JP5155284B2 - P2P traffic amount estimation method, apparatus and program - Google Patents

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Description

本発明は、IP(Internet Protocol)ネットワークの通信トラヒックを把握・管理する技術に係り、特に、コンピュータ装置に実装されたP2P(peer-to-peer)アプリケーションによるトラヒック量を効率的に算出するのに好適な技術に関するものである。   The present invention relates to a technique for grasping and managing communication traffic of an IP (Internet Protocol) network, and in particular, for efficiently calculating the amount of traffic by a P2P (peer-to-peer) application installed in a computer device. It relates to a suitable technique.

IPネットワークが広く利用されてくるに伴って、利用形態も多様化してきている。それに伴い、ネットワークを流れるトラヒックを測定して現在の通信トラヒック状況を把握することが重要になってきている。   As IP networks are widely used, the usage forms have also diversified. Accordingly, it is becoming important to measure the traffic flowing through the network and grasp the current communication traffic situation.

特に、P2Pアプリケーションによるトラヒックがネットワークの帯域を占有することが近年指摘されている。   In particular, it has recently been pointed out that traffic from P2P applications occupies network bandwidth.

P2Pトラヒックを測定する従来技術はいくつか存在する。例えば、特許文献1においては、IPアドレスおよびポート番号で識別される監視対象のノード間のトラヒック量を積算し、所定の基準トラヒック量を超えた監視対象のP2Pコネクションを選別する技術が記載されている。この技術においては、トラヒック量は、当該P2Pコネクションを流れるパケットのデータ量を求め、テーブル上で積算される。   There are several conventional techniques for measuring P2P traffic. For example, Patent Document 1 describes a technique for accumulating the traffic volume between monitored nodes identified by an IP address and a port number, and selecting a P2P connection to be monitored that exceeds a predetermined reference traffic volume. Yes. In this technique, the traffic amount is obtained on the table by obtaining the data amount of the packet flowing through the P2P connection.

また、非特許文献1に記載のCisco(登録商標)社のSCE(Service Control Engine)という製品では、deep packet inspection(DPI)と呼ばれる技術を用い、ペイロードまで解析することで、アプリケーションレベルの動作を分析してP2Pトラヒックを識別する。   In addition, the Cisco (registered trademark) SCE (Service Control Engine) product described in Non-Patent Document 1 uses a technology called deep packet inspection (DPI) to analyze the payload, thereby enabling application-level operations. Analyze and identify P2P traffic.

また、非特許文献2,3では、P2Pアプリケーションを端末で起動させて、P2P通信をしているユーザのIPアドレスを収集することで、P2Pフローの識別を行う技術が記載されている。これら識別されたフロー情報と、ネットワーク内で観測されたフロー毎のトラヒック量(フローのバイト数やパケット数)を突合することで、P2Pフロー全体でのトラヒック量を把握することが可能となる。   Non-Patent Documents 2 and 3 describe techniques for identifying a P2P flow by starting a P2P application on a terminal and collecting the IP addresses of users who are performing P2P communication. By matching the identified flow information and the traffic volume (number of bytes or number of packets) of each flow observed in the network, it becomes possible to grasp the traffic volume of the entire P2P flow.

尚、フローとは、5つの属性である{発信元IPアドレス(srcIP),着信先IPアドレス(dstIP),発信元ポート番号(srcPort),着信先ポート番号(dstPort),プロトコル(Protocol)}を同じくするパケット群であり、非特許文献4に記載の「NetFlow」(登録商標)、非特許文献5に記載の「sFlow」(登録商標)といったフロー測定技術を用いることにより、測定可能である。   Flow refers to five attributes {source IP address (srcIP), destination IP address (dstIP), source port number (srcPort), destination port number (dstPort), protocol (Protocol)}. The same packet group can be measured by using a flow measurement technique such as “NetFlow” (registered trademark) described in Non-Patent Document 4 and “sFlow” (registered trademark) described in Non-Patent Document 5.

これらの技術を用いることにより、現状、P2Pトラヒックがどれくらい流れているかを把握することが可能となる。   By using these technologies, it is possible to grasp how much P2P traffic is currently flowing.

しかしながら、ネットワーク(ISP:Internet Service Provider)によっては、P2P規制や帯域制御を行っている場合があるため、従来技術において測定されるトラヒック量は、制御後のP2Pトラヒックとなり、今後のネットワークアーキテクチャやネットワーク設計を考える上で必要となる、本来のP2Pトラヒックの需要を把握することができない。   However, depending on the network (ISP: Internet Service Provider), there are cases where P2P regulation and bandwidth control are performed, so the traffic volume measured in the prior art becomes P2P traffic after control, and future network architecture and network It is impossible to grasp the actual demand for P2P traffic necessary for designing.

特開2005−202589号公報JP 2005-202589 A

「NetOneSystems ネットワンシステムズ:製品情報:ネットワーク:帯域制御:Service Control Engine(SCE)シリーズ」、[online]、[平成21年10月16日検索]、インターネット<URL:http://www.netone.co.jp/product/cat_network/band-control/tfa9q10000002m6s3.html>"NetOneSystems: Product Information: Network: Bandwidth Control: Service Control Engine (SCE) Series", [online], [October 16, 2009 Search], Internet <URL: http: //www.netone. co.jp/product/cat_network/band-control/tfa9q10000002m6s3.html> Satoshi Ohzahata,Yoichi Hagiwara,Matsuaki Terada and Konosuke Kawashima, "A Traffic Identification Method and Evaluations for a Pure P2P Application," Proc. of the 2005 Passive and Active Measurement(PAM'05)work shop.Satoshi Ohzahata, Yoichi Hagiwara, Matsuaki Terada and Konosuke Kawashima, "A Traffic Identification Method and Evaluations for a Pure P2P Application," Proc. Of the 2005 Passive and Active Measurement (PAM'05) workshop. 亀井他,"複数レイヤでの部分測定を用いたP2Pファイル共有アプリケーションの規模推定",信学会和文論文誌 Vol.J88-B No.11 pp.2171-2180.Kamei et al., “Estimation of P2P File Sharing Application Using Partial Measurements in Multiple Layers”, Journal of the Japanese Society for Science and Technology Vol.J88-B No.11 pp.2171-2180. NetFlow,[online]、[平成21年10月16日検索]、インターネット<URL:http://en.wikipedia.org/wiki/Netflow>.NetFlow, [online], [October 16, 2009 search], Internet <URL: http://en.wikipedia.org/wiki/Netflow>. InMon sFlow Probe,[online]、[平成21年10月16日検索]、インターネット<URL:http://www.inmon.com/products/probes.php>.InMon sFlow Probe, [online], [October 16, 2009 search], Internet <URL: http://www.inmon.com/products/probes.php>.

解決しようとする問題点は、従来の技術では、ネットワークにおいてP2P規制や帯域制御を行っている場合があり、今後のネットワークアーキテクチャやネットワーク設計を考える上で必要となる、本来のP2Pトラヒックの需要を把握することができない点である。   The problem to be solved is that in the conventional technology, there are cases where P2P regulation and bandwidth control are performed in the network, and it is necessary to consider the original P2P traffic demand that is necessary for considering the future network architecture and network design. It is a point that cannot be grasped.

本発明の目的は、これら従来技術の課題を解決し、ネットワークアーキテクチャやネットワーク設計を適切に行うことを可能とすることである。   An object of the present invention is to solve these problems of the prior art and to appropriately perform network architecture and network design.

上記目的を達成するため、本発明では、実際に測定されたP2Pトラヒック測定データから、仮に帯域制御を行わなかった場合にはどれくらいのP2Pトラヒックが流通するかを試算することを特徴とする。例えば、まず、NetFlowやsFlowといった測定技術を用いて対象のネットワーク(NW)内の監視ポイントを流れるフロー情報を集計し、あるいは、パケットキャプチャ装置を用いてパケットを収集してからフロー情報を集計し、次に、集計したフロー情報に基づきP2Pフローを特定し、特定したP2Pフローが、帯域制御をしているネットワーク(あるいはISP)を通過するフローであるか否かを判別し、帯域制御をしているネットワークを通過するP2Pフローを制御P2Pフロー、そうでないP2Pフローを非制御P2Pフローとして分類し、さらに、一定期間フローを収集し、フローサイズ(フロー当りの送出バイト数またはパケット数)を集計し、制御P2Pフローのフローサイズ分布と非制御P2Pフローのフローサイズ分布を求め、そして、制御P2Pフローサイズ分布を非制御P2Pフローサイズ分布に置き換えることによって、仮に制御P2Pフローが非制御P2PフローになったとしたときにP2Pトラヒックがどれくらい増加するかを算出する。例えば、制御P2Pフローサイズ分布をP[制御P2Pフローサイズ=x]=SPc(x)とし、非制御P2Pフローサイズ分布をP[非制御P2Pフローサイズ=x]=SPu(x)とし、また、観測された制御P2Pフロー数、非制御P2Pフロー数をそれぞれNPc、NPuとするとき、制御P2Pフローが非制御P2PフローになったときのP2Pトラヒック量を「NPu×ΣxSPu(x)×x+NPc×ΣxSPu(x)×x」により求める。尚、制御P2Pフローがそのまま制御P2Pフローである場合のP2Pトラヒック量は、「NPu×ΣxSPu(x)×x+NPc×ΣxSPc(x)×x」であり、前者から後者を差し引いたものが、非制御化を前提としたときのP2Pトラヒック量増加分として求められる。 In order to achieve the above object, the present invention is characterized in that from the actually measured P2P traffic measurement data, it is estimated how much P2P traffic is distributed if bandwidth control is not performed. For example, first, the flow information flowing through the monitoring points in the target network (NW) is counted using a measurement technology such as NetFlow or sFlow, or the flow information is collected after collecting the packets using a packet capture device. Next, identify the P2P flow based on the aggregated flow information, determine whether the identified P2P flow is a flow that passes through the network (or ISP) that performs bandwidth control, and perform bandwidth control. P2P flows that pass through a network are classified as control P2P flows, non-control P2P flows are classified as non-control P2P flows, flows are collected for a certain period, and the flow size (number of bytes or packets sent per flow) is aggregated Obtain the flow size distribution of the control P2P flow and the flow size distribution of the non-control P2P flow, and By replacing the control P2P flow size distribution, if control P2P flow calculates whether P2P traffic increases much when as it becomes uncontrolled P2P flow. For example, the control P2P flow size distribution is P [control P2P flow size = x] = SPc (x), the non-control P2P flow size distribution is P [non-control P2P flow size = x] = SPu (x), and When the observed number of control P2P flows and the number of non-control P2P flows are NPc and NPu, respectively, the amount of P2P traffic when the control P2P flow becomes a non-control P2P flow is expressed as “NPu × Σ x SPu (x) × x + NPc × Σ x SPu (x) × x ”. Incidentally, P2P traffic amount when control P2P flow is directly controlled P2P flow is "NPu × Σ x SPu (x) × x + NPc × Σ x SPc (x) × x ", minus the latter from the former Is calculated as an increase in the amount of P2P traffic when non-control is assumed.

本発明によれば、ネットワークにおける非制御化を前提としたときにP2Pトラヒック量がどれくらい増加するかを試算することができ、本来のP2Pトラヒックの需要をより正確に把握することができ、今後のネットワークアーキテクチャやネットワーク設計をより適切に行うことが可能となる。   According to the present invention, it is possible to estimate how much the amount of P2P traffic will increase when non-control in the network is assumed, and it is possible to more accurately grasp the demand for original P2P traffic, Network architecture and network design can be performed more appropriately.

本発明に係るP2Pトラヒック量推定装置で用いるフロー情報例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of flow information used with the P2P traffic amount estimation apparatus which concerns on this invention. 本発明に係るP2Pトラヒック量推定装置で用いるフローサイズ分布例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of flow size distribution used with the P2P traffic amount estimation apparatus which concerns on this invention. 本発明に係るP2Pトラヒック量推定装置を設ける着目ネットワークに流れるフロー状況例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of the flow condition which flows into the attention network which provides the P2P traffic amount estimation apparatus which concerns on this invention. 本発明に係るP2Pトラヒック量推定装置を設ける着目ネットワークに流れるフローの属性例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of an attribute of the flow which flows into the attention network which provides the P2P traffic amount estimation apparatus which concerns on this invention. 本発明に係るP2Pトラヒック量推定装置の第1の設置構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the 1st installation structural example of the P2P traffic amount estimation apparatus which concerns on this invention. 本発明に係るP2Pトラヒック量推定装置の第2の設置構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the 2nd installation structural example of the P2P traffic amount estimation apparatus which concerns on this invention. 本発明に係るP2Pトラヒック量推定装置の内部構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the example of an internal structure of the P2P traffic amount estimation apparatus which concerns on this invention. 図7の本発明に係るP2Pトラヒック量推定装置において用いるフロー管理テーブルの構成例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structural example of the flow management table used in the P2P traffic amount estimation apparatus which concerns on this invention of FIG. 図7の本発明に係るP2Pトラヒック量推定装置において用いるフロー属性情報例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of flow attribute information used in the P2P traffic amount estimation apparatus which concerns on this invention of FIG. 図7の本発明に係るP2Pトラヒック量推定装置において用いる統計情報例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of statistical information used in the P2P traffic amount estimation apparatus which concerns on this invention of FIG. 図7の本発明に係るP2Pトラヒック量推定装置のP2Pトラヒック量推定方法による処理動作例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the processing operation example by the P2P traffic amount estimation method of the P2P traffic amount estimation apparatus which concerns on this invention of FIG.

以下、図を用いて本発明を実施するための形態例を説明する。図7において示す本発明に係るP2Pトラヒック量推定装置1は、CPU(Central Processing Unit)や主メモリ、表示装置、入力装置、外部記憶装置等を具備したコンピュータ構成からなり、光ディスク駆動装置等を介してCD−ROM等の記憶媒体に記録されたプログラムやデータを外部記憶装置内にインストールした後、この外部記憶装置から主メモリに読み込みCPUで処理することにより、各処理部の機能を実行する。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. The P2P traffic amount estimation device 1 according to the present invention shown in FIG. 7 has a computer configuration including a CPU (Central Processing Unit), a main memory, a display device, an input device, an external storage device, etc. After the program and data recorded in a storage medium such as a CD-ROM are installed in the external storage device, the function of each processing unit is executed by reading the program and data from the external storage device into the main memory and processing them by the CPU.

すなわち、本例のP2Pトラヒック量推定装置1は、プログラムされたコンピュータ処理を実行する手段として、パケットヘッダ解析部2、フロー管理部3、フロー情報分析部4、フロー統計算出部5、P2Pトラヒック量推定部6を有している。   That is, the P2P traffic amount estimation apparatus 1 of this example has a packet header analysis unit 2, a flow management unit 3, a flow information analysis unit 4, a flow statistics calculation unit 5, and a P2P traffic amount as means for executing programmed computer processing. An estimation unit 6 is included.

このような構成からなるP2Pトラヒック量推定装置1は、図5のP2Pトラヒック量推定装置501として示すように、ネットワークにおけるノード502,503(ルータやスイッチ)間のリンクに挿入される形態で利用されても良いし、あるいは、ノード502,503において、パケットをポートへミラーして、そのポートの先にP2Pトラヒック量推定装置を設置しても良い。   The P2P traffic volume estimation device 1 having such a configuration is used in a form of being inserted into a link between nodes 502 and 503 (routers and switches) in the network, as shown as the P2P traffic volume estimation device 501 in FIG. Alternatively, in the nodes 502 and 503, the packet may be mirrored to a port, and a P2P traffic amount estimation device may be installed at the end of the port.

あるいは、図6のP2Pトラヒック量推定装置601として示すように、ネットワーク602内の各ルータ603a〜gからNetFlowやsFlowのようなフロー情報をexportさせて、それらを収集しても良い。   Alternatively, as shown as the P2P traffic amount estimation apparatus 601 in FIG. 6, flow information such as NetFlow and sFlow may be exported from each router 603 a to g in the network 602 and collected.

以下、図7に示す構成からなるP2Pトラヒック量推定装置1による、本発明に係るP2Pトラヒック量の試算技術について、<第1〜第8の試算技術>を例に説明する。   Hereinafter, the P2P traffic amount estimation technique 1 according to the present invention by the P2P traffic amount estimation apparatus 1 having the configuration shown in FIG. 7 will be described by taking <first to eighth estimation techniques> as an example.

まず、<第1の試算技術>について説明する。   First, the <first trial calculation technique> will be described.

図7に示す構成からなるP2Pトラヒック量推定装置1では、実際に測定されたP2Pトラヒック測定データから、仮に帯域制御を行わなかった場合にはどれくらいのP2Pトラヒックが流通するかを試算する。   The P2P traffic amount estimation apparatus 1 having the configuration shown in FIG. 7 calculates from the actually measured P2P traffic measurement data how much P2P traffic is distributed if bandwidth control is not performed.

すなわち、NetFlowやsFlowといった測定技術を用いて対象のネットワーク(NW)内の監視ポイントを流れるフロー情報を集計する。あるいは、パケットキャプチャ装置を用いてパケットを収集してからフロー情報を集計する。そして、集計したフロー情報に基づきP2Pフローを特定し、特定したP2Pフローが、帯域制御をしているネットワーク(あるいはISP)を通過するフローであるか否かを判別し、帯域制御をしているネットワークを通過するP2Pフローを制御P2Pフロー、そうでないP2Pフローを非制御P2Pフローとして分類する。   That is, the flow information flowing through the monitoring points in the target network (NW) is totaled using a measurement technique such as NetFlow or sFlow. Alternatively, the flow information is aggregated after collecting the packets using the packet capture device. Then, P2P flows are identified based on the aggregated flow information, and it is determined whether or not the identified P2P flows are flows that pass through the network (or ISP) that is performing bandwidth control, and bandwidth control is performed. P2P flows that pass through the network are classified as control P2P flows, and other P2P flows are classified as non-control P2P flows.

さらに、一定期間フローを収集し、フローサイズ(フロー当りの送出バイト数またはパケット数)を集計し、制御P2Pフローのフローサイズ分布と非制御P2Pフローのフローサイズ分布を求め、そして、制御P2Pフローサイズ分布を非制御P2Pフローサイズ分布に置き換えることによって、仮に制御P2Pフローが非制御P2PフローになったとしたときにP2Pトラヒックがどれくらい増加するかを算出する。   Furthermore, the flow is collected for a certain period, the flow size (number of bytes or packets sent per flow) is totaled, the flow size distribution of the control P2P flow and the flow size distribution of the non-control P2P flow are obtained, and the control P2P flow By replacing the size distribution with the non-control P2P flow size distribution, it is calculated how much the P2P traffic increases when the control P2P flow becomes a non-control P2P flow.

例えば、制御P2Pフローサイズ分布をP[制御P2Pフローサイズ=x]=SPc(x)とし、非制御P2Pフローサイズ分布をP[非制御P2Pフローサイズ=x]=SPu(x)とし、また、観測された制御P2Pフロー数、非制御P2Pフロー数をそれぞれNPc、NPuとするとき、制御P2Pフローが非制御P2PフローになったときのP2Pトラヒック量をNPu×ΣxSPu(x)×x+NPc×ΣxSPu(x)×xにより求める。 For example, the control P2P flow size distribution is P [control P2P flow size = x] = SPc (x), the non-control P2P flow size distribution is P [non-control P2P flow size = x] = SPu (x), and When the observed number of control P2P flows and the number of non-control P2P flows are NPc and NPu, respectively, the amount of P2P traffic when the control P2P flow becomes a non-control P2P flow is NPu × Σ x SPu (x) × x + NPc × Σ x SPu (x) × x.

尚、制御P2Pフローがそのまま制御P2Pフローである場合のP2Pトラヒック量は、NPu×ΣxSPu(x)×x+NPc×ΣxSPc(x)×xであり、前者から後者を差し引いたものが非制御化を前提としたときのP2Pトラヒック量増加分として求める。 Incidentally, P2P traffic amount when control P2P flow is directly controlled P2P flow is NPu × Σ x SPu (x) × x + NPc × Σ x SPc (x) × x, non is minus the latter from the former Calculated as the amount of increase in P2P traffic when control is assumed.

本例のP2Pトラヒック量推定装置1で用いるフロー情報は、図1においてフロー情報テーブル(図中「フロー情報」と記載)101として示すように、フローID{srcIP,dstIP,srcPort,dstPort,protocol}毎の、バイト数、パケット数を指す。   The flow information used in the P2P traffic amount estimation apparatus 1 of this example is represented by a flow ID {srcIP, dstIP, srcPort, dstPort, protocol} as shown as a flow information table (described as “flow information” in the figure) 101 in FIG. This refers to the number of bytes and the number of packets.

また、P2Pトラヒック量推定装置1において、どれがP2Pフローか否かを判別する技術として、上述の非特許文献1〜3に記載の技術を用いる。   In the P2P traffic amount estimation apparatus 1, the techniques described in Non-Patent Documents 1 to 3 described above are used as techniques for determining which is a P2P flow.

さらに、それらP2Pフローを、帯域制御をしているネットワーク(あるいはISP)を通過するフローか否かを判別する際、srcIPまたはdstIPアドレスが帯域制御をしているネットワークからあるいは当該ネットワークへ向かうフローか否かを調べることで判別する。ここでは、帯域制御NWを通過するP2Pフローを制御P2Pフロー、そうでないP2Pフローを非制御P2Pフローとして分類する。   Furthermore, when determining whether these P2P flows are flows that pass through the network (or ISP) that controls the bandwidth, whether the srcIP or dstIP address is from the network that controls the bandwidth or to the network It is determined by checking whether or not. Here, the P2P flow that passes through the bandwidth control NW is classified as a control P2P flow, and the other P2P flows are classified as non-control P2P flows.

そして、P2Pトラヒック量推定装置1では、一定期間フローを収集し、フローサイズ(フロー当りの送出バイト数またはパケット数)を集計し、制御P2Pフローのフローサイズ分布および非制御P2Pフローのフローサイズ分布を求める。   The P2P traffic amount estimation device 1 collects flows for a certain period, totals the flow sizes (the number of transmitted bytes or packets per flow), and the flow size distribution of the control P2P flow and the flow size distribution of the non-control P2P flow. Ask for.

このフローサイズ分布について図2を用いて説明する。   This flow size distribution will be described with reference to FIG.

図2において、x軸はフローサイズx[byte]であり、Y軸のP[フローサイズ>x]とは、フローサイズがx[byte]を超えるフロー数の割合を意味する。   In FIG. 2, the x-axis is the flow size x [byte], and the Y-axis P [flow size> x] means the ratio of the number of flows whose flow size exceeds x [byte].

図2の例では、非制御P2Pフローについては、0.1、つまり10%のフローがフローサイズ100Mbyteを超えていることを意味している。一方、制御P2Pフローは、10%のフローが10Mbyteを超えている。   In the example of FIG. 2, for the non-control P2P flow, this means that 0.1, that is, 10% of the flow exceeds the flow size of 100 Mbytes. On the other hand, in the control P2P flow, 10% of the flow exceeds 10 Mbytes.

インターネットトラヒック測定データにより、一般に、フローサイズは、図2における非制御P2Pフローで示すように、直線(両対数軸の場合)になることが知られている。つまり、裾の長い分布(パレート分布など)に従うことが知られている(例えば、「N.Duffield, C.Lund, and M.Thorup,"Estimating Flow Distributions from Sampled Flow Statistics," ACM SIGCOMM, pp.325-336,2003.」,「T.Mori, M.Uchida, R.Kawahara, J.Pan, and S.Goto,"Identifying elephant flows through periodically sampled packets," ACM SIGCOMM Internet Measurement Conference,2004.」参照)。   From the Internet traffic measurement data, it is generally known that the flow size is a straight line (in the case of a logarithmic axis) as shown by the uncontrolled P2P flow in FIG. That is, it is known to follow a distribution with a long tail (Pareto distribution etc.) (for example, “N.Duffield, C.Lund, and M.Thorup,” Estimating Flow Distributions from Sampled Flow Statistics, ”ACM SIGCOMM, pp. 325-336, 2003. "," T.Mori, M.Uchida, R.Kawahara, J.Pan, and S.Goto, "Identifying elephant flows through periodically sampled packets," ACM SIGCOMM Internet Measurement Conference, 2004. " ).

一方、帯域制御されると、バイト数の大きいフローは制御がかかるため、分布の形状は、図2における制御P2Pフローで示すように、裾が打ち切られたような形状になる。   On the other hand, when the bandwidth control is performed, a flow with a large number of bytes is controlled, so that the shape of the distribution is a shape in which the tail is cut off as shown by the control P2P flow in FIG.

本例では、このような制御P2Pフローサイズ分布を、非制御P2Pフローサイズ分布に置き換えることによって、仮に、制御P2Pフローが非制御P2Pフローになったとしたときに、P2Pトラヒックがどれくらい増加するかを試算する。   In this example, by replacing such a control P2P flow size distribution with a non-control P2P flow size distribution, if the control P2P flow becomes a non-control P2P flow, how much the P2P traffic increases. Estimate.

このような<第1の試算技術>の具体的な計算技術を、<第2〜第8の試算技術>で説明する。   A specific calculation technique of <first trial calculation technique> will be described in <second to eighth trial calculation techniques>.

まず、<第2の試算技術>においては、制御P2Pフローサイズ分布を、P[制御P2Pフローサイズ=x]=SPc(x)とし、非制御P2Pフローサイズ分布を、P[非制御P2Pフローサイズ=x]=SPu(x)とする。   First, in <Second trial calculation technique>, the control P2P flow size distribution is P [control P2P flow size = x] = SPc (x), and the non-control P2P flow size distribution is P [non-control P2P flow size. = x] = SPu (x).

また、観測された制御P2Pフロー数をNPc、観測された非制御P2Pフロー数をNPuとする。   In addition, the number of controlled P2P flows observed is NPc, and the number of non-controlled P2P flows observed is NPu.

このとき、制御P2Pフローが非制御P2PフローになったときのP2Pトラヒック量を、「NPu×ΣxSPu(x)×x+NPc×ΣxSPu(x)×x」の式(1)により推定する。 In this case, the P2P traffic when the control P2P flow becomes uncontrolled P2P flow, the equation (1) the "NPu × Σ x SPu (x) × x + NPc × Σ x SPu (x) × x " presume.

尚、制御P2Pフローがそのまま制御P2Pフローである場合のP2Pトラヒック量は、「NPu×ΣxSPu(x)×x+NPc×ΣxSPc(x)×x」の式(2)となり、式(1)の値から式(2)の値を差し引いたものが、非制御化を前提としたときのP2Pトラヒック量増加分として推定する。 Incidentally, P2P traffic amount when control P2P flow is directly controlled P2P flow, "NPu × Σ x SPu (x) × x + NPc × Σ x SPc (x) × x " Equation (2) next to the formula (1 The value obtained by subtracting the value of equation (2) from the value of) is estimated as the increase in the P2P traffic amount when deregulation is assumed.

次に、<第3の試算技術>について説明する。   Next, <Third trial calculation technique> will be described.

上述の第2の試算技術においては、監視ポイント(302,402)を通過するトラヒックが、非制御化を前提としたときに、どれだけ増加するかを推定していたのに対し、第2の試算技術では、着目するNW(この中に監視ポイントが存在する)全体でのP2Pトラヒック量を推定する。   In the second trial calculation technique described above, the amount of traffic passing through the monitoring points (302, 402) is estimated to increase when deregulation is assumed. In the trial calculation technique, the P2P traffic amount of the entire NW of interest (a monitoring point exists in this) is estimated.

具体的には、図3に示すように、着目するネットワーク(図中「着目するNW」と記載)301全体の中で黒丸部分の監視ポイント302でのみフロー測定を実施しているとすると、フロー(1)とフロー(2)は観測されるが、フロー(3)とフロー(4)は観測されない。   Specifically, as shown in FIG. 3, if the flow measurement is performed only at the monitoring point 302 in the black circle in the entire network of interest 301 (described as “NW of interest” in the figure) 301, Although (1) and flow (2) are observed, flow (3) and flow (4) are not observed.

第3の試算技術では、これら観測されない領域も含めてP2Pトラヒック量を推定するため、以下の手順で分析を行う。   In the third trial calculation technique, in order to estimate the P2P traffic volume including these unobserved areas, the following procedure is used for analysis.

監視ポイントを流れるフローのうち、ユーザからインターネットへ向かう方向を上り方向、逆方向を下り方向と定義して、方向別にフローを集計する。具体的には、フロー情報にフラグyをつけて、y=upならば上り、dnならば下り、とする。   Of the flows that flow through the monitoring points, the direction from the user to the Internet is defined as the up direction, and the reverse direction is defined as the down direction, and the flows are aggregated by direction. Specifically, a flag y is attached to the flow information, and if y = up, it is up, and if dn, it is down.

さらに、監視ポイントを上り(下り)方向に通過するフローのうち、着目ネットワーク(NW)内のユーザへ向かう(から送信された)フローであるか否かを区別するフラグzをつける。z=inならばそうであるとし、z=outならば着目ネットワーク外との通信フローとする。つまり、図4に示すように、着目するネットワーク(図中「着目するNW」と記載)401における監視ポイント402を通過するフローを、「up,out」、「dn,out」、「up,in」、「dn,in」の4種類のフローに分類する。   Further, a flag z for distinguishing whether or not the flow passing through the monitoring point in the upward (downward) direction is the flow toward (transmitted from) the user in the network of interest (NW) is attached. If z = in, this is the case, and if z = out, the communication flow is outside the network of interest. That is, as shown in FIG. 4, the flow passing through the monitoring point 402 in the network of interest (denoted “NW of interest” in the figure) 401 is represented by “up, out”, “dn, out”, “up, in”. ”And“ dn, in ”.

また、Xというフラグも導入し、X=cならば制御フロー、X=uならば非制御フローとして分類する。   In addition, a flag of X is also introduced, and if X = c, it is classified as a control flow, and if X = u, it is classified as a non-control flow.

これら分類を行って、図10に示す「入力」に関する各統計情報(N(t)X,y,Nf(t)X,y,b(t)X,y,rp(t)X,y,z,FP(t)X,y,z,NP(t)X,y,in,NP(t)X,y,out,NP(t)X,y)を収集する。 By performing these classifications, each statistical information (N (t) X, y , Nf (t) X, y , b (t) X, y , rp (t) X, y, z , FP (t) X, y, z , NP (t) X, y, in , NP (t) X, y, out , NP (t) X, y ) are collected.

尚、一定周期毎にフロー統計収集を行っているとし、図10に示す各統計情報のうち、tという添え字があるものは、t番目の周期に集計された値を表す。   It is assumed that flow statistics are collected at regular intervals, and among the pieces of statistical information shown in FIG. 10, those with a subscript “t” represent values aggregated in the t-th cycle.

図10において、平均フローサイズ(FP(t)X,y,z)は、フローサイズ分布より算出する。具体的には、測定区間t、種別X、方向y、NW内外フラグzのP2Pフローサイズ分布をSP(t){X,y,z}(x)とすると、「FP(t)X,y,zxSP(t){X,y,z}(x)×x」と算出する。 In FIG. 10, the average flow size (FP (t) X, y, z ) is calculated from the flow size distribution. Specifically, if the P2P flow size distribution of the measurement interval t, type X, direction y, and NW internal / external flag z is SP (t) {X, y, z} (x), “FP (t) X, y calculates z = Σ x SP (t) {X, y, z} and (x) × x ".

また、NW全体でのトラヒック量をNtot、NW全体を流れるフローのうち、帯域制御ネットワークを通過するフローの占める割合を制御フロー比率cとする。   Further, the traffic amount in the entire NW is Ntot, and the proportion of the flow that passes through the bandwidth control network out of the flows that flow through the entire NW is the control flow ratio c.

これらは予め定めておくパラメータである。尚、NW全体でのトラヒック量Ntotについては、NW内の各リンクを流れるトラヒック測定値から算出しておいても良い。また、制御フロー比率cについては、想定される範囲内で振らせるか、外部条件から予め定めておく。   These are predetermined parameters. Note that the traffic amount Ntot in the entire NW may be calculated from measured traffic values flowing through each link in the NW. The control flow ratio c is shaken within an assumed range or determined in advance from an external condition.

尚、パラメータc(NW全体を流れるフローのうち、帯域制御ネットワークを通過するフローの占める割合としての制御フロー比率)を導入した理由は、監視ポイントを通過する制御フロー数、非制御フロー数の比率が、必ずしもNW全体でみたときのそれと一致しているとは限らないためである。   The reason for introducing parameter c (the control flow ratio as the ratio of the flow that flows through the bandwidth control network out of the flows that flow through the entire network) is the ratio of the number of control flows that pass through the monitoring point and the number of non-control flows However, this is not necessarily the same as that of the whole NW.

以上の準備のもと、以下に示す数1と数2に示す計算式を用いて、図10に示す「出力」に関する各統計情報(NW外とやり取りされるP2Pトラヒック量Npout,NW内P2Pトラヒック量Npin)を推定(算出)する。   Based on the above preparation, using the calculation formulas shown in Equations 1 and 2 below, each statistical information on “output” shown in FIG. 10 (P2P traffic amount Npout exchanged outside NW, P2P traffic in NW) The amount Npin) is estimated (calculated).

まず、種別X=c(帯域制御あり)のトラヒック、およびX=u(帯域制御なし)のトラヒックをそれぞれα倍、β倍してNtotと一致するように、αとβを決める。ここでは、非P2Pトラヒック量は、帯域制御の影響に依らず、制御フロー比率に比例していると仮定して、数1に示す式を満たすα、βを計算する。尚、AVG[A(t)]=ΣtA(t)/T(t=1,2,...,T:Tは測定区間数)と定義する。 First, α and β are determined so that the traffic of type X = c (with bandwidth control) and the traffic of X = u (without bandwidth control) are multiplied by α and β, respectively, to coincide with Ntot. Here, assuming that the non-P2P traffic amount is proportional to the control flow ratio without depending on the influence of the band control, α and β satisfying the expression shown in Equation 1 are calculated. Note that AVG [A (t)] = Σ t A (t) / T (t = 1, 2,..., T: T is the number of measurement intervals).

Figure 0005155284
Figure 0005155284

次に、このようにして計算したα、βを用いて、制御P2Pフローはそのまま制御されているとしたときのP2Pトラヒック量(Npout,Npin)を、以下の数2に示す式を用いて推定(算出)する。   Next, using the α and β calculated in this way, the amount of P2P traffic (Npout, Npin) when the control P2P flow is controlled as it is is estimated using the following equation (2) (calculate.

Figure 0005155284
Figure 0005155284

尚、Npin(NW内P2Pトラヒック量)は、着目NWのユーザから(同NWユーザへ向けて)流入されるP2Pトラヒック量(つまり上り方向)を意味し、同時に、(着目NWユーザから)着目NWユーザへ向けて流出されるP2Pトラヒック量(つまり下り方向)を意味する。   Npin (intra-NW P2P traffic amount) means the amount of P2P traffic (that is, the upstream direction) that flows from the user of the target NW (toward the same NW user), and at the same time (from the target NW user) This means the amount of P2P traffic that flows out to the user (that is, the downlink direction).

監視ポイントにおいては、up,inのP2Pトラヒック量は必ずしもdn,inのそれと一致していない場合があるが、NW全体でみた場合には、流入するinトラヒックと流出するinトラヒックは一致する必要があり、そうなるように、上述の数2における式(4)では推定している。   At the monitoring point, the amount of P2P traffic for up and in may not necessarily match that of dn and in, but in terms of the entire NW, the in traffic that flows in must match the in traffic that flows out. Yes, so that it is estimated by Equation (4) in Equation 2 above.

また、Npout(NW外とやり取りされるP2Pトラヒック量)については、上述の数2に示す式(3)における第1項と第2項の和が、NW外へ流出されるP2Pトラヒック量を意味し、第3項と第4項がNW外から流入されるP2Pトラヒック量に対応する。   In addition, for Npout (P2P traffic volume exchanged outside the NW), the sum of the first term and the second term in Equation (3) shown in Equation 2 above represents the P2P traffic volume that flows out of the NW. The third and fourth terms correspond to the amount of P2P traffic flowing from outside the network.

次に、<第4の試算技術>について説明する。   Next, the <fourth trial calculation technique> will be described.

上述の第3の試算技術においては、制御P2Pフローはそのまま制御されているとしていたのに対し、本例の第4の試算技術では、制御P2Pフローが非制御化されたときのP2Pトラヒック量を、下記の数3における式(7)に示すように、制御P2Pフローサイズを非制御P2Pフローサイズで置き換えることによって、同数3の式を用いて試算する。   In the third trial calculation technique described above, the control P2P flow is controlled as it is. In the fourth trial calculation technique of this example, the P2P traffic amount when the control P2P flow is uncontrolled is calculated. As shown in Equation (7) in Equation 3 below, trial calculation is performed using Equation 3 by replacing the control P2P flow size with the non-control P2P flow size.

Figure 0005155284
Figure 0005155284

次に、<第5の試算技術>について説明する。   Next, <Fifth trial calculation technique> will be described.

第5の試算技術においては、上述の第1の試算技術のように、フローを5つ組{発信元IPアドレス(srcIP),着信先IPアドレス(dstIP),発信元ポート番号(srcPort),着信先ポート番号(dstPort),プロトコル(Protocol)}で定義する代わりに、2つ組{発信元IPアドレス(srcIP),着信先IPアドレス(dstIP)}で定義する。   In the fifth trial calculation technique, as in the first trial calculation technique described above, a set of five flows {source IP address (srcIP), destination IP address (dstIP), source port number (srcPort), incoming call Instead of being defined by destination port number (dstPort) and protocol (Protocol)}, it is defined by a pair {source IP address (srcIP), destination IP address (dstIP)}.

次に、<第6の試算技術>について説明する。   Next, <Sixth trial calculation technique> will be described.

第6の試算技術においては、フローの定義として、上り方向については発信元IPアドレス(srcIP)、下り方向については着信先IPアドレス(dstIP)の1つ組で定義する。   In the sixth trial calculation technique, the flow is defined as a set of a source IP address (srcIP) for the upstream direction and a destination IP address (dstIP) for the downstream direction.

これは、帯域制御の仕方によっては、5つ組のフロー単位での制御ではなく、2つ組の単位、あるいは1つ組の単位で制御している場合があるため、それらの条件に対応するためである。   Depending on how the bandwidth is controlled, this is not a control in units of five flows, but may be controlled in units of two or one unit, so it corresponds to these conditions. Because.

次に、<第7の試算技術>について説明する。   Next, <Seventh trial calculation technique> will be described.

第7の試算技術においては、上述の第3の試算技術または第4の試算技術のように、P2Pフローサイズの平均をFP(t)X,y,zxSP(t){X,y,z}(x)×xと計算する代わりに、P2Pフローのうち、予め定めた閾値th以上のサイズのフローのみをP2Pフローと再定義し、このときのP2Pフローサイズ分布SP'{t,X,y,z}(x)を「SP'{t,X,y,z}(x)=SP(t){X,y,z}/[1-Σx=1〜thSP(t){X,y,z}]」として、P2Pフローサイズの平均FP(t)X,y,zを、「FP(t)X,y,zxSP'{t,X,y,z}(x)×x」で計算し、また、P2Pフロー比率rp'(t)X,y,zも「rp'(t)X,y,z=rp(t)X,y,z×[1-Σx=1〜thSP'{t,X,y,z}(x)]」として、第3の試算技術または第4の試算技術における計算式(数1〜3)に適用する。 In the seventh trial techniques, as in the third trial techniques or fourth estimation techniques described above, the average of the P2P flow size FP (t) X, y, z = Σ x SP (t) {X, Instead of calculating y, z} (x) × x, only a flow having a size equal to or larger than a predetermined threshold th among the P2P flows is redefined as a P2P flow, and the P2P flow size distribution SP ′ {t at this time , X, y, z} (x) to “SP '{t, X, y, z} (x) = SP (t) {X, y, z} / [1- Σx = 1 to th SP ( t) {X, y, z}] ”and the average P2P flow size FP (t) X, y, z is expressed as“ FP (t) X, y, z = Σ x SP ′ {t, X, y , z} (x) × x ”, and the P2P flow ratio rp ′ (t) X, y, z is also“ rp ′ (t) X, y, z = rp (t) X, y, z × [1- Σx = 1 to th SP ′ {t, X, y, z} (x)] ”and applied to the calculation formulas (Equations 1 to 3) in the third trial calculation technique or the fourth trial calculation technique To do.

第7の試算技術では、サイズの小さいフローというのは、実際のデータ転送を行っているフローではなく、制御パケットのみを送っているフローであることが考えられるため、ある閾値th以下のフローについては、それを除くことによって、実際のデータ転送によるP2Pトラヒック量を試算することを可能にする。   In the seventh trial calculation technique, a flow with a small size is not a flow that is actually transferring data, but is a flow that sends only control packets. By excluding it, it is possible to estimate the amount of P2P traffic due to actual data transfer.

また、サイズの小さいフローは、スキャントラヒックなどの異常トラヒックの影響により、実際のユーザ動作によるトラヒック以外が含まれる可能性があるため、閾値以下を除くことで、それら異常トラヒックを除去する。   In addition, since a small-sized flow may include traffic other than actual traffic caused by abnormal traffic such as scan traffic, the abnormal traffic is removed by removing the traffic below the threshold.

次に、<第8の試算技術>について説明する。   Next, the <eighth trial calculation technique> will be described.

第8の試算技術においては、第4の試算技術のように、制御P2Pフローサイズ分布が非制御化になったときに非制御P2Pフローサイズ分布になると仮定する代わりに、制御P2Pフローのうち、γの割合で非制御P2Pフローサイズ分布に従ってフローを送出すると仮定して、非制御化後の、測定区間t、種別X、方向y、NW内外フラグzのP2Pフローサイズ分布SP''{t,c,y,z}(x)を「SP''{t,c,y,z}(x)=(1-γ)SP(t){c,y,z}+γSP(t){u,y,z}」とし、平均フローサイズFP'(t)c,y,zを「FP'(t)c,y,z=ΣxSP''{t,c,y,z}(x)×x」とし、第4の試算技術に示す数3における式(7)の代わりに、この平均フローサイズFP'(t)c,y,zを用いる。 In the eighth trial technique, instead of assuming that when the control P2P flow size distribution becomes uncontrolled, as in the fourth trial technique, the control P2P flow size distribution becomes the non-control P2P flow size distribution, Assuming that the flow is sent according to the non-control P2P flow size distribution at the rate of γ, the P2P flow size distribution SP '' {t, after the non-control, measurement interval t, type X, direction y, NW inside / outside flag z c, y, z} (x) to “SP '' {t, c, y, z} (x) = (1-γ) SP (t) {c, y, z} + γSP (t) {u , y, and z} ", the average flow size FP '(t) c, y , and z' FP '(t) c, y , z = Σ x SP''{t, c, y, z} (x ) × x ”, and this average flow size FP ′ (t) c, y, z is used instead of Equation (7) in Equation 3 shown in the fourth trial calculation technique.

以下、図7に示すP2Pトラヒック量推定装置1を構成する各処理部の処理動作(上述の<第3の試算技術>に相当)を説明する。   Hereinafter, the processing operation (corresponding to the above-mentioned <third estimation technique>) of each processing unit constituting the P2P traffic amount estimation apparatus 1 shown in FIG. 7 will be described.

図7に示すP2Pトラヒック量推定装置1は、前段ノードからパケットが到着すると、パケットヘッダ解析部2において、ノードAからノードB方向のパケットであるかノードBからノードA方向のパケットかを判別する。ここでは、ノードAからノードB方向がユーザからの上り方向、ノードBからノードA方向が下り方向だとして説明を進める。   When a packet arrives from the preceding node, the P2P traffic amount estimation device 1 shown in FIG. 7 determines whether the packet is in the packet direction from the node A to the node B or from the node B to the node A in the packet header analysis unit 2. . Here, description will be given assuming that the direction from node A to node B is the uplink direction from the user, and the direction from node B to node A is the downlink direction.

そして、パケットヘッダ解析部2は、パケットのフローID={発信元IPアドレス(srcIP),着信先IPアドレス(dstIP),発信元ポート番号(srcPort),着信先ポート番号(dstPort),プロトコル(Protocol)}を読み出し、これらの情報を含むヘッダ情報を、フロー管理部3に通知する。   The packet header analysis unit 2 then sends the packet flow ID = {source IP address (srcIP), destination IP address (dstIP), source port number (srcPort), destination port number (dstPort), protocol (Protocol )} And notifies the flow management unit 3 of header information including these pieces of information.

フロー管理部3では、図8に示すフロー管理テーブル801を保持している。この図8に示すフロー管理テーブル801においては、フローIDごとにパケット数、バイト数、方向を管理している。   The flow management unit 3 holds a flow management table 801 shown in FIG. In the flow management table 801 shown in FIG. 8, the number of packets, the number of bytes, and the direction are managed for each flow ID.

フロー管理部3は、パケットヘッダが到着すると、当該パケットが、既にフロー管理テーブル801においてエントリされているフローからのパケットであるか否かを調べ、もし、エントリ済みであれば、フロー管理テーブル801内の該当フローIDのパケット数を1つカウントアップし、バイト数は、当該パケットサイズ分カウントアップする。   When the packet header arrives, the flow management unit 3 checks whether the packet is a packet from a flow already entered in the flow management table 801. If the packet has already been entered, the flow management table 801 The number of packets of the corresponding flow ID is counted up by one, and the number of bytes is counted up by the packet size.

また、新規フローからのパケットであれば、フロー管理部3は、フロー管理テーブル801において、当該フローIDを新規にエントリし、パケット数を1に、バイト数を当該パケットサイズに設定する。   If the packet is from a new flow, the flow management unit 3 newly enters the flow ID in the flow management table 801, sets the number of packets to 1, and sets the number of bytes to the packet size.

そして、予め定められた一定期間が経過した後、フロー管理部3は、フロー管理テーブル801の情報をフロー情報分析部4へ通知する。   Then, after a predetermined period of time has elapsed, the flow management unit 3 notifies the flow information analysis unit 4 of information in the flow management table 801.

フロー情報分析部4では、フロー管理部3からフロー情報を受け取ると、各フローについて、以下のようにして、図9においてフロー属性情報テーブル(図中「フロー属性情報」と記載)901に示すように、各属性を付与する。   When the flow information analysis unit 4 receives the flow information from the flow management unit 3, each flow is shown as shown in a flow attribute information table (described as “flow attribute information” in FIG. 9) 901 in FIG. 9 as follows. To each attribute.

まず、フロー情報分析部4は、P2Pフローか否かの識別を行う。この識別は、例えば上述した非特許文献1〜3のいずれかの既存の技術を用いて行う。   First, the flow information analysis unit 4 identifies whether it is a P2P flow. This identification is performed using, for example, any of the existing techniques of Non-Patent Documents 1 to 3 described above.

次に、フロー情報分析部4は、帯域制御をしているネットワーク(あるいはISP)を通過するフローか否かを判別する属性Xを付与する。この判別は、srcIPアドレスまたはdstIPアドレスが帯域制御をしているネットワークからあるいは当該ネットワークへ向かうフローであるか否かを調べることで行い、帯域制御NWを通過するフローを制御フロー、そうでないフローを非制御フローとして分類する。制御フローであればX=c、非制御フローであればX=uとする。   Next, the flow information analysis unit 4 assigns an attribute X that determines whether or not the flow passes through a network (or ISP) that performs bandwidth control. This determination is made by checking whether the srcIP address or the dstIP address is a flow from or to the network that controls the bandwidth, and the flow that passes through the bandwidth control NW is the control flow. Classify as uncontrolled flow. X = c for control flow, X = u for non-control flow.

さらに、フロー情報分析部4は、通信方向を上り方向、逆方向を下り方向と定義して、方向別にフローを集計する。具体的には、フロー情報にフラグyをつけて、y=upならば上り、dnならば下り、とする。   Furthermore, the flow information analysis unit 4 defines the communication direction as an up direction and the reverse direction as a down direction, and aggregates the flows by direction. Specifically, a flag y is attached to the flow information, and if y = up, it is up, and if dn, it is down.

そして、フロー情報分析部4は、監視ポイントを上り(下り)方向に通過するフローのうち、着目ネットワーク(NW)内のユーザへ向かう(から送信された)フローであるか否かを区別するフラグzをつける。z=inならばそうであるとし、z=outならば着目ネットワーク外との通信フローとする。   Then, the flow information analysis unit 4 is a flag for distinguishing whether the flow passes through (or is transmitted to) the user in the network of interest (NW) among the flows passing through the monitoring point in the upward (downward) direction. Add z. If z = in, this is the case, and if z = out, the communication flow is outside the network of interest.

これは、例えば上りフローであれば、そのdstIPをみて、dstIPが着目NW内ネットワークアドレスに含まれていれば、in、そうでなければoutとする。以上の処理が終わると、フロー情報分析部4は、その結果をフロー統計計算部5に通知する。   For example, if this is an upstream flow, the dstIP is viewed. If dstIP is included in the network address in the target NW, it is set to in, otherwise it is set to out. When the above processing is completed, the flow information analysis unit 4 notifies the flow statistics calculation unit 5 of the result.

フロー統計計算部5では、フロー情報分析部4から通知された図9のフロー属性情報テーブル901における情報を用いて、前述の図10における「入力」で示す各統計(N(t)X,y,Nf(t)X,y,b(t)X,y,rp(t)X,y,z,FP(t)X,y,z,NP(t)X,y,in,NP(t)X,y,out,NP(t)X,y)を計算する。尚、各統計のtという添え字は、t番目の周期に集計された値を表す。 The flow statistic calculation unit 5 uses the information in the flow attribute information table 901 in FIG. 9 notified from the flow information analysis unit 4 to display each statistic (N (t) X, y , Nf (t) X, y , b (t) X, y , rp (t) X, y, z , FP (t) X, y, z , NP (t) X, y, in , NP (t ) X, y, out and NP (t) X, y ) are calculated. Note that the subscript t in each statistic represents a value aggregated in the t-th cycle.

ここで、平均フローサイズ(FP(t)X,y,z)は、フローサイズ分布より算出する。具体的には、測定区間t、種別X、方向y、NW内外フラグzのP2Pフローサイズ分布をSP(t){X,y,z}(x)とすると、「FP(t)X,y,zxSP(t){X,y,z}(x)×x」と算出する。 Here, the average flow size (FP (t) X, y, z ) is calculated from the flow size distribution. Specifically, if the P2P flow size distribution of the measurement section t, type X, direction y, and NW inside / outside flag z is SP (t) {X, y, z} (x), “FP (t) X, y calculates z = Σ x SP (t) {X, y, z} and (x) × x ".

以上の計算後、フロー統計計算部5は、算出したフロー統計を、P2Pトラヒック量推定部6に通知する。   After the above calculation, the flow statistics calculation unit 5 notifies the P2P traffic amount estimation unit 6 of the calculated flow statistics.

P2Pトラヒック量推定部6は、一定周期毎に計算され通知されるフロー統計計算部5からのフロー統計情報を図示していない記憶装置に蓄積し、測定区間t=1からTまでのデータが蓄積されたら、以下の手順で、P2Pトラヒック量を推定する。   The P2P traffic amount estimation unit 6 accumulates the flow statistical information from the flow statistical calculation unit 5 that is calculated and notified at regular intervals in a storage device (not shown), and accumulates data from the measurement interval t = 1 to T. Then, the P2P traffic volume is estimated by the following procedure.

具体的には、P2Pトラヒック量推定部6は、図10における「出力」で示す、NW外とやり取りされるP2Pトラヒック量Npoutと、NW内P2Pトラヒック量Npinを推定(算出)する。   Specifically, the P2P traffic amount estimation unit 6 estimates (calculates) the P2P traffic amount Npout exchanged outside the NW and the intra-NW P2P traffic amount Npin indicated by “output” in FIG.

その際、NW全体でのトラヒック量をNtotとし、NW全体を流れるフローのうち、帯域制御ネットワークを通過するフローの占める割合を制御フロー比率cとする。これらは予め定めておくパラメータである。尚、Ntot(NW全体でのトラヒック量)については、NW内の各リンクを流れるトラヒック測定値から算出しておいても良い。c(制御フロー比率:帯域制御ネットワークを通過するフローの占める割合)については、想定される範囲内で振らせるか、外部条件から予め定めておく。   At this time, the traffic amount in the entire NW is Ntot, and the proportion of the flow that passes through the bandwidth control network in the flow that flows through the entire NW is the control flow ratio c. These are predetermined parameters. Note that Ntot (traffic volume in the entire NW) may be calculated from measured traffic values flowing through each link in the NW. c (control flow ratio: the ratio of the flow passing through the bandwidth control network) is set within an assumed range or determined in advance from an external condition.

計算式は、上述の数1と数2で示した通りである。尚、種別X=c(帯域制御あり)のトラヒック、およびX=u(帯域制御なし)のトラヒックをそれぞれα倍、β倍してNtot(NW全体でのトラヒック量)と一致するように、αとβを決める。   The calculation formula is as shown in the above formulas 1 and 2. Note that traffic of type X = c (with bandwidth control) and traffic of X = u (without bandwidth control) are multiplied by α and β, respectively, so that Ntot (traffic amount of the entire NW) matches α. And β.

ここでは、非P2Pトラヒック量は、帯域制御の影響に依らず、制御フロー比率に比例していると仮定して、上述の数1を満たすα、βを計算する。尚、AVG[A(t)]=ΣtA(t)/T(t=1,2,...,T:Tは測定区間数)と定義する。 Here, assuming that the non-P2P traffic amount is proportional to the control flow ratio without depending on the influence of the band control, α and β satisfying the above-described Expression 1 are calculated. Note that AVG [A (t)] = Σ t A (t) / T (t = 1, 2,..., T: T is the number of measurement intervals).

そして、P2Pトラヒック量推定部6は、このように計算したα、βを用いて、制御P2Pフローはそのまま制御されているとしたときのP2Pトラヒック量(NW外とやり取りされるP2Pトラヒック量Npout、NW内P2Pトラヒック量Npin)を、上述の数2の式を用いて推定(算出)する。   Then, the P2P traffic amount estimation unit 6 uses the α and β calculated in this way, and the P2P traffic amount (P2P traffic amount Npout exchanged outside the NW) when the control P2P flow is controlled as it is. The intra-NW P2P traffic amount Npin) is estimated (calculated) using the above equation (2).

さらに、P2Pトラヒック量推定部6は、上述の数3の式で示す通りに、制御P2Pフローが非制御化されたときのP2Pトラヒック量を、制御P2Pフローサイズを非制御P2Pフローサイズで置き換えることによって試算する。   Further, the P2P traffic amount estimation unit 6 replaces the control P2P flow size with the non-control P2P flow size in the P2P traffic amount when the control P2P flow is uncontrolled as shown in the above equation (3). To calculate.

尚、数3における式(6)のNpinから数2における式(4)のNpinの値を差し引いたものが、非制御化によって増加すると想定されるP2Pトラヒック量(NW内)に相当し、数3における式(5)のNpoutから数2における式(3)のNpoutを差し引いたものが、非制御化によって増加すると想定されるP2Pトラヒック量(NW外)に相当する。   Note that the value obtained by subtracting the value of Npin in Equation (4) in Equation (2) from Equation (6) in Equation (3) corresponds to the amount of P2P traffic (within NW) that is expected to increase due to non-control. The value obtained by subtracting Npout in Equation (3) in Equation (2) from Equation (5) in Equation (3) corresponds to the P2P traffic amount (outside NW) that is assumed to increase due to non-control.

以上の例(<第3の試算技術>に相当)では、監視ポイント以外のNW全体としてのP2Pトラヒック量を推定していたが、監視ポイントを通過するトラヒックのうち、P2Pトラヒック量がどれくらい非制御化を前提としたときに増加するかを計算するには、上述の<第2の試算技術>を用いる。   In the above example (corresponding to <Third trial calculation technology>), the P2P traffic volume of the entire network other than the monitoring point was estimated. However, of the traffic passing through the monitoring point, how much the P2P traffic volume is uncontrolled In order to calculate whether or not to increase when the precondition is made, the above-mentioned <second trial calculation technique> is used.

すなわち、制御P2Pフローサイズ分布をP[制御P2Pフローサイズ=x]=SPc(x)とし、非制御P2Pフローサイズ分布をP[非制御P2Pフローサイズ=x]=SPu(x)とする。また、観測された制御P2Pフロー数、非制御P2Pフロー数をそれぞれNPc、NPuとする。   That is, the control P2P flow size distribution is P [control P2P flow size = x] = SPc (x), and the non-control P2P flow size distribution is P [non-control P2P flow size = x] = SPu (x). In addition, the number of control P2P flows and the number of non-control P2P flows observed are NPc and NPu, respectively.

このとき、制御P2Pフローが非制御P2PフローになったときのP2Pトラヒック量をNPu×ΣxSPu(x)×x+NPc×ΣxSPu(x)×xにより推定する。また、制御P2Pフローがそのまま制御P2Pフローである場合のP2Pトラヒック量は、NPu×ΣxSPu(x)×x+NPc×ΣxSPc(x)×xであり、前者から後者を差し引いたものが非制御化を前提としたときのP2Pトラヒック量増加分として推定する。 At this time, the control P2P flow is estimated by NPu × Σ x SPu (x) × x + NPc × Σ x SPu (x) × x the P2P traffic volume when it is uncontrolled P2P flow. In addition, when the control P2P flow is the control P2P flow as it is, the amount of P2P traffic is NPu x Σ x SPu (x) x x + NPc x Σ x SPc (x) x x, with the latter minus the latter Estimated as an increase in P2P traffic when control is assumed.

また、上述の例(<第3の試算技術>に相当)では、フローを5つ組{発信元IPアドレス(srcIP),着信先IPアドレス(dstIP),発信元ポート番号(srcPort),着信先ポート番号(dstPort),プロトコル(Protocol)}で定義しているが、上述の<第5の試算技術>で説明したように、フローを、2つ組{発信元IPアドレス(srcIP),着信先IPアドレス(dstIP)}で定義しても良い。   In the above example (corresponding to <Third trial calculation technique>), a set of five flows {source IP address (srcIP), destination IP address (dstIP), source port number (srcPort), destination The port number (dstPort) and protocol (Protocol)} are defined, but as described in <Fifth trial calculation technique> above, the flow is divided into two sets {source IP address (srcIP), destination IP address (dstIP)} may be defined.

あるいは、上述の<第6の試算技術>で説明したように、フローを、上り方向については発信元IPアドレス(srcIP)、下り方向については着信先IPアドレス(dstIP)の1つ組で定義しても良い。   Alternatively, as described in <Sixth trial calculation technique> above, the flow is defined as a set of a source IP address (srcIP) for the upstream direction and a destination IP address (dstIP) for the downstream direction. May be.

さらに、上述の例(<第3の試算技術>に相当)では、P2Pフローサイズの平均をFP(t)X,y,zxSP(t){X,y,z}(x)×xと計算しているが、その代わりに、上述の<第7の試算技術>で説明したように、P2Pフローのうち、予め定めた閾値th以上のサイズのフローのみをP2Pフローと再定義し、このときのP2Pフローサイズ分布SP'{t,X,y,z}(x)を「SP'{t,X,y,z}(x)=SP(t){X,y,z}/[1-Σx=1〜thSP(t){X,y,z}]」として、P2Pフローサイズの平均FP(t)X,y,zを「FP(t)X,y,zxSP'{t,X,y,z}(x)×x」で計算し、また、P2Pフロー比率rp'(t)X,y,zも「rp'(t)X,y,z=rp(t)X,y,z×[1-Σx=1〜thSP'{t,X,y,z}(x)]」として、上述の第1の試算技術における計算式に適用することでも良い。 Furthermore, the above example the (corresponding to <Third estimated techniques>), the average of the P2P flow size FP (t) X, y, z = Σ x SP (t) {X, y, z} (x) × x, but instead, as explained in <Seventh Trial Calculation Technology> above, only P2P flows with a size greater than or equal to the predetermined threshold th are redefined as P2P flows Then, the P2P flow size distribution SP ′ {t, X, y, z} (x) at this time is expressed as “SP ′ {t, X, y, z} (x) = SP (t) {X, y, z } / [1- Σx = 1 ~ th SP (t) {X, y, z}] ”, the average P2P flow size FP (t) X, y, z is calculated as“ FP (t) X, y, z = Σ x SP ′ {t, X, y, z} (x) × x ”, and the P2P flow ratio rp ′ (t) X, y, z is also“ rp ′ (t) X, y , z = rp (t) X, y, z × [1- Σx = 1˜th SP ′ {t, X, y, z} (x)] ” It may be applied to.

また、上述の例(<第3の試算技術>に相当)では、制御P2Pフローサイズ分布が非制御化になったときに非制御P2Pフローサイズ分布になると仮定しているが、その代わりに、上述の<第8の試算技術>で説明したように、制御P2Pフローのうち、γの割合で非制御P2Pフローサイズ分布に従ってフローを送出すると仮定して、非制御化後の、測定区間t、種別X、方向y、NW内外フラグzのP2Pフローサイズ分布SP''{t,c,y,z}(x)を「SP''{t,c,y,z}(x)=(1-γ)SP(t){c,y,z}+γSP(t){u,y,z}」とし、平均フローサイズFP'(t)c,y,zを「FP'(t)c,y,z=ΣxSP''{t,c,y,z}(x)×x」とし、式(7)の代わりにこのFP'(t)c,y,zを用いることでも良い。 In the above example (corresponding to <third trial calculation technique>), it is assumed that when the control P2P flow size distribution becomes uncontrolled, it becomes a non-control P2P flow size distribution. As described in <Eighth Trial Calculation Technology> above, assuming that the flow is sent according to the non-control P2P flow size distribution at the rate of γ in the control P2P flow, the measurement interval t after the non-control, P2P flow size distribution SP '' {t, c, y, z} (x) of type X, direction y, NW inside / outside flag z is changed to “SP '' {t, c, y, z} (x) = (1 -γ) SP (t) {c, y, z} + γSP (t) {u, y, z} ”and the average flow size FP ′ (t) c, y, z is“ FP ′ (t) c , y, z = 'and {t, c, y, z} and (x) × x ", the FP instead of formula (7)' Σ x SP ' (t) c, y, or by using a z .

以上、各図を用いて説明したように、本例では、実際に測定されたP2Pトラヒック測定データから、仮に帯域制御を行わなかった場合にはどれくらいのP2Pトラヒックが流通するかを試算する。   As described above with reference to the respective drawings, in this example, it is estimated from the actually measured P2P traffic measurement data how much P2P traffic is distributed when bandwidth control is not performed.

例えば、まず、NetFlowやsFlowといった測定技術を用いて対象のネットワーク(NW)内の監視ポイントを流れるフロー情報を集計し、あるいは、パケットキャプチャ装置を用いてパケットを収集してからフロー情報を集計し、次に、集計したフロー情報に基づきP2Pフローを特定し、特定したP2Pフローが、帯域制御をしているネットワーク(あるいはISP)を通過するフローであるか否かを判別し、帯域制御をしているネットワークを通過するP2Pフローを制御P2Pフロー、そうでないP2Pフローを非制御P2Pフローとして分類する。   For example, first, the flow information flowing through the monitoring points in the target network (NW) is counted using a measurement technology such as NetFlow or sFlow, or the flow information is collected after collecting the packets using a packet capture device. Next, identify the P2P flow based on the aggregated flow information, determine whether the identified P2P flow is a flow that passes through the network (or ISP) that performs bandwidth control, and perform bandwidth control. A P2P flow passing through a network is classified as a control P2P flow, and a P2P flow that is not is classified as a non-control P2P flow.

そして、一定期間フローを収集し、フローサイズ(フロー当りの送出バイト数またはパケット数)を集計し、制御P2Pフローのフローサイズ分布と非制御P2Pフローのフローサイズ分布を求め、さらに、制御P2Pフローサイズ分布を非制御P2Pフローサイズ分布に置き換えることによって、仮に制御P2Pフローが非制御P2PフローになったとしたときにP2Pトラヒックがどれくらい増加するかを算出する。   Then, the flow is collected for a certain period, the flow size (number of bytes or packets sent per flow) is totaled, the flow size distribution of the control P2P flow and the flow size distribution of the non-control P2P flow are obtained, and the control P2P flow By replacing the size distribution with the non-control P2P flow size distribution, it is calculated how much the P2P traffic increases when the control P2P flow becomes a non-control P2P flow.

例えば、制御P2Pフローサイズ分布をP[制御P2Pフローサイズ=x]=SPc(x)とし、非制御P2Pフローサイズ分布をP[非制御P2Pフローサイズ=x]=SPu(x)とし、また、観測された制御P2Pフロー数、非制御P2Pフロー数をそれぞれNPc、NPuとするとき、制御P2Pフローが非制御P2PフローになったときのP2Pトラヒック量を「NPu×ΣxSPu(x)×x+NPc×ΣxSPu(x)×x」により求める。制御P2Pフローがそのまま制御P2Pフローである場合のP2Pトラヒック量は、「NPu×ΣxSPu(x)×x+NPc×ΣxSPc(x)×x」であり、前者から後者を差し引いたものが、非制御化を前提としたときのP2Pトラヒック量増加分として求められる。 For example, the control P2P flow size distribution is P [control P2P flow size = x] = SPc (x), the non-control P2P flow size distribution is P [non-control P2P flow size = x] = SPu (x), and When the observed number of control P2P flows and the number of non-control P2P flows are NPc and NPu, respectively, the amount of P2P traffic when the control P2P flow becomes a non-control P2P flow is expressed as “NPu × Σ x SPu (x) × x + NPc × Σ x SPu (x) × x ”. P2P traffic amount when control P2P flow is directly controlled P2P flow is "NPu × Σ x SPu (x) × x + NPc × Σ x SPc (x) × x ", is minus the latter from the former, It is obtained as an increase in P2P traffic when assuming non-control.

より具体的には、図7に示す構成のP2Pトラヒック量推定装置1は、図11に示す手順により、通信網内に流れるP2Pトラヒック量を算出する。   More specifically, the P2P traffic volume estimation apparatus 1 having the configuration shown in FIG. 7 calculates the P2P traffic volume flowing in the communication network according to the procedure shown in FIG.

まず、パケットヘッダ解析部2において、到着したパケットのヘッダ情報における5つの属性{発信元IPアドレス(srcIP),着信先IPアドレス(dstIP),発信元ポート番号(srcPort),着信先ポート番号(dstPort),プロトコル(Protocol)}を同じくするパケット群を同じフローとして特定し(ステップS1101)、フロー管理部3において、パケットヘッダ解析部2が特定したフロー毎に、当該フローのフローサイズを集計して図8に示すフロー管理テーブル801を生成して記憶装置に登録する(ステップS1102)   First, in the packet header analysis unit 2, five attributes in the header information of the arrived packet {source IP address (srcIP), destination IP address (dstIP), source port number (srcPort), destination port number (dstPort) ), A packet group having the same protocol (Protocol)} is specified as the same flow (step S1101), and the flow management unit 3 adds up the flow size of the flow for each flow specified by the packet header analysis unit 2. The flow management table 801 shown in FIG. 8 is generated and registered in the storage device (step S1102).

次にフロー情報分析部4において、フロー管理テーブル801に登録された各フローからP2Pフローを判別すると共に、各P2Pフローを、帯域制御をしているネットワークを通過する制御P2Pフローと、帯域制御をしていないネットワークを通過する非制御P2Pフローに分類する(ステップS1103)。   Next, the flow information analysis unit 4 discriminates the P2P flow from each flow registered in the flow management table 801, and controls each P2P flow with the control P2P flow passing through the network performing the bandwidth control and the bandwidth control. A non-controlled P2P flow that passes through a network that has not been performed is classified (step S1103).

そして、フロー統計算出部5において、フロー管理部3が予め定められた期間、集計したフロー管理テーブル801を参照して、制御P2Pフローのフローサイズ分布と非制御P2Pフローのフローサイズ分布を求め(ステップS1104)、P2Pトラヒック量推定部6において、フロー統計算出部5が求めた制御P2Pフローのフローサイズ分布を非制御P2Pフローのフローサイズ分布に置き換えることによって、制御P2Pフローが非制御P2PフローになったとしたときにP2Pアプリケーションによるトラヒックがどれくらい増加するかを算出する(ステップS1105)。   Then, in the flow statistics calculation unit 5, the flow size distribution of the control P2P flow and the flow size distribution of the non-control P2P flow are obtained by referring to the flow management table 801 aggregated for a predetermined period by the flow management unit 3 ( In step S1104), the P2P traffic amount estimation unit 6 replaces the flow size distribution of the control P2P flow obtained by the flow statistic calculation unit 5 with the flow size distribution of the non-control P2P flow, so that the control P2P flow becomes a non-control P2P flow. It is calculated how much the traffic by the P2P application increases when it becomes (step S1105).

尚、パケットヘッダ解析部2においては、到着したパケットのヘッダ情報における2つの属性{発信元IPアドレス(srcIP),着信先IPアドレス(dstIP)}を同じくするパケット群を同じフローとして特定することでも良く、あるいは、到着した上り方向のパケットについては、当該パケットのヘッダ情報における属性である発信元IPアドレス(srcIP)を同じくするパケット群を同じフローとして特定し、到着した下り方向のパケットについては、当該パケットのヘッダ情報における属性である着信先IPアドレス(dstIP)を同じくするパケット群を同じフローとして特定することでも良い。   Note that the packet header analysis unit 2 may identify a group of packets having the same two attributes {source IP address (srcIP), destination IP address (dstIP)} in the header information of the arrived packet as the same flow. Well, for the incoming packet in the upstream direction, specify the same group of packets having the same source IP address (srcIP) as an attribute in the header information of the packet, and for the incoming packet in the downstream direction, Packet groups having the same destination IP address (dstIP) that is an attribute in the header information of the packet may be specified as the same flow.

また、P2Pトラヒック量推定部6は、制御P2Pフローのフローサイズ分布をP[制御P2Pフローサイズ=x]=SPc(x)、非制御P2Pフローのフローサイズ分布をP[非制御P2Pフローサイズ=x]=SPu(x)、フロー管理テーブル801において集計された制御P2Pフローの数および非制御P2Pフローの数をそれぞれNPc、NPuとし、制御P2Pフローが非制御P2PフローになったときのP2Pトラヒック量を「NPu×ΣxSPu(x)×x+NPc×ΣxSPu(x)×x」により算出し、算出したP2Pトラヒック量(NPu×ΣxSPu(x)×x+NPc×ΣxSPu(x)×x)から、制御P2Pフローが制御P2Pフローのままである場合のP2Pトラヒック量(NPu×ΣxSPu(x)×x+NPc×ΣxSPc(x)×x)を差し引くことで、監視ポイントを通過する制御P2Pフローが非制御P2PフローになったとしたときのP2Pアプリケーションによるトラヒック量の増加分を算出する。 The P2P traffic amount estimation unit 6 sets the flow size distribution of the control P2P flow to P [control P2P flow size = x] = SPc (x), and sets the flow size distribution of the non-control P2P flow to P [non-control P2P flow size = x] = SPu (x), the number of control P2P flows and the number of non-control P2P flows aggregated in the flow management table 801 are NPc and NPu, respectively, and the P2P traffic when the control P2P flow becomes a non-control P2P flow The amount is calculated by "NPu x Σ x SPu (x) x x + NPc x Σ x SPu (x) x x" and the calculated P2P traffic volume (NPu x Σ x SPu (x) x x + NPc x Σ x from SPu (x) × x), by subtracting the P2P traffic amount when control P2P flow remains controlled P2P flow (NPu × Σ x SPu (x ) × x + NPc × Σ x SPc (x) × x) , Calculate the increase in traffic volume by the P2P application when the control P2P flow passing through the monitoring point becomes a non-control P2P flow Put out.

また、フロー情報分析部4は、フロー管理テーブル801に登録された各フローからP2Pフローと共に非P2Pフローを判別し、P2Pフローと非P2Pフロー毎に、当該フローが制御フローと非制御フローの何れの種別であるかを示すフラグX(制御フローがX=c、非制御フローがX=u)と、当該フローが上りと下りの何れの方向であるかを示すフラグy(上り方向がy=up、下り方向がy=dn)と、当該フローが通信網内のユーザへ向かうフローであるか通信網外のユーザへ向かうフローであるかを示すフラグz(通信網内のユーザへ向かうフローがz=in、通信網外のユーザへ向かうフローがz=out)とを付与した、図9に示すフロー属性情報テーブル901を生成して記憶装置に記憶し、フロー統計計算部5は、一定周期t毎に、フロー情報分析部4が生成したフロー属性情報テーブル901における情報を用いて、種別X(=cもしくはu),方向y(=upもしくはdn)のトラヒック量N(t)X,yと、種別X,方向yのフロー数Nf(t)X,yと、種別X,方向yの着目NW外フロー数比率b(t)X,y(全フロー数のうち、通信網の外へのフローもしくは通信網の外からのフローの数の占める割合)と、種別X,方向y,z(=inもしくはout)のP2Pフロー数比率rp(t)X,y,z(通信網内もしくは外のフローの数うち、P2Pフローの数が占める割合)と、測定区間t、種別X、方向y、NW内外フラグzのP2Pフローサイズ分布SP(t){X,y,z}(x)を用いた式「FP(t)X,y,zxSP(t){X,y,z}(x)×x」により求められ、種別X,方向y,zのP2Pフローの平均フローサイズFP(t)X,y,zと、フロー数Nf(t)X,yと着目NW外フロー数比率b(t)X,yおよびP2Pフロー数比率rp(t)X,y,zと平均フローサイズFP(t)X,y,zとを用いた式「NP(t)X,y,in=FP(t)X,y,in×(1−b(t)X,y)×rp(t)X,y,in×Nf(t)X,y」により求められる、種別X,方向yのNW内P2Pトラヒック量NP(t)X,y,inと、フロー数Nf(t)X,yと着目NW外フロー数比率b(t)X,yおよびP2Pフロー数比率rp(t)X,y,zと平均フローサイズFP(t)X,y,zとを用いた式「NP(t)X,y,out=FP(t)X,y,out×b(t)X,y×rp(t)X,y,out×Nf(t)X,y」により求められる、種別X,方向yのNW外P2Pトラヒック量NP(t)X,y,outと、NW内P2Pトラヒック量NP(t)X,y,inおよびNW外P2Pトラヒック量NP(t)X,y,outとを用いた式「NP(t)X,y=NP(t)X,y,in+NP(t)X,y,out」により求められる、種別X,方向yのP2Pトラヒック量NP(t)X,yとを算出し、P2Pトラヒック量推定部6は、それぞれ予め定められる通信網全体でのトラヒック量Ntotと、通信網全体を流れるフローのうち帯域制御ネットワークを通過するフローの占める割合である制御フロー比率c、ならびに、トラヒック量N(t)X,yの平均AVG[N(t)X,y]=ΣtN(t)X,y/T(t=1,2,...,T:Tは測定区間数)を含む上述の数1に示す式(1)と式(2)を用いて、種別X=c(帯域制御あり)のトラヒックと種別X=u(帯域制御なし)のトラヒックをそれぞれα倍、β倍して通信網全体でのトラヒック量Ntotと一致するように、αとβを求め、求めたαとβおよびフロー統計計算部5による算出結果を用いて、上述の数2に示す計算式から、制御P2Pフローはそのまま制御されているとしたときの、NW外とやり取りされるP2Pトラヒック量Npoutと、NW内P2Pトラヒック量Npinを算出する。 Further, the flow information analysis unit 4 discriminates a non-P2P flow together with a P2P flow from each flow registered in the flow management table 801, and for each P2P flow and a non-P2P flow, the flow is either a control flow or a non-control flow. Flag X (control flow is X = c, non-control flow is X = u) and flag y (upward direction is y = up, the downward direction is y = dn), and a flag z indicating whether the flow is directed to a user in the communication network or a flow directed to a user outside the communication network (the flow toward the user in the communication network is The flow attribute information table 901 shown in FIG. 9 with z = in and the flow toward the user outside the communication network added is generated and stored in the storage device. For each t, the flow attribute generated by the flow information analysis unit 4 Using the information in the information table 901, type X (= c or u), the direction y (= Stay up-or dn) of traffic N (t) X, y and, type X, direction y flow speed Nf of (t) The ratio of the number of flows outside the target NW of X, y and the type X, direction y b (t) X, y (Of the total number of flows, the number of flows to the outside of the communication network or from the outside of the communication network Ratio) and the ratio of the number of P2P flows of type X, direction y, z (= in or out) rp (t) X, y, z (the ratio of the number of P2P flows out of the number of flows inside or outside the communication network) ) And P2P flow size distribution SP (t) {X, y, z} (x) of measurement interval t, type X, direction y, and NW inside / outside flag z “FP (t) X, y, z = Σ x SP (t) {X, y, z} (x) × x ", the average flow size FP (t) X, y, z of the P2P flow of type X, direction y, z , and flow Number Nf (t) X, y and flow rate ratio b (t) X, y, and P2P flow number ratio rp (t) X, y, z and average flow size FP (t) X, y, equation and using a z "NP (t) X, y, in = FP (t) X, y, in × (1-b (t) X, y) × rp (t ) X, y, in × Nf (t) X, y ”, P2P traffic amount NP (t) X, y, in in NW of type X and direction y, and number of flows Nf (t) X, y And the flow rate ratio b (t) X, y and the P2P flow number ratio rp (t) X, y, z and the average flow size FP (t) X, y, z ) X, y, out = FP (t) X, y, out × b (t) X, y × rp (t) X, y, out × Nf (t) X, y P2P traffic volume NP (t) X, y, out outside NW in direction y, P2P traffic volume NP (t) X, y, in and NW outside P2P traffic volume NP (t) X, y, out P2P traffic amount NP (t) X, of type X and direction y, which is obtained by the equation “NP (t) X, y = NP (t) X, y, in + NP (t) X, y, out ” calculating a y, P2P traffic amount estimation unit 6, a traffic amount Ntot in the entire communication network is predetermined respectively, the band control network of flow through the entire network Control flow ratio c is a proportion of the flow through, as well as traffic volume N (t) X, the average AVG [N (t) X, y] of y = Σ t N (t) X, y / T ( Traffic of type X = c (with bandwidth control) using Equation (1) and Equation (2) shown in Equation 1 above, including t = 1,2, ..., T: T is the number of measurement intervals) And traffic of type X = u (no bandwidth control) is multiplied by α and β, respectively, to obtain α and β so that they match the traffic amount Ntot in the entire communication network, and the obtained α and β and flow statistics calculation Using the calculation result of the unit 5, the P2P traffic amount Npout exchanged outside the NW and the P2P traffic amount in the NW when the control P2P flow is controlled as it is from the calculation formula shown in the above equation 2 Calculate Npin.

また、P2Pトラヒック量推定部6は、上述の数3に示す式(5)〜(7)により、フロー情報分析部4が分類した制御P2Pフローサイズを非制御P2Pフローサイズで置き換えることによって、制御P2Pフローが非制御化されたときのP2Pトラヒック量を算出する。   Further, the P2P traffic amount estimation unit 6 performs control by substituting the control P2P flow size classified by the flow information analysis unit 4 with the non-control P2P flow size according to the equations (5) to (7) shown in Equation 3 above. The amount of P2P traffic when the P2P flow is uncontrolled is calculated.

また、P2Pトラヒック量推定部6は、フロー情報分析部4が分類した制御P2Pフローのうち、γの割合で非制御P2Pフローサイズ分布に従ってフローを送出すると仮定して、非制御化後の、測定区間t、種別X、方向y、NW内外フラグzのP2Pフローサイズ分布SP''{t,c,y,z}(x)を、式「SP''{t,c,y,z}(x)=(1-γ)SP(t){c,y,z}+γSP(t){u,y,z}」により求めると共に、平均フローサイズFP'(t)c,y,zを、式「FP'(t)c,y,z=ΣxSP''{t,c,y,z}(x)×x」により求め、求めたFP'(t)c,y,z(=ΣxSP''(t){X,y,z}(x)×x」)を、上述の数3における式(7)におけるFP'(t)c,y,zの代わりに用いて、同数3に示す式(5)〜(6)により、制御P2Pフローが非制御化されたときのP2Pトラヒック量を算出する。 In addition, the P2P traffic amount estimation unit 6 assumes that the flow is transmitted according to the non-control P2P flow size distribution at the rate of γ among the control P2P flows classified by the flow information analysis unit 4, and performs the measurement after the non-control. The P2P flow size distribution SP ″ {t, c, y, z} (x) of the section t, the type X, the direction y, and the NW inside / outside flag z is expressed by the expression “SP ″ {t, c, y, z} ( x) = (1-γ) SP (t) {c, y, z} + γSP (t) {u, y, z} ”and the average flow size FP ′ (t) c, y, z , wherein "FP '(t) c, y , z = Σ x SP''{t, c, y, z} (x) × x " determined by, obtained FP' (t) c, y , z ( = Σ x SP ″ (t) {X, y, z} (x) × x ″) is used instead of FP ′ (t) c, y, z in Equation (7) in Equation 3 above The P2P traffic amount when the control P2P flow is uncontrolled is calculated by the equations (5) to (6) shown in equation (3).

すなわち、P2Pトラヒック量推定部6は、下記の数4に示す式(8)〜(10)により、フロー情報分析部4が分類した制御P2Pフローサイズを非制御P2Pフローサイズで置き換えることによって、制御P2Pフローが非制御化されたときのP2Pトラヒック量を算出する。   That is, the P2P traffic amount estimation unit 6 performs control by substituting the control P2P flow size classified by the flow information analysis unit 4 with the non-control P2P flow size according to the following equations (8) to (10). The amount of P2P traffic when the P2P flow is uncontrolled is calculated.

Figure 0005155284
Figure 0005155284

また、フロー統計計算部5は、種別X,方向y,zのP2Pフローの平均フローサイズFP(t)X,y,zを、測定区間t、種別X、方向y、NW内外フラグzのP2Pフローサイズ分布SP(t){X,y,z}(x)を用いた式「FP(t)X,y,zxSP(t){X,y,z}(x)×x」により求める。 In addition, the flow statistics calculation unit 5 sets the average flow size FP (t) X, y, z of the P2P flow of type X, direction y, z to P2P of the measurement interval t, type X, direction y, NW inside / outside flag z. Formula “FP (t) X, y, z = Σ x SP (t) {X, y, z} (x) × x using flow size distribution SP (t) {X, y, z} (x) ].

あるいは、フロー統計計算部5は、P2Pフローのうち、予め定めた閾値th以上のサイズのフローのみを特定P2Pフローとして抽出し、この特定P2Pフローのフローサイズ分布SP'{t,X,y,z}(x)を、式「SP'{t,X,y,z}(x)=SP(t){X,y,z}/[1-Σx=1〜thSP(t){X,y,z}]により求め、種別X,方向y,zのP2Pフローの平均フローサイズFP(t)X,y,zを、式「FP(t)X,y,zxSP'{t,X,y,z}(x)×x」により算出すると共に、P2Pフロー比率rp'(t)X,y,zを、式「rp'(t)X,y,z=rp(t)X,y,z×[1-Σx=1〜thSP'{t,X,y,z}(x)]」により算出する。 Alternatively, the flow statistics calculation unit 5 extracts only flows having a size equal to or larger than a predetermined threshold th from the P2P flows as the specific P2P flow, and the flow size distribution SP ′ {t, X, y, z} (x) is transformed into the expression “SP ′ {t, X, y, z} (x) = SP (t) {X, y, z} / [1- Σx = 1˜th SP (t) { X, y, z}] and the average flow size FP (t) X, y, z of the P2P flow of type X, direction y, z is expressed by the formula “FP (t) X, y, z = Σ x SP '{t, X, y, z} (x) × x' and the P2P flow ratio rp '(t) X, y, z is converted to the expression' rp '(t) X, y, z = rp (T) X, y, z × [1- Σx = 1 to th SP ′ {t, X, y, z} (x)] ”.

このように、本例では、ネットワークにおける非制御化を前提としたときにP2Pトラヒック量がどれくらい増加するかを試算することができ、本来のP2Pトラヒックの需要をより正確に把握することができ、今後のネットワークアーキテクチャやネットワーク設計をより適切に行うことが可能となる。   In this way, in this example, it is possible to estimate how much the amount of P2P traffic will increase when non-control in the network is assumed, and it is possible to more accurately grasp the demand for original P2P traffic, Future network architecture and network design can be performed more appropriately.

尚、本発明は、各図を用いて説明した例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。例えば、図7においては、1台のコンピュータ装置に、本発明に係るP2Pトラヒック量推定装置1の各処理部(パケットヘッダ解析部2、フロー管理部3、フロー情報分析部4、フロー統計計算部5、P2Pトラヒック量推定部6)を設けた構成としているが、複数のコンピュータ装置に各処理部の機能を適宜に分散して設けた構成としても良い。   In addition, this invention is not limited to the example demonstrated using each figure, In the range which does not deviate from the summary, various changes are possible. For example, in FIG. 7, each processing unit (packet header analysis unit 2, flow management unit 3, flow information analysis unit 4, flow statistics calculation unit) of the P2P traffic amount estimation device 1 according to the present invention is included in one computer device. 5, the P2P traffic amount estimation unit 6) is provided. However, the function of each processing unit may be appropriately distributed in a plurality of computer devices.

また、本例のコンピュータ構成に関しても、キーボードや光ディスクの駆動装置の無いコンピュータ構成としても良い。また、本例では、光ディスクを記録媒体として用いているが、FD(Flexible Disk)等を記録媒体として用いることでも良い。また、プログラムのインストールに関しても、通信装置を介してネットワーク経由でプログラムをダウンロードしてインストールすることでも良い。   The computer configuration of this example may be a computer configuration without a keyboard or optical disk drive. In this example, an optical disk is used as a recording medium. However, an FD (Flexible Disk) or the like may be used as a recording medium. As for the program installation, the program may be downloaded and installed via a network via a communication device.

1:P2Pトラヒック量推定装置、2:パケットヘッダ解析部、3:フロー管理部、4:フロー情報分析部、5:フロー統計算出部、6:P2Pトラヒック量推定部、101:フロー情報テーブル、301,401:ネットワーク、501:P2Pトラヒック量推定装置、502:ノードA、503:ノードB、601:P2Pトラヒック量推定装置、602:ネットワーク、603a〜603g:ルータ、801:フロー管理テーブル、901:フロー属性情報テーブル。   1: P2P traffic amount estimation device, 2: packet header analysis unit, 3: flow management unit, 4: flow information analysis unit, 5: flow statistics calculation unit, 6: P2P traffic amount estimation unit, 101: flow information table, 301 401: Network, 501: P2P traffic amount estimation device, 502: Node A, 503: Node B, 601: P2P traffic amount estimation device, 602: Network, 603a to 603g: Router, 801: Flow management table, 901: Flow Attribute information table.

Claims (11)

通信網内を流れるP2Pアプリケーションによるトラヒックの量をコンピュータ装置により算出するP2Pトラヒック量推定方法であって、
上記コンピュータ装置は、プログラムされたコンピュータ処理を実行する手段として、パケットヘッダ解析手段と、フロー管理手段、フロー情報分析手段、フロー統計算出手段、P2Pトラヒック量推定手段とを具備し、
上記パケットヘッダ解析手段は、
到着したパケットのヘッダ情報における5つの属性{発信元IPアドレス(srcIP),着信先IPアドレス(dstIP),発信元ポート番号(srcPort),着信先ポート番号(dstPort),プロトコル(Protocol)}を同じくするパケット群を同じフローとして特定し、
上記フロー管理手段は、
上記パケットヘッダ解析手段が特定したフロー毎に、当該フローのフローサイズを集計してフロー管理テーブルとして記憶装置に登録し、
上記フロー情報分析手段は、
上記フロー管理テーブルに登録された各フローからP2Pフローを判別すると共に、
各P2Pフローを、帯域制御をしているネットワークを通過する制御P2Pフローと、帯域制御をしていないネットワークを通過する非制御P2Pフローに分類し、
上記フロー統計算出手段は、
予め定められた期間上記フロー管理手段が集計した上記フロー管理テーブルを参照して、
上記制御P2Pフローのフローサイズ分布と上記非制御P2Pフローのフローサイズ分布を求め、
上記P2Pトラヒック量推定手段は、
上記フロー統計算出手段が求めた上記制御P2Pフローのフローサイズ分布を上記非制御P2Pフローのフローサイズ分布に置き換えることによって、上記制御P2Pフローが上記非制御P2Pフローになったとしたときに上記P2Pアプリケーションによるトラヒックがどれくらい増加するかを算出する
ことを特徴とするP2Pトラヒック量推定方法。
A P2P traffic amount estimation method for calculating a traffic amount by a P2P application flowing in a communication network by a computer device,
The computer apparatus includes, as means for executing programmed computer processing, packet header analysis means, flow management means, flow information analysis means, flow statistics calculation means, and P2P traffic amount estimation means,
The packet header analysis means includes
The same five attributes {source IP address (srcIP), destination IP address (dstIP), source port number (srcPort), destination port number (dstPort), protocol (Protocol)} in the header information of the arrived packet Specify the same packet group as the same flow,
The flow management means is
For each flow identified by the packet header analysis means, the flow size of the flow is aggregated and registered in the storage device as a flow management table,
The flow information analyzing means is
While determining the P2P flow from each flow registered in the flow management table,
Each P2P flow is classified into a control P2P flow that passes through a network that performs bandwidth control and a non-control P2P flow that passes through a network that does not perform bandwidth control.
The flow statistics calculation means is
Referring to the flow management table compiled by the flow management means for a predetermined period,
Obtain the flow size distribution of the control P2P flow and the flow size distribution of the non-control P2P flow,
The P2P traffic amount estimation means is:
The P2P application when the control P2P flow becomes the non-control P2P flow by replacing the flow size distribution of the control P2P flow obtained by the flow statistics calculation means with the flow size distribution of the non-control P2P flow A P2P traffic amount estimation method, characterized in that it calculates how much traffic is increased by the.
通信網内を流れるP2Pアプリケーションによるトラヒックの量をコンピュータ装置により算出するP2Pトラヒック量推定方法であって、
上記コンピュータ装置は、プログラムされたコンピュータ処理を実行する手段として、パケットヘッダ解析手段と、フロー管理手段、フロー情報分析手段、フロー統計算出手段、P2Pトラヒック量推定手段とを具備し、
上記パケットヘッダ解析手段は、
到着したパケットのヘッダ情報における2つの属性{発信元IPアドレス(srcIP),着信先IPアドレス(dstIP)}を同じくするパケット群を同じフローとして特定し、
上記フロー管理手段は、
上記パケットヘッダ解析手段が特定したフロー毎に、当該フローのフローサイズを集計してフロー管理テーブルとして記憶装置に登録し、
上記フロー情報分析手段は、
上記フロー管理テーブルに登録された各フローからP2Pフローを判別すると共に、
各P2Pフローを、帯域制御をしているネットワークを通過する制御P2Pフローと、帯域制御をしていないネットワークを通過する非制御P2Pフローに分類し、
上記フロー統計算出手段は、
予め定められた期間上記フロー管理手段が集計した上記フロー管理テーブルを参照して、
上記制御P2Pフローのフローサイズ分布と上記非制御P2Pフローのフローサイズ分布を求め、
上記P2Pトラヒック量推定手段は、
上記フロー統計算出手段が求めた上記制御P2Pフローのフローサイズ分布を上記非制御P2Pフローのフローサイズ分布に置き換えることによって、上記制御P2Pフローが上記非制御P2Pフローになったとしたときに上記P2Pアプリケーションによるトラヒックがどれくらい増加するかを算出する
ことを特徴とするP2Pトラヒック量推定方法。
A P2P traffic amount estimation method for calculating a traffic amount by a P2P application flowing in a communication network by a computer device,
The computer apparatus includes, as means for executing programmed computer processing, packet header analysis means, flow management means, flow information analysis means, flow statistics calculation means, and P2P traffic amount estimation means,
The packet header analysis means includes
Identify the same group of packets that have the same two attributes {source IP address (srcIP), destination IP address (dstIP)} in the header information of the arrived packet,
The flow management means is
For each flow identified by the packet header analysis means, the flow size of the flow is aggregated and registered in the storage device as a flow management table,
The flow information analyzing means is
While determining the P2P flow from each flow registered in the flow management table,
Each P2P flow is classified into a control P2P flow that passes through a network that performs bandwidth control and a non-control P2P flow that passes through a network that does not perform bandwidth control.
The flow statistics calculation means is
Referring to the flow management table compiled by the flow management means for a predetermined period,
Obtain the flow size distribution of the control P2P flow and the flow size distribution of the non-control P2P flow,
The P2P traffic amount estimation means is:
The P2P application when the control P2P flow becomes the non-control P2P flow by replacing the flow size distribution of the control P2P flow obtained by the flow statistics calculation means with the flow size distribution of the non-control P2P flow A P2P traffic amount estimation method, characterized in that it calculates how much traffic is increased by the.
通信網内を流れるP2Pアプリケーションによるトラヒックの量をコンピュータ装置により算出するP2Pトラヒック量推定方法であって、
上記コンピュータ装置は、プログラムされたコンピュータ処理を実行する手段として、パケットヘッダ解析手段と、フロー管理手段、フロー情報分析手段、フロー統計算出手段、P2Pトラヒック量推定手段とを具備し、
上記パケットヘッダ解析手段は、
到着した上り方向のパケットについては、当該パケットのヘッダ情報における属性である発信元IPアドレス(srcIP)を同じくするパケット群を同じフローとして特定し、
到着した下り方向のパケットについては、当該パケットのヘッダ情報における属性である着信先IPアドレス(dstIP)を同じくするパケット群を同じフローとして特定し、
上記フロー管理手段は、
上記パケットヘッダ解析手段が特定したフロー毎に、当該フローのフローサイズを集計してフロー管理テーブルとして記憶装置に登録し、
上記フロー情報分析手段は、
上記フロー管理テーブルに登録された各フローからP2Pフローを判別すると共に、
各P2Pフローを、帯域制御をしているネットワークを通過する制御P2Pフローと、帯域制御をしていないネットワークを通過する非制御P2Pフローに分類し、
上記フロー統計算出手段は、
予め定められた期間上記フロー管理手段が集計した上記フロー管理テーブルを参照して、
上記制御P2Pフローのフローサイズ分布と上記非制御P2Pフローのフローサイズ分布を求め、
上記P2Pトラヒック量推定手段は、
上記フロー統計算出手段が求めた上記制御P2Pフローのフローサイズ分布を上記非制御P2Pフローのフローサイズ分布に置き換えることによって、上記制御P2Pフローが上記非制御P2Pフローになったとしたときに上記P2Pアプリケーションによるトラヒックがどれくらい増加するかを算出する
ことを特徴とするP2Pトラヒック量推定方法。
A P2P traffic amount estimation method for calculating a traffic amount by a P2P application flowing in a communication network by a computer device,
The computer apparatus includes, as means for executing programmed computer processing, packet header analysis means, flow management means, flow information analysis means, flow statistics calculation means, and P2P traffic amount estimation means,
The packet header analysis means includes
For the upstream packet that arrived, the same flow group is specified as a packet group having the same source IP address (srcIP) as an attribute in the header information of the packet,
For incoming downstream packets, specify the same flow as a packet group having the same destination IP address (dstIP) as an attribute in the header information of the packet,
The flow management means is
For each flow identified by the packet header analysis means, the flow size of the flow is aggregated and registered in the storage device as a flow management table,
The flow information analyzing means is
While determining the P2P flow from each flow registered in the flow management table,
Each P2P flow is classified into a control P2P flow that passes through a network that performs bandwidth control and a non-control P2P flow that passes through a network that does not perform bandwidth control.
The flow statistics calculation means is
Referring to the flow management table compiled by the flow management means for a predetermined period,
Obtain the flow size distribution of the control P2P flow and the flow size distribution of the non-control P2P flow,
The P2P traffic amount estimation means is:
The P2P application when the control P2P flow becomes the non-control P2P flow by replacing the flow size distribution of the control P2P flow obtained by the flow statistics calculation means with the flow size distribution of the non-control P2P flow A P2P traffic amount estimation method, characterized in that it calculates how much traffic is increased by the.
請求項1から請求項3のいずれかに記載のP2Pトラヒック量推定方法であって、
上記P2Pトラヒック量推定手段は、
上記制御P2Pフローのフローサイズ分布をP[制御P2Pフローサイズ=x]=SPc(x)、上記非制御P2Pフローのフローサイズ分布をP[非制御P2Pフローサイズ=x]=SPu(x)、上記フロー管理テーブルにおいて集計された上記制御P2Pフローの数および上記非制御P2Pフローの数をそれぞれNPc、NPuとし、
上記制御P2Pフローが上記非制御P2PフローになったときのP2Pトラヒック量を「NPu×ΣxSPu(x)×x+NPc×ΣxSPu(x)×x」により算出し、
該算出したP2Pトラヒック量(NPu×ΣxSPu(x)×x+NPc×ΣxSPu(x)×x)から、上記制御P2Pフローが制御P2Pフローのままである場合のP2Pトラヒック量(NPu×ΣxSPu(x)×x+NPc×ΣxSPc(x)×x)を差し引くことで、
上記コンピュータ装置を通過する上記制御P2Pフローが上記非制御P2Pフローになったとしたときの上記P2Pアプリケーションによるトラヒック量の増加分を算出する
ことを特徴とするP2Pトラヒック量推定方法。
A method for estimating a P2P traffic amount according to any one of claims 1 to 3,
The P2P traffic amount estimation means is:
The flow size distribution of the control P2P flow is P [control P2P flow size = x] = SPc (x), the flow size distribution of the non-control P2P flow is P [non-control P2P flow size = x] = SPu (x), The number of the control P2P flows and the number of the non-control P2P flows aggregated in the flow management table are NPc and NPu, respectively.
The P2P traffic amount when the control P2P flow becomes the uncontrolled P2P flow calculated by the "NPu × Σ x SPu (x) × x + NPc × Σ x SPu (x) × x "
The calculated P2P traffic volume out of the (NPu × Σ x SPu (x ) × x + NPc × Σ x SPu (x) × x), P2P traffic amount when the control P2P flow remains controlled P2P flow (NPU X Σ x SPu (x) x x + NPc x Σ x SPc (x) x x)
A method for estimating a P2P traffic amount, comprising: calculating an increase in traffic amount by the P2P application when the control P2P flow passing through the computer device becomes the non-control P2P flow.
請求項1から請求項3のいずれかに記載のP2Pトラヒック量推定方法であって、
上記フロー情報分析手段は、
上記フロー管理テーブルに登録された各フローから上記P2Pフローと共に非P2Pフローを判別し、
上記P2Pフローと上記非P2Pフロー毎に、
当該フローが制御フローと非制御フローの何れの種別であるかを示すフラグX(制御フローがX=c、非制御フローがX=u)と、
当該フローが上りと下りの何れの方向であるかを示すフラグy(上り方向がy=up、下り方向がy=dn)と、
当該フローが通信網内のユーザへ向かうフローであるか通信網外のユーザへ向かうフローであるかを示すフラグz(通信網内のユーザへ向かうフローがz=in、通信網外のユーザへ向かうフローがz=out)とを付与した、フロー属性情報テーブルを生成して記憶装置に記憶し、
上記フロー統計計算手段は、
一定周期t毎に、
上記フロー情報分析手段が生成した上記フロー属性情報テーブルにおける情報を用いて、
種別X(=cもしくはu),方向y(=upもしくはdn)のトラヒック量N(t)X,yと、
種別X,方向yのフロー数Nf(t)X,yと、
種別X,方向yの着目NW外フロー数比率b(t)X,y(全フロー数のうち、上記通信網の外へのフローもしくは上記通信網の外からのフローの数の占める割合)と、
種別X,方向y,z(=inもしくはout)のP2Pフロー数比率rp(t)X,y,z(上記通信網内もしくは外のフローの数うち、P2Pフローの数が占める割合)と、
種別X,方向y,zのP2Pフローの平均フローサイズFP(t)X,y,zと、
上記フロー数Nf(t)X,yと上記着目NW外フロー数比率b(t)X,yおよび上記P2Pフロー数比率rp(t)X,y,zと上記平均フローサイズFP(t)X,y,zとを用いた式「NP(t)X,y,in=FP(t)X,y,in×(1−b(t)X,y)×rp(t)X,y,in×Nf(t)X,y」により求められる、種別X,方向yのNW内P2Pトラヒック量NP(t)X,y,inと、
上記フロー数Nf(t)X,yと上記着目NW外フロー数比率b(t)X,yおよび上記P2Pフロー数比率rp(t)X,y,zと上記平均フローサイズFP(t)X,y,zとを用いた式「NP(t)X,y,out=FP(t)X,y,out×b(t)X,y×rp(t)X,y,out×Nf(t)X,y」により求められる、種別X,方向yのNW外P2Pトラヒック量NP(t)X,y,outと、
上記NW内P2Pトラヒック量NP(t)X,y,inおよび上記NW外P2Pトラヒック量NP(t)X,y,outとを用いた式「NP(t)X,y=NP(t)X,y,in+NP(t)X,y,out」により求められる、種別X,方向yのP2Pトラヒック量NP(t)X,y
を算出し、
上記P2Pトラヒック量推定手段は、
それぞれ予め定められる上記通信網全体でのトラヒック量Ntotと、通信網全体を流れるフローのうち帯域制御ネットワークを通過するフローの占める割合である制御フロー比率c、ならびに、上記トラヒック量N(t)X,yの平均AVG[N(t)X,y]=ΣtN(t)X,y/T(t=1,2,...,T:Tは測定区間数)を含む下記の数1に示す式(1)と式(2)を用いて、
種別X=c(帯域制御あり)のトラヒックと種別X=u(帯域制御なし)のトラヒックをそれぞれα倍、β倍して上記通信網全体でのトラヒック量Ntotと一致するように、αとβを求め、
求めたαとβおよび上記フロー統計計算手段による算出結果を用いて、下記の数2に示す式(3)と式(4)を用いて、
制御P2Pフローはそのまま制御されているとしたときの、NW外とやり取りされるP2Pトラヒック量Npoutと、NW内P2Pトラヒック量Npinを算出する
ことを特徴とするP2Pトラヒック推定方法。

Figure 0005155284
Figure 0005155284
A method for estimating a P2P traffic amount according to any one of claims 1 to 3,
The flow information analyzing means is
The non-P2P flow is determined together with the P2P flow from each flow registered in the flow management table,
For each P2P flow and non-P2P flow,
A flag X indicating whether the flow is a control flow or a non-control flow (control flow is X = c, non-control flow is X = u);
A flag y indicating whether the flow is in the up or down direction (y = up for the up direction and y = dn for the down direction);
A flag z indicating whether the flow is directed to a user in the communication network or a flow directed to a user outside the communication network (the flow toward the user in the communication network is z = in, and is directed to the user outside the communication network) Create a flow attribute information table with the flow z = out) and store it in the storage device.
The flow statistics calculation means is
Every fixed period t
Using the information in the flow attribute information table generated by the flow information analysis means,
Traffic amount N (t) X, y of type X (= c or u), direction y (= up or dn),
Type X, number of flows in direction y Nf (t) X, y
Number of flows outside the target NW of type X and direction y b (t) X, y (percentage of the number of flows out of or above the communication network out of the total number of flows) ,
P2P flow number ratio rp (t) X, y, z (ratio of the number of P2P flows in or out of the above communication network) of type X, direction y, z (= in or out),
Average flow size FP (t) X, y, z of P2P flows of type X, direction y, z,
The flow number Nf (t) X, y and the non-NW flow number ratio b (t) X, y, the P2P flow number ratio rp (t) X, y, z and the average flow size FP (t) X , y, z and the formula “NP (t) X, y, in = FP (t) X, y, in × (1-b (t) X, y ) × rp (t) X, y, in × Nf (t) X, y ”, PW traffic amount NP (t) X, y, in in NW of type X and direction y,
The flow number Nf (t) X, y and the non-NW flow number ratio b (t) X, y, the P2P flow number ratio rp (t) X, y, z and the average flow size FP (t) X , y, z and the formula NP (t) X, y, out = FP (t) X, y, out × b (t) X, y × rp (t) X, y, out × Nf ( t) X, y, the P2P traffic amount NP (t) X, y, out outside NW of type X and direction y,
The expression “NP (t) X, y = NP (t) X using the intra-NW P2P traffic amount NP (t) X, y, in and the non-NW P2P traffic amount NP (t) X, y, out , y, in + NP (t) X, y, out ”, P2P traffic amount NP (t) X, y of type X and direction y is calculated,
The P2P traffic amount estimation means is:
The traffic amount Ntot in the entire communication network determined in advance, the control flow ratio c that is the proportion of the flow that passes through the bandwidth control network out of the flows that flow through the entire communication network, and the traffic amount N (t) X , y average AVG [N (t) X, y ] = Σ t N (t) X, y / T (t = 1,2 , ... , T: T is the number of measurement intervals) Using Equation (1) and Equation (2) shown in FIG.
Α and β so that the traffic of type X = c (with bandwidth control) and the traffic of type X = u (without bandwidth control) are multiplied by α and β, respectively, to match the traffic amount Ntot of the entire communication network. Seeking
Using the calculated α and β and the calculation result by the flow statistical calculation means, using the equations (3) and (4) shown in the following equation 2,
A P2P traffic estimation method characterized by calculating a P2P traffic amount Npout exchanged outside the NW and an intra-NW P2P traffic amount Npin when the control P2P flow is controlled as it is.

Figure 0005155284
Figure 0005155284
請求項5に記載のP2Pトラヒック量推定方法であって、
上記P2Pトラヒック量推定手段は、
下記の数3に示す式(5)〜(7)により、
上記フロー情報分析手段が分類した上記制御P2Pフローサイズを非制御P2Pフローサイズで置き換えることによって、
制御P2Pフローが非制御化されたときのP2Pトラヒック量を算出する
ことを特徴とするP2Pトラヒック量推定方法。

Figure 0005155284
The P2P traffic amount estimation method according to claim 5,
The P2P traffic amount estimation means is:
By the formulas (5) to (7) shown in the following formula 3,
By replacing the control P2P flow size classified by the flow information analysis means with a non-control P2P flow size,
A P2P traffic amount estimation method, characterized in that a P2P traffic amount when a control P2P flow is uncontrolled is calculated.

Figure 0005155284
請求項5に記載のP2Pトラヒック量推定方法であって、
上記P2Pトラヒック量推定手段は、
上記フロー情報分析手段が分類した上記制御P2Pフローのうち、γの割合で非制御P2Pフローサイズ分布に従ってフローを送出すると仮定して、
非制御化後の、測定区間t、種別X、方向y、NW内外フラグzのP2Pフローサイズ分布SP''{t,c,y,z}(x)を、式「SP''{t,c,y,z}(x)=(1-γ)SP(t){c,y,z}+γSP(t){u,y,z}」により求めると共に、
平均フローサイズFP'(t)c,y,zを、式「FP'(t)c,y,z=ΣxSP''{t,c,y,z}(x)×x」により求め、
下記の数4に示す式(8)〜(10)により、制御P2Pフローが非制御化されたときのP2Pトラヒック量を算出する
ことを特徴とするP2Pトラヒック量推定方法。

Figure 0005155284
The P2P traffic amount estimation method according to claim 5,
The P2P traffic amount estimation means is:
Assuming that the flow is analyzed according to the non-control P2P flow size distribution at the rate of γ among the control P2P flows classified by the flow information analysis means,
The P2P flow size distribution SP '' {t, c, y, z} (x) of the measurement interval t, type X, direction y, and NW inside / outside flag z after de-control is expressed by the expression "SP '' {t, c, y, z} (x) = (1-γ) SP (t) {c, y, z} + γSP (t) {u, y, z} ”
Calculate the average flow size FP '(t) c, y, z using the formula "FP' (t) c, y, z = Σ x SP '' {t, c, y, z} (x) xx" ,
A P2P traffic amount estimation method characterized by calculating a P2P traffic amount when the control P2P flow is uncontrolled by the following formulas (8) to (10) shown in Equation 4.

Figure 0005155284
請求項5から請求項7のいずれかに記載のP2Pトラヒック量推定方法であって、
上記フロー統計計算手段は、
上記種別X,方向y,zのP2Pフローの平均フローサイズFP(t)X,y,zを、
測定区間t、種別X、方向y、NW内外フラグzのP2Pフローサイズ分布SP(t){X,y,z}(x)を用いた式「FP(t)X,y,zxSP(t){X,y,z}(x)×x」により求める
ことを特徴とするP2Pトラヒック量推定方法。
A method for estimating a P2P traffic amount according to any one of claims 5 to 7,
The flow statistics calculation means is
The average flow size FP (t) X, y, z of the P2P flow of type X, direction y, z is
Formula “FP (t) X, y, z = Σ x using P2P flow size distribution SP (t) {X, y, z} (x) of measurement section t, type X, direction y, NW inside / outside flag z SP (t) {X, y, z} (x) × x ”.
請求項5から請求項7のいずれかに記載のP2Pトラヒック量推定方法であって、
上記フロー統計計算手段は、
上記P2Pフローのうち、予め定めた閾値th以上のサイズのフローのみを特定P2Pフローとして抽出し、
該特定P2Pフローのフローサイズ分布SP'{t,X,y,z}(x)を、式「SP'{t,X,y,z}(x)=SP(t){X,y,z}/[1-Σx=1〜thSP(t){X,y,z}]により求め、
上記種別X,方向y,zのP2Pフローの平均フローサイズFP(t)X,y,zを、式「FP(t)X,y,zxSP'{t,X,y,z}(x)×x」により算出すると共に、
上記P2Pフロー比率rp'(t)X,y,zを、式「rp'(t)X,y,z=rp(t)X,y,z×[1-Σx=1〜thSP'{t,X,y,z}(x)]」により算出する
ことを特徴とするP2Pトラヒック量推定方法。
A method for estimating a P2P traffic amount according to any one of claims 5 to 7,
The flow statistics calculation means is
Of the above P2P flows, only flows with a size equal to or greater than a predetermined threshold th are extracted as specific P2P flows,
The flow size distribution SP ′ {t, X, y, z} (x) of the specific P2P flow is expressed by the expression “SP ′ {t, X, y, z} (x) = SP (t) {X, y, z} / [1- Σx = 1 to th SP (t) {X, y, z}]
The average flow size FP (t) X, y, z of the P2P flow of type X and direction y, z is expressed by the formula “FP (t) X, y, z = Σ x SP ′ {t, X, y, z } (X) x x "
The P2P flow ratio rp ′ (t) X, y, z is expressed by the equation “rp ′ (t) X, y, z = rp (t) X, y, z × [1- Σx = 1˜th SP ′ {t, X, y, z} (x)] ".
通信網内を流れるP2Pアプリケーションによるトラヒックの量をコンピュータ処理により算出するP2Pトラヒック量推定装置であって、
プログラムされたコンピュータ処理を実行する手段として、請求項1から請求項9のいずれかに記載のP2Pトラヒック量推定方法におけるパケットヘッダ解析手段と、フロー管理手段、フロー情報分析手段、フロー統計算出手段、P2Pトラヒック量推定手段とを具備したことを特徴とするP2Pトラヒック量推定装置。
A P2P traffic amount estimation device for calculating the amount of traffic by a P2P application flowing in a communication network by computer processing,
As means for executing programmed computer processing, packet header analysis means, flow management means, flow information analysis means, flow statistics calculation means in the P2P traffic amount estimation method according to any one of claims 1 to 9, A P2P traffic amount estimation device comprising a P2P traffic amount estimation means.
コンピュータに、請求項1から請求項9のいずれかに記載のP2Pトラヒック量推定方法におけるパケットヘッダ解析手段と、フロー管理手段、フロー情報分析手段、フロー統計算出手段、P2Pトラヒック量推定手段による各処理を実行させるためのプログラム。   Each process by the packet header analysis means, the flow management means, the flow information analysis means, the flow statistics calculation means, and the P2P traffic amount estimation means in the P2P traffic amount estimation method according to any one of claims 1 to 9 A program for running
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