JP6443864B2 - パケット紛失検出を実装するための方法、装置、およびシステム - Google Patents

Description

本発明は通信技術の分野に関し、特に、パケット紛失検出を実装するための方法、装置、およびシステムに関する。

通信ネットワークにおいて、パケット紛失率は、通信ネットワーク品質を反映するための非常に重要なパラメータである。特に、高スループットのデータ・センタ・ネットワークでは、高いパケット紛失率はサービスに大きく影響する。リアルタイムなパケット紛失率検出は、ネットワークの品質をリアルタイムに監視し問題を特定するのに非常に重要である。

パケット紛失は主に２つのタイプ、即ち、故障に起因するパケット紛失と輻輳に起因するパケット紛失とに分類される。故障とは一般に、ネットワーク要素間のリンク上の故障、ネットワーク要素内部のチップ上の故障等のことをいう。輻輳は、特に高スループットのデータ・センタ・ネットワークのシナリオにおいて、パケット紛失の主な理由である。

先行技術では、２つのネットワーク要素（以降、第１のネットワーク要素および第２のネットワーク要素と称する）の間のパケット紛失率は一般に以下の方式で検出される。即ち、第１のネットワーク要素がパケットをバッチで第２のネットワーク要素に送信し、第２のネットワーク要素が第２のネットワーク要素により受信されたパケットの量に関する統計値を収集し、第１のネットワーク要素により送信されたパケットの量と第２のネットワーク要素により受信されたパケットの量とに従ってパケット紛失率を計算する。

当該方法を用いることによってパケット紛失検出が実装される場合、検出機能がそれぞれの検出されたネットワーク要素上で要求され、相対的に複雑な実装と相対的に高い実際の展開コストの原因となる。

本発明の諸実施形態では、パケット紛失検出を実装するための方法、装置、およびシステムを提供する。これらは、複雑な実装および相対的に高い展開コストという先行技術の問題を解決するために使用される。

第１の態様によれば、パケット紛失検出を実装するための方法が提供される。当該方法は、検出装置により、パケット送信が第１の優先度で第１のループバック経路上で実施されるときパケット紛失がないと判定するステップであって、第１のループバック経路は検出装置から通信ネットワーク内の第１のネットワーク要素への第１のサブ経路および第１のネットワーク要素から検出装置への第２のサブ経路から構成され、第１の優先度は非最低優先度である、ステップと、
検出装置により、Ｎ１個の第２のパケットを第２のループバック経路上で送信するステップであって、第２のループバック経路は第１のサブ経路、通信ネットワーク内の第１のネットワーク要素から第２のネットワーク要素への第３のサブ経路、第２のネットワーク要素から第１のネットワーク要素への第４のサブ経路、および第２のサブ経路から構成され、当該Ｎ１個の第２のパケットは、第１の優先度で第１のサブ経路および第２のサブ経路上で送信され、第２の優先度で第３のサブ経路および第４のサブ経路上で送信され、第２の優先度は第１の優先度より高くない、ステップと、
検出装置により、Ｎ１と第２のループバック経路上で返された受信された第２のパケットの量Ｎ２とに従って第１のネットワーク要素と第２のネットワーク要素の間の第１のパケット紛失率を決定するステップと、
を含む。

本発明の第１の態様の実装方式によれば、通信ネットワーク内の任意の２つのネットワーク要素（即ち、第１のネットワーク要素および第２のネットワーク要素）の間のパケット紛失率を、検出されたネットワーク要素上で検出機能を実装する必要なしに、検出装置上で当該検出機能を実装することだけで検出でき、それにより、当該検出機能がそれぞれの検出されたネットワーク要素上で要求されるため相対的に複雑な実装および相対的に高い実際の展開コストという先行技術の問題が解決される。

第１の優先度が最高優先度であることが好ましい。より高い第１の優先度は、パケット送信が第１の優先度で実施されるときに輻輳ベースのパケット紛失が生じる、より低い可能性を示す。第１の優先度が最高優先度であるとき、パケット送信が第１の優先度で実施されるときに輻輳ベースのパケット紛失が生じる可能性はゼロであると考えてもよい。したがって、第１の優先度が最高優先度であるとき、当該検出された第１のパケット紛失率はより正確である。

第２の優先度が特に第１の優先度に等しくてもよい（例えば、両方とも最高優先度である）。当該決定された第１のパケット紛失率は一般に輻輳ベースのパケット紛失により影響されず、故障ベースのパケット紛失を反映することができる。

あるいは、第２の優先度が第１の優先度より低くてもよい。実際の通信プロセスでは、パケット送信は一般に通信ネットワークにおいて非最高優先度で実施される。したがって、第２の優先度が第１の優先度より低い（例えば、第１の優先度は最高優先度であり、第２の優先度は最低優先度である）とき、決定された第１のパケット紛失率は実際のネットワークのパケット紛失率を反映することができる。

第１の態様の第１の可能な実装方式では、検出装置により、パケット送信が第１の優先度で第１のループバック経路上で実施されるときパケット紛失がないと判定するステップは特に、
検出装置により、Ｚ個の第１のパケットを第１のループバック経路上で送信するステップであって、当該Ｚ個の第１のパケットはプローブ優先度で第１のループバック経路上で送信され、当該プローブ優先度は第１の優先度以下である、ステップと、
第１のループバック経路上で返された当該Ｚ個の第１のパケットを受信したとき、検出装置により、パケット送信が第１の優先度で第１のループバック経路上で実施されたときパケット紛失がないと判定するステップと、
を含む。

第１の態様または第１の態様の第１の可能な実装方式を参照して、第２の可能な実装方式では、第２の優先度は第１の優先度に等しく、当該決定された第１のパケット紛失率が０であるとき、当該方法はさらに、
検出装置により、Ｍ１個の第３のパケットを第２のループバック経路上で送信するステップであって、当該Ｍ１個の第３のパケットは第３の優先度で第２のループバック経路の第１の検出すべきサブ経路上で送信され、第１の優先度で第２のループバック経路の他のサブ経路上で送信され、第１の検出すべきサブ経路は特に、第３のサブ経路または第４のサブ経路のうち少なくとも１つを含み、第３の優先度は第１の優先度より低い、ステップと、
検出装置により、Ｍ１および第２のループバック経路上で返された受信された第３のパケットの量Ｍ２に従って、パケット送信が第３の優先度で第１の検出すべきサブ経路上で実施された時点の第２のパケット紛失率を決定するステップと、
を含む。

第２のパケット紛失率は、第１のネットワーク要素と第２のネットワーク要素の間に故障ベースのパケット紛失がないと判定されたことを前提に検出されるので、第２のパケット紛失率は、第１の検出すべきサブ経路内の輻輳ベースのパケット紛失を反映することができる。

第１の態様、または第１の態様の第１または第２の可能な実装方式を参照して、第３の可能な実装方式では、第２の優先度は第１の優先度に等しく、当該決定された第１のパケット紛失率が０であるとき、当該方法はさらに、
検出装置により、Ｌ１個の第４のパケットを第３のループバック経路上で送信するステップであって、第３のループバック経路は第１のサブ経路、第２のサブ経路、第２の検出すべきサブ経路、および参照サブ経路から構成され、当該参照サブ経路は特に第３のサブ経路または第４のサブ経路であり、第２の検出すべきサブ経路上のソース・ネットワーク要素は当該参照サブ経路上の宛先ネットワーク要素であり、第２の検出すべきサブ経路上の宛先ネットワーク要素は当該参照サブ経路上のソース・ネットワーク要素であり、当該Ｌ１個の第４のパケットは第４の優先度で第２の検出すべきサブ経路上で送信され、第１の優先度で第３のループバック経路の他のサブ経路上で送信され、第４の優先度は第１の優先度より高くない、ステップと、
検出装置により、Ｌ１および第３のループバック経路上で返された受信された第４のパケットの量Ｌ２に従って、パケット送信が第４の優先度で第２の検出すべきサブ経路上で実施された時点の第３のパケット紛失率を決定するステップと、
を含む。

第１の態様の第３の可能な実装方式を参照して、第４の可能な実装方式では、第４の優先度は第１の優先度に等しく、当該決定された第３のパケット紛失率が０であるとき、当該方法はさらに、
検出装置により、Ｘ１個の第５のパケットを第３のループバック経路上で送信するステップであって、当該Ｘ１個の第５のパケットは第５の優先度で第３のループバック経路の第２の検出すべきサブ経路上で送信され、第１の優先度で第３のループバック経路の他のサブ経路上で送信され、第５の優先度は第１の優先度より低い、ステップと、
検出装置により、Ｘ１および第３のループバック経路上で返された受信された第５のパケットの量Ｘ２に従って、パケット送信が第５の優先度で第２の検出すべきサブ経路上で実施される時点の第４のパケット紛失率を決定するステップと、
を含む。

第２の検出すべきサブ経路内で故障ベースのパケット紛失はないと判定されたことを前提に第４のパケット紛失率が検出されるので、第４のパケット紛失率は第２の検出すべきサブ経路内の輻輳ベースのパケット紛失を反映することができる。

第２の態様によれば、パケット紛失検出を実装するための方法が提供される。当該方法は、
検出装置により、パケット送信が第１の優先度で第１のループバック経路上で実施されるときパケット紛失がないと判定するステップであって、第１のループバック経路は、検出装置から通信ネットワーク内の第１のネットワーク要素への第１のサブ経路、通信ネットワーク内の第１のネットワーク要素から第２のネットワーク要素への第２のサブ経路、第２のネットワーク要素から第１のネットワーク要素への第３のサブ経路、および第１のネットワーク要素から検出装置への第４のサブ経路から構成され、第１の優先度は非最低優先度である、ステップと、
検出装置により、Ａ１個の第２のパケットを第２のループバック経路上で送信するステップであって、第２のループバック経路は第１のサブ経路、第４のサブ経路、検出すべきサブ経路、および参照サブ経路から構成され、当該参照サブ経路は特に第２のサブ経路または第３のサブ経路であり、当該検出すべきサブ経路上のソース・ネットワーク要素は当該参照サブ経路上の宛先ネットワーク要素であり、当該検出すべきサブ経路上の宛先ネットワーク要素は当該参照サブ経路上のソース・ネットワーク要素であり、当該Ａ１個の第２のパケットは第２の優先度で当該検出すべきサブ経路上で送信され、第１の優先度で第２のループバック経路の他のサブ経路上で送信され、第２の優先度は第１の優先度より高くない、ステップと、
検出装置により、Ａ１および第２のループバック経路上で返された受信された第２のパケットの量Ａ２に従って、パケット送信が第２の優先度で当該検出すべきサブ経路上で実施された時点の第１のパケット紛失率を決定するステップと、
を含む。

本発明の第２の態様の実装方式によれば、通信ネットワーク内の任意の２つのネットワーク要素（即ち、第１のネットワーク要素および第２のネットワーク要素）の間のパケット紛失率を、検出されたネットワーク要素上で検出機能を実装する必要なしに、検出装置上で当該検出機能を実装することだけで検出でき、それにより、当該検出機能がそれぞれの検出されたネットワーク要素上で要求されるため相対的に複雑な実装および相対的に高い実際の展開コストという先行技術の問題が解決される。

第１の優先度が最高優先度であることが好ましい。より高い第１の優先度は、パケット送信が第１の優先度で実施されるときに輻輳ベースのパケット紛失が生じる、より低い可能性を示す。第１の優先度が最高優先度であるとき、パケット送信が第１の優先度で実施されるときに輻輳ベースのパケット紛失が生じる可能性はゼロであると考えてもよい。したがって、第１の優先度が最高優先度であるとき、パケット送信が第２の優先度で当該検出すべきサブ経路上で実施されたときに検出される第１のパケット紛失率はより正確である。

第２の優先度が特に第１の優先度に等しくてもよく、例えば、第１の優先度および第２の優先度の両方が最高優先度であるか、または、第１の優先度より低くてもよく、例えば、第１の優先度は最高優先度であり、第２の優先度は最低優先度である。

第２の態様の第１の可能な実装方式では、検出装置により、パケット送信が第１の優先度で第１のループバック経路上で実施されるときパケット紛失がないと判定するステップは特に、
検出装置により、Ｂ個の第１のパケットを第１のループバック経路上で送信するステップであって、当該Ｂ個の第１のパケットはプローブ優先度で第１のループバック経路上で送信され、当該プローブ優先度は第１の優先度以下である、ステップと、
第１のループバック経路上で返された当該Ｂ個の第１のパケットを受信したとき、検出装置により、パケット送信が第１の優先度で第１のループバック経路上で実施されたときパケット紛失がないと判定するステップと、
を含む。

第２の態様または第２の態様の第１の可能な実装方式を参照して、第２の態様の第２の可能な実装方式では、第２の優先度は第１の優先度に等しく、当該決定された第１のパケット紛失率が０であるとき、当該方法はさらに、
検出装置により、Ｂ１個の第３のパケットを第２のループバック経路上で送信するステップであって、Ｂ１は正の整数で一般に２以上であり、当該Ｂ１個の第３のパケットは、第３の優先度で第２のループバック経路の当該検出すべきサブ経路上で送信され、第１の優先度で第２のループバック経路の他のサブ経路上で送信され、第３の優先度は第１の優先度より低い、ステップと、
検出装置により、Ｂ１および第２のループバック経路上で返された受信された第３のパケットの量Ｂ２に従って、パケット送信が第３の優先度で当該検出すべきサブ経路上で実施された時点の第２のパケット紛失率を決定するステップと、
を含む。

当該検出すべきサブ経路内に故障ベースのパケット紛失がないと判定されたことを前提に第２のパケット紛失率が検出されるので、第２のパケット紛失率は当該検出すべきサブ経路内の輻輳ベースのパケット紛失を反映することができる。

第３の態様によれば、パケット紛失検出を実装するための検出装置が提供される。当該検出装置は第１の決定ユニットおよび第２の決定ユニットを備え、
第１の決定ユニットは、パケット送信が第１の優先度で第１のループバック経路上で実施されるときパケット紛失がないと判定するように構成され、第１のループバック経路は検出装置から通信ネットワーク内の第１のネットワーク要素への第１のサブ経路および第１のネットワーク要素から検出装置への第２のサブ経路から構成され、第１の優先度は非最低優先度であり、
第２の決定ユニットは、Ｎ１個の第２のパケットを第２のループバック経路上で送信し、Ｎ１と第２のループバック経路上で返された受信された第２のパケットの量Ｎ２とに従って第１のネットワーク要素と第２のネットワーク要素の間の第１のパケット紛失率を決定するように構成される。第２のループバック経路は第１のサブ経路、通信ネットワーク内の第１のネットワーク要素から第２のネットワーク要素への第３のサブ経路、第２のネットワーク要素から第１のネットワーク要素への第４のサブ経路、および第２のサブ経路から構成され、当該Ｎ１個の第２のパケットは、第１の優先度で第１のサブ経路および第２のサブ経路上で送信され、第２の優先度で第３のサブ経路および第４のサブ経路上で送信され、第２の優先度は第１の優先度より高くない。

本発明の第３の態様における検出装置によれば、通信ネットワーク内の任意の２つのネットワーク要素（即ち、第１のネットワーク要素および第２のネットワーク要素）の間のパケット紛失率を、検出されたネットワーク要素上で検出機能を実装する必要なしに、検出装置上で検出機能を実装することだけで検出でき、それにより、当該検出機能がそれぞれの検出されたネットワーク要素上で要求されるため相対的に複雑な実装および相対的に高い実際の展開コストという先行技術の問題が解決される。

第３の態様の第１の可能な実装方式では、第１の決定ユニットは特に、Ｚ個の第１のパケットを第１のループバック経路上で送信し、第１のループバック経路上で返された当該Ｚ個の第１のパケットを受信したとき、パケット送信が第１の優先度で第１のループバック経路上で実施されたときパケット紛失がないと判定するように構成される。当該Ｚ個の第１のパケットはプローブ優先度で第１のループバック経路上で送信され、当該プローブ優先度は第１の優先度以下である。

第３の態様または第３の態様の第１の可能な実装方式を参照して、第２の可能な実装方式では、第２の優先度は第１の優先度に等しく、第２の決定ユニットはさらに、当該決定された第１のパケット紛失率が０であるとき、Ｍ１個の第３のパケットを第２のループバック経路上で送信し、Ｍ１および第２のループバック経路上で返された受信された第３のパケットの量Ｍ２に従って、パケット送信が第３の優先度で第１の検出すべきサブ経路上で実施された時点の第２のパケット紛失率を決定するように構成される。当該Ｍ１個の第３のパケットは第３の優先度で第２のループバック経路の第１の検出すべきサブ経路上で送信され、第１の優先度で第２のループバック経路の他のサブ経路上で送信され、第１の検出すべきサブ経路は特に、第３のサブ経路または第４のサブ経路のうち少なくとも１つを含み、第３の優先度は第１の優先度より低い。

第２のパケット紛失率は、第１のネットワーク要素と第２のネットワーク要素の間に故障ベースのパケット紛失がないと判定されたことを前提に検出されるので、第２のパケット紛失率は、第１の検出すべきサブ経路内の輻輳ベースのパケット紛失を反映することができる。

第３の態様、または第３の態様の第１または第２の可能な実装方式を参照して、第３の可能な実装方式では、第２の優先度は第１の優先度に等しく、第２の決定ユニットはさらに、当該決定された第１のパケット紛失率が０であるとき、Ｌ１個の第４のパケットを第３のループバック経路上で送信し、Ｌ１および第３のループバック経路上で返された受信された第４のパケットの量Ｌ２に従って、パケット送信が第４の優先度で第２の検出すべきサブ経路上で実施された時点の第３のパケット紛失率を決定するように構成される。第３のループバック経路は第１のサブ経路、第２のサブ経路、第２の検出すべきサブ経路、および参照サブ経路から構成され、当該参照サブ経路は特に第３のサブ経路または第４のサブ経路であり、第２の検出すべきサブ経路上のソース・ネットワーク要素は当該参照サブ経路上の宛先ネットワーク要素であり、第２の検出すべきサブ経路上の宛先ネットワーク要素は当該参照サブ経路上のソース・ネットワーク要素であり、当該Ｌ１個の第４のパケットは第４の優先度で第２の検出すべきサブ経路上で送信され、第１の優先度で第３のループバック経路の他のサブ経路上で送信され、第４の優先度は第１の優先度より高くない。

第３の態様の第３の可能な実装方式を参照して、第４の可能な実装方式では、第４の優先度は第１の優先度に等しく、第２の決定ユニットはさらに、当該決定された第３のパケット紛失率が０であるとき、Ｘ１個の第５のパケットを第３のループバック経路上で送信し、Ｘ１および第３のループバック経路上で返された受信された第５のパケットの量Ｘ２に従って、パケット送信が第５の優先度で第２の検出すべきサブ経路上で実施される時点の第４のパケット紛失率を決定するように構成される。当該Ｘ１個の第５のパケットは第５の優先度で第３のループバック経路の第２の検出すべきサブ経路上で送信され、第１の優先度で第３のループバック経路の他のサブ経路上で送信され、第５の優先度は第１の優先度より低い。

第２の検出すべきサブ経路内で故障ベースのパケット紛失はないと判定されたことを前提に第４のパケット紛失率が検出されるので、第４のパケット紛失率は第２の検出すべきサブ経路内の輻輳ベースのパケット紛失を反映することができる。

第４の態様によれば、パケット紛失検出を実装するための検出装置が提供される。検出装置は第１の決定ユニットおよび第２の決定ユニットを備え、
第１の決定ユニットは、パケット送信が第１の優先度で第１のループバック経路上で実施されるときパケット紛失がないと判定するように構成され、第１のループバック経路は検出装置から通信ネットワーク内の第１のネットワーク要素への第１のサブ経路、通信ネットワーク内の第１のネットワーク要素から第２のネットワーク要素への第２のサブ経路、第２のネットワーク要素から第１のネットワーク要素への第３のサブ経路、および第１のネットワーク要素から検出装置への第４のサブ経路から構成され、第１の優先度は非最低優先度であり、
第２の決定ユニットは、Ａ１個の第２のパケットを第２のループバック経路上で送信し、Ａ１および第２のループバック経路上で返された受信された第２のパケットの量Ａ２に従って、パケット送信が第２の優先度で当該検出すべきサブ経路上で実施された時点の第１のパケット紛失率を決定するように構成され、第２のループバック経路は第１のサブ経路、第４のサブ経路、検出すべきサブ経路、および参照サブ経路から構成され、当該参照サブ経路は特に第２のサブ経路または第３のサブ経路であり、当該検出すべきサブ経路上のソース・ネットワーク要素は当該参照サブ経路上の宛先ネットワーク要素であり、当該検出すべきサブ経路上の宛先ネットワーク要素は当該参照サブ経路上のソース・ネットワーク要素であり、当該Ａ１個の第２のパケットは第２の優先度で当該検出すべきサブ経路上で送信され、第１の優先度で第２のループバック経路の他のサブ経路上で送信され、第２の優先度は第１の優先度より高くない。

本発明の第４の態様の実装方式によれば、通信ネットワーク内の任意の２つのネットワーク要素（即ち、第１のネットワーク要素および第２のネットワーク要素）の間のパケット紛失率を、検出されたネットワーク要素上で検出機能を実装する必要なしに、検出装置上で当該検出機能を実装することだけで検出でき、それにより、当該検出機能がそれぞれの検出されたネットワーク要素上で要求されるため相対的に複雑な実装および相対的に高い実際の展開コストという先行技術の問題が解決される。

第４の態様の第１の可能な実装方式では、第１の決定ユニットは特に、Ｂ個の第１のパケットを第１のループバック経路上で送信し、第１のループバック経路上で返された当該Ｂ個の第１のパケットを受信したとき、パケット送信が第１の優先度で第１のループバック経路上で実施されたときパケット紛失がないと判定するように構成され、当該Ｂ個の第１のパケットはプローブ優先度で第１のループバック経路上で送信され、当該プローブ優先度は第１の優先度以下である。

第４の態様または第４の態様の第１の可能な実装方式を参照して、第４の態様の第２の可能な実装方式では、第２の優先度は第１の優先度に等しく、第２の決定ユニットはさらに、当該決定された第１のパケット紛失率が０であるとき、Ｂ１個の第３のパケットを第２のループバック経路上で送信し、Ｂ１および第２のループバック経路上で返された受信された第３のパケットの量Ｂ２に従って、パケット送信が第３の優先度で当該検出すべきサブ経路上で実施された時点の第２のパケット紛失率を決定するように構成され、Ｂ１は正の整数で一般に２以上であり、当該Ｂ１個の第３のパケットは、第３の優先度で第２のループバック経路の当該検出すべきサブ経路上で送信され、第１の優先度で第２のループバック経路の他のサブ経路上で送信され、第３の優先度は第１の優先度より低い。

当該検出すべきサブ経路内に故障ベースのパケット紛失がないと判定されたことを前提に第２のパケット紛失率が検出されるので、第２のパケット紛失率は当該検出すべきサブ経路内の輻輳ベースのパケット紛失を反映することができる。

第５の態様によれば、パケット紛失検出を実装するための検出システムが提供される。当該検出システムは、検出装置および通信ネットワークを含む。当該検出装置は特に、第３の態様に従う検出装置または第３の態様の任意の可能な実装方式、または、第４の態様に従う検出装置または第４の態様の任意の可能な実装方式であり、当該通信ネットワークは第１のネットワーク要素および第２のネットワーク要素を含み、当該検出装置は当該通信ネットワーク内の任意のネットワーク要素に接続される。

さらに、当該検出システムはさらに経路決定装置を含んでもよく、検出装置をさらに、当該経路決定装置を用いることによって、第１のループバック経路、第２のループバック経路、または第３のループバック経路のうち何れか１つを決定するように構成してもよい。当該経路決定装置が特にＳＤＮコントローラであってもよい。具体的な実装において、当該経路決定装置および検出装置を同一の物理装置で実装してもよく、または、異なる物理装置で実装してもよい。

本発明の第５の態様における検出システムによれば、通信ネットワーク内の任意の２つのネットワーク要素（即ち、第１のネットワーク要素および第２のネットワーク要素）の間のパケット紛失率を、検出されたネットワーク要素上で検出機能を実装する必要なしに、検出装置上で当該検出機能を実装することだけで検出でき、それにより、当該検出機能がそれぞれの検出されたネットワーク要素上で要求されるため相対的に複雑な実装および相対的に高い実際の展開コストという先行技術の問題が解決される。

本発明の実施形態における技術的解決策をより明確に説明するために、以下では当該実施形態を説明するのに必要な添付図面を簡単に説明する。

本発明の１実施形態に従うパケット紛失検出を実装するためのシステム１００のネットワーキング構造の略図である。 本発明の第１の実施形態に従う方法の略流れ図である。 本発明の第１の実施形態に従う方法の略流れ図である。 本発明の第１の実施形態に従う方法の略流れ図である。 本発明の第１の実施形態に従うループバック経路の略図である。 本発明の第１の実施形態に従うループバック経路の略図である。 本発明の第１の実施形態に従うループバック経路内のセグメント（英語：ｓｅｇｍｅｎｔ）の略図である。 本発明の第１の実施形態に従うパケット・ヘッダの略構造図である。 本発明の第１の実施形態に従うパケット送信プロセスの略図である。 本発明の第２の実施形態に従う検出装置２００の略構造図である。 本発明の第３の実施形態に従う検出装置３００の略構造図である。 本発明の第４の実施形態に従う検出装置１０００の略構造図である。 本発明の第５の実施形態に従う検出システム２０００の略構造図である。

以下では、本発明の当該実施形態における添付図面を参照して、本発明の当該実施形態における技術的解決策を説明する。

図１は、本発明の１実施形態に従うパケット紛失検出を実装するためのシステム１００のネットワーキング構造の略図である。システム１００は、検出装置１１０および通信ネットワーク１２０を含む。通信ネットワーク１２０は少なくとも２つのネットワーク要素を含み、検出装置１１０は、通信ネットワーク１２０内の任意のネットワーク要素（例えば、ネットワーク要素Ｐ１）に接続される。通信ネットワーク１２０が特にデータ・センタ・ネットワーク、広域ネットワーク、ローカル・エリア・ネットワーク等であってもよい。通信ネットワーク１２０内のネットワーク要素が特にルータ、スイッチ等であってもよい。

検出装置１１０を、通信ネットワーク１２０内の任意の２つのネットワーク要素（例えば、ネットワーク要素Ｐ２およびネットワーク要素Ｐ８）の間のパケット紛失率を検出するように構成してもよい。

図２ａ−１、図２ａ−２、図３ａ、および図３ｂを参照して、以下では通信ネットワーク内の２つのネットワーク要素（以降、それぞれ第１のネットワーク要素および第２のネットワーク要素、例えば、ネットワーク要素Ｐ２およびネットワーク要素Ｐ８と称する）の間のパケット紛失率を検出するための特定の実装方法１００を説明する。図２ｂ、図３ａ、および図３ｂを参照して、以下では、通信ネットワーク内の２つのネットワーク要素（以降、それぞれ第１のネットワーク要素および第２のネットワーク要素、例えば、ネットワーク要素Ｐ２およびネットワーク要素Ｐ８と称する）の間のパケット紛失率を検出するための特定の実装方法２００を説明する。

図２ａ−１および図２ａ−２に示すように、方法１００は以下のステップを含む。

Ｓ１０：検出装置１１０が、パケット送信が第１の優先度で第１のループバック経路上で実施されるときパケット紛失がないと判定する。第１のループバック経路は検出装置１１０から第１のネットワーク要素へのサブ経路Ａおよび第１のネットワーク要素から検出装置１１０へのサブ経路Ｄから構成され、第１の優先度は非最低優先度である。

特に、検出装置１１０が、先ず、第１のループバック経路を、経路決定装置を用いることによって、かつ、通信ネットワークのネットワーク・トポロジに従って決定してもよい。当該経路決定装置が特にソフトウェア定義ネットワーキング（英語：sｏｆｔｗａｒｅ−ｄｅｆｉｎｅｄ ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ、略してＳＤＮ）コントローラであってもよい。具体的な実装において、当該経路決定装置および検出装置１１０を同一の物理装置で実装してもよく、または、異なる物理装置で実装してもよい。

図３ａおよび図３ｂに示すように、Ｐ２は第１のネットワーク要素であり、第１のループバック経路は点線で示したサブ経路Ａおよびサブ経路Ｄから構成される。サブ経路Ａ上のネットワーク要素は順番に検出装置１１０、ネットワーク要素Ｐ１、およびネットワーク要素Ｐ２であり、サブ経路Ｄ上のネットワーク要素は順番にネットワーク要素Ｐ２、ネットワーク要素Ｐ１、および検出装置１１０である。

第１の優先度は非最低優先度であり、最高優先度であることが好ましい。第１の優先度は最低優先度ではなく、パケットを第１の優先度で送信するとき、当該パケットを受信したネットワーク要素（例えば、ネットワーク要素Ｐ１）が、最低優先度で送信されるパケットではなく、第１の優先度で送信されるパケットを優先的に送信する。したがって、輻輳が生じた場合、最低優先度で送信されるパケットは一般に破棄されるが、非最低優先度で送信されるパケットは一般に破棄されず、したがって、輻輳ベースのパケット紛失は一般に、パケット送信が第１の優先度で実施されるときに生じない。

高い第１の優先度は、パケット送信が第１の優先度で実施されるときに輻輳ベースのパケット紛失が生じる、より低い可能性を示すことは理解されうる。第１の優先度が最高優先度であるとき、パケット送信が第１の優先度で実施されるときに輻輳ベースのパケット紛失が生じる可能性はゼロであると考えてもよい。

ステップＳ１０を特に以下の実装方式で実装してもよい。

第１の実装方式では、検出装置１１０はＺ個の第１のパケットを第１のループバック経路上で送信し、第１のループバック経路上で返された当該Ｚ個の第１のパケットを受信したとき、パケット送信が第１の優先度で第１のループバック経路上で実施されたときパケット紛失がないとさらに判定する。当該Ｚ個の第１のパケットはプローブ優先度で第１のループバック経路上で送信され、当該プローブ優先度は第１の優先度以下であり、Ｚは正の整数で一般に２以上である。各第１のパケットが特に第１のループバック経路のルーティング情報を含んでもよく、第１のループバック経路の当該ルーティング情報は、第１のパケットを第１のループバック経路に沿ってルーティングするように第１のループバック経路上のネットワーク要素に指示するために使用され、各第１のパケットはさらに優先度情報を含み、第１のパケット内の当該優先度情報は、第１のパケットをプローブ優先度で第１のループバック経路上で送信するように第１のループバック経路上のネットワーク要素に指示するために使用される。

上述の実装方式では、第１のループバック経路上で返されたＺ個の第１のパケットをプローブ優先度が第１の優先度より低いときに受信できる場合、これは、パケット送信が第１の優先度より低い優先度で第１のループバック経路上で実施されたときにパケット紛失がないことを示し、パケット送信が第１の優先度で第１のループバック経路上で実施されたときのパケット紛失もないと考えてもよい。

方法１００の第１のパケットおよび方法１００で後に使用される第２のパケットおよび第３のパケットにおける「第１の」、「第２の」、および「第３の」は異なる検出プロセスで使用されるパケットを区別するために使用されるにすぎず、これらのパケットの間に順序、階層、または他の依存性があることを示すものではないことに留意すべきである。

第２の実装方式では、検出装置１１０が第１のネットワーク要素に直接接続され、例えば、図１に示すように、第１のネットワーク要素がネットワーク要素Ｐ１である場合、ステップＳ１０で、検出装置１１０はピングの方式で判定を実施してもよい。特に、検出装置１１０はインターネット制御メッセージ・プロトコル（英語：Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｍｅｓｓａｇｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ、略してＩＣＭＰ）要求パケットを第１のネットワーク要素に送信し、第１のネットワーク要素により返されたＩＣＭＰ応答パケットが受信された場合、これは検出装置、第１のネットワーク要素、および検出装置と第１のネットワーク要素の間のリンク（即ち、第１のループバック経路）に故障がないことを示す。したがって、それに応じて、パケット送信が第１のループバック経路上で実施されたとき故障ベースのパケット紛失がないと判定してもよい。さらに、輻輳ベースのパケット紛失は一般に、パケット送信が第１の優先度で実施されるときに生じないので、それに応じて、パケット送信が第１の優先度で第１のループバック経路上で実施されたときパケット紛失がないと判定してもよい。

Ｓ２０：検出装置１１０が、Ｎ１個の第２のパケットを第２のループバック経路上で送信する。Ｎ１は正の整数で一般に２以上であり、第２のループバック経路は検出装置１１０から第１のネットワーク要素へのサブ経路Ａ、第１のネットワーク要素から第２のネットワーク要素へのサブ経路Ｂ、第２のネットワーク要素から第１のネットワーク要素へのサブ経路Ｃ、および第１のネットワーク要素から検出装置１１０へのサブ経路Ｄから構成され、当該Ｎ１個の第２のパケットは第１の優先度でサブ経路Ａおよびサブ経路Ｄ上で送信され、第２の優先度でサブ経路Ｂおよびサブ経路Ｃで送信され、第２の優先度は第１の優先度より高くない。

各第２のパケットが特に第２のループバック経路のルーティング情報を含んでもよく、第２のループバック経路の当該ルーティング情報は、第２のパケットを第２のループバック経路に沿ってルーティングするように第２のループバック経路上のネットワーク要素に指示するために使用され、各第２のパケットはさらに優先度情報を含み、第２のパケット内の当該優先度情報は、第２のパケットを第１の優先度でサブ経路Ａおよびサブ経路Ｄ上で送信し、第２のパケットを第２の優先度でサブ経路Ｂおよびサブ経路Ｃ上で送信するように第２のループバック経路上のネットワーク要素に指示するために使用される。

特に、サブ経路Ｂおよびサブ経路Ｃを、検出装置１１０により、経路決定装置を用いることによって、かつ、通信ネットワークのネットワーク・トポロジに従って決定してもよく、または、ユーザにより入力してもよい。図３に示すように、Ｐ２は第１のネットワーク要素であり、Ｐ８は第２のネットワーク要素であり、第２のループバック経路は点線で示したサブ経路Ａ、サブ経路Ｂ、サブ経路Ｃ、およびサブ経路Ｄから構成される。サブ経路Ｂ上のネットワーク要素は順番にネットワーク要素Ｐ２、ネットワーク要素Ｐ３、ネットワーク要素Ｐ４、およびネットワーク要素Ｐ８であり、サブ経路Ｃ上のネットワーク要素は順番にネットワーク要素Ｐ８、ネットワーク要素Ｐ４、ネットワーク要素Ｐ３、およびネットワーク要素Ｐ２である。

第２の優先度が特に第１の優先度に等しくてもよく、例えば、第１の優先度および第２の優先度の両方が最高優先度であるか、または、第１の優先度より低くてもよく、例えば、第１の優先度は最高優先度であり、第２の優先度は最低優先度である。

Ｓ３０：検出装置１１０が、Ｎ１と第２のループバック経路上で返された受信された第２のパケットの量Ｎ２とに従って、第１のネットワーク要素と第２のネットワーク要素の間の第１のパケット紛失率を決定する。Ｎ２は一般にＮ１以下である。

第１のパケット紛失率を特に（Ｎ１−Ｎ２）／Ｎ１として決定してもよい。

第１の優先度は最低優先度ではなく、パケットを第１の優先度で送信するとき、当該パケットを受信したネットワーク要素（例えば、ネットワーク要素Ｐ１）は、最低優先度で送信されるパケットではなく、第１の優先度で送信されるパケットを優先的に送信する。したがって、輻輳が生じた場合、最低優先度で送信されるパケットは一般に破棄されるが、非最低優先度で送信されるパケットは一般に破棄されず、したがって、輻輳ベースのパケット紛失は一般に、パケット送信が第１の優先度で実施されるときに生じない。パケット送信が順番に第１の優先度で同一の経路上で実施された時点のパケット紛失率は一般に輻輳ステータスとともに変化せず、したがって、ステップＳ１０を用いることによって、パケット送信が第１の優先度で第１のループバック経路上で実施されたときパケット紛失がないと判定された場合、パケット送信が第１の優先度で第２のループバック経路のサブ経路Ａおよびサブ経路Ｄ上で実施されるときパケット紛失はないと考えてもよい。したがって、第１のネットワーク要素と第２のネットワーク要素の間のパケット紛失率を、送信された第２のパケットの量および第２のループバック経路上で返された受信された第２のパケットの量に従って決定してもよい。

第２の優先度が第１の優先度に等しい場合（例えば、両方とも最高優先度であるとき）、決定された第１のパケット紛失率は一般に輻輳ベースのパケット紛失による影響を受けず、故障ベースのパケット紛失を反映する。したがって、当該決定された第１のパケット紛失率を、故障ベースのパケット紛失率と称してもよく、これは一般に０または１００％である。当該故障ベースのパケット紛失率が１００％である場合、これは、第１のネットワーク要素と第２のネットワーク要素の間のネットワーク要素またはリンクに、または、第２のネットワーク要素に故障があることを示す。検出された故障ベースのパケット紛失率が１００％である場合、第１のネットワーク要素と第２のネットワーク要素の間のネットワーク要素（例えば、ネットワーク要素Ｐ３）をさらに、新たな第２のネットワーク要素として使用して、ステップＳ１０乃至Ｓ３０を用いることによって当該故障ベースのパケット紛失率をさらに検出し、故障が発生した場所を決定してもよい。

実際の通信プロセスでは、パケット送信は一般に通信ネットワークにおいて非最高優先度で実施される。したがって、第２の優先度が第１の優先度より低い（例えば、第１の優先度は最高優先度であり、第２の優先度が最低優先度である）とき、決定された第１のパケット紛失率は実際のネットワークのパケット紛失率を反映でき、したがって、共通パケット紛失率と称してもよい。共通パケット紛失率が０、１００％、または０と１００％の間の任意の数値であってもよい。共通パケット紛失率が１００％である場合、これは、第１のネットワーク要素と第２のネットワーク要素の間のネットワーク要素またはリンクに、または、第２のネットワーク要素に故障があることを示す。共通パケット紛失率が０と１００％の間の任意の数値である場合、これは輻輳ベースのパケット紛失があることを示す。共通パケット紛失率が０である場合、これは故障も輻輳ベースのパケット紛失もないことを示す。

第１のネットワーク要素と第２のネットワーク要素の間に複数の送信経路がある場合、例えば、第１のネットワーク要素がパケットを第２のネットワーク要素にサブ経路Ｂおよびサブ経路Ｘ上で送信してもよく、第２のネットワーク要素がパケットを第１のネットワーク要素にサブ経路Ｃおよびサブ経路Ｙ上で送信してもよい場合、検出装置１１０がループバック経路Ａ−＞Ｂ−＞Ｙ−＞Ｄ、Ａ−＞Ｘ−＞Ｃ−＞ＤおよびＡ−＞Ｘ−＞Ｙ−＞Ｄを別々に決定し、ステップＳ１０乃至Ｓ３０を実施することによって、パケット送信が第１のネットワーク要素と第２のネットワーク要素の間の異なる経路上で実施された時点のパケット紛失率を別々に決定してもよい。

結論として、本発明の第１の実施形態における方法１００によれば、検出装置は通信ネットワーク内のネットワーク要素に接続され、したがって、通信ネットワーク内の任意の２つのネットワーク要素（即ち、第１のネットワーク要素および第２のネットワーク要素）の間のパケット紛失率を、ステップＳ１０乃至Ｓ３０を実施することによって、検出されたネットワーク要素上で検出機能を実施する必要なしに検出してもよく、それにより相対的に複雑な実装および相対的に高い実際の展開コストの先行技術の問題が解決される。

第２の優先度が第１の優先度に等しいとき、ステップＳ１０乃至Ｓ３０を用いることによって検出された第１のパケット紛失率が０である（即ち、故障ベースのパケット紛失がない）場合、第１のネットワーク要素と第２のネットワーク要素の間の輻輳ベースのパケット紛失率をさらに、ステップＳ４０Ａ−１およびＳ４０Ａ−２を用いることによって検出してもよい。

Ｓ４０Ａ−１：検出装置１１０が、Ｍ１個の第３のパケットを第２のループバック経路上で送信する。Ｍ１は正の整数で一般に２以上であり、当該Ｍ１個の第３のパケットは第３の優先度で第２のループバック経路の第１の検出すべきサブ経路上で送信され、第１の優先度で第２のループバック経路の他のサブ経路上で送信され、第１の検出すべきサブ経路は特にサブ経路Ｂおよび／またはサブ経路Ｃであり、第３の優先度は第１の優先度より低い。

各第３のパケットが特に第２のループバック経路のルーティング情報を含んでもよく、第２のループバック経路の当該ルーティング情報は、第３のパケットを第２のループバック経路に沿ってルーティングするように第２のループバック経路上のネットワーク要素に指示するために使用され、各第３のパケットはさらに優先度情報を含み、第３のパケット内の当該優先度情報は、第３のパケットを第３の優先度で第１の検出すべきサブ経路上で送信し、第３のパケットを第１の優先度で第２のループバック経路の他のサブ経路上で送信するように第２のループバック経路上のネットワーク要素に指示するために使用される。

Ｓ４０Ａ−２：検出装置１１０が、Ｍ１および第２のループバック経路上で返された受信された第３のパケットの量Ｍ２に従って、パケット送信が第３の優先度で第１の検出すべきサブ経路上で実施された時点の第２のパケット紛失率を決定する。

第２のパケット紛失率を特に（Ｍ１−Ｍ２）／Ｍ１として決定してもよい。

第２のパケット紛失率は、第１のネットワーク要素と第２のネットワーク要素の間に故障ベースのパケット紛失がないと判定されたことを前提に検出されるので、第２のパケット紛失率を、第１の検出すべきサブ経路（例えば、サブ経路Ｂ、またはサブ経路Ｂおよびサブ経路Ｃ）上の輻輳ベースのパケット紛失率と考えてもよい。検出された輻輳ベースのパケット紛失率が相対的に高い（例えば、検出された輻輳ベースのパケット紛失率が指定された閾値を超過した）場合、第１のネットワーク要素と第２のネットワーク要素の間のネットワーク要素（例えば、ネットワーク要素Ｐ３）をさらに、新たな第２のネットワーク要素として使用して、ステップＳ１０乃至Ｓ４０Ａ−２を用いることによって輻輳ベースのパケット紛失率をさらに検出し、輻輳が発生した場所を決定してもよい。

第１のネットワーク要素と第２のネットワーク要素の間に複数の送信経路がある場合、例えば、第１のネットワーク要素がパケットを第２のネットワーク要素にサブ経路Ｂおよびサブ経路Ｘ上で送信してもよく、第２のネットワーク要素がパケットを第１のネットワーク要素にサブ経路Ｃおよびサブ経路Ｙ上で送信してもよい場合、検出装置１１０がさらに、ループバック経路Ａ−＞Ｘ−＞Ｙ−＞ＤおよびＡ−＞Ｘ−＞Ｃ−＞Ｄを決定してもよく、ステップＳ１０乃至Ｓ４０Ａ−２を実施することによって、パケット送信が第１のネットワーク要素と第２のネットワーク要素の間の異なる経路上で実施される時点の第１のパケット紛失率（即ち、共通パケット紛失率）および第２のパケット紛失率（即ち、輻輳ベースのパケット紛失率）を決定してもよい。

さらに、第２の優先度が第１の優先度に等しいとき、ステップＳ１０乃至Ｓ３０を用いることによって検出された第１のパケット紛失率が０である（即ち、故障ベースのパケット紛失がない）場合、第１のネットワーク要素と第２のネットワーク要素の間の輻輳ベースのパケット紛失率をさらに、ステップＳ４０Ｂ−１およびＳ４０Ｂ−２を用いることによって検出してもよい。

Ｓ４０Ｂ−１：検出装置１１０が、Ｌ１個の第４のパケットを第３のループバック経路上で送信する。第３のループバック経路はサブ経路Ａ、サブ経路Ｄ、第２の検出すべきサブ経路、および参照サブ経路から構成され、当該参照サブ経路は特にサブ経路Ｂまたはサブ経路Ｃであり、第２の検出すべきサブ経路上のソース・ネットワーク要素は当該参照サブ経路上の宛先ネットワーク要素であり、第２の検出すべきサブ経路上の宛先ネットワーク要素は当該参照サブ経路上のソース・ネットワーク要素であり、当該Ｌ１個の第４のパケットは第４の優先度で第２の検出すべきサブ経路上で送信され、第１の優先度で第３のループバック経路の他のサブ経路上で送信され、第４の優先度は第１の優先度より高くない。

本発明の当該実施形態では、特定のネットワーク要素から別のネットワーク要素へのサブ経路に対して、当該特定のネットワーク要素は当該サブ経路上のソース・ネットワーク要素であり、当該別のネットワーク要素は当該サブ経路上の宛先ネットワーク要素であることに留意すべきである。例えば、検出装置１１０から第１のネットワーク要素へのサブ経路Ａに対して、検出装置１１０はサブ経路Ａ上のソース・ネットワーク要素であり、第１のネットワーク要素はサブ経路Ａ上の宛先ネットワーク要素である。

参照サブ経路がサブ経路Ｂであるケースでは、当該参照サブ経路上のソース・ネットワーク要素は特に、第１のネットワーク要素であり、当該参照サブ経路上の宛先ネットワーク要素は特に第２のネットワーク要素である。従って、第２の検出すべきサブ経路上の当該ソース・ネットワーク要素は第２のネットワーク要素であり、第２の検出すべきサブ経路上の宛先ネットワーク要素は第１のネットワーク要素である。

参照サブ経路がサブ経路Ｃである別のケースでは、当該参照サブ経路上のソース・ネットワーク要素は特に第２のネットワーク要素であり、当該参照サブ経路上の宛先ネットワーク要素は特に第１のネットワーク要素である。従って、第２の検出すべきサブ経路上のソース・ネットワーク要素は第１のネットワーク要素であり、第２の検出すべきサブ経路上の宛先ネットワーク要素は第２のネットワーク要素である。

図３ｂに示すように、参照サブ経路がサブ経路Ｃである場合、当該参照サブ経路上のソース・ネットワーク要素はネットワーク要素Ｐ８であり、当該参照サブ経路上の宛先ネットワーク要素はネットワーク要素Ｐ２である。従って、第２の検出すべきサブ経路が、ネットワーク要素Ｐ２からネットワーク要素Ｐ８へのサブ経路Ｂまたはサブ経路Ｂ’のような任意の経路であってもよい。第２の検出すべきサブ経路上のソース・ネットワーク要素はＰ２であり、第２の検出すべきサブ経路上の宛先ネットワーク要素はＰ８である。

Ｓ４０Ｂ−２：検出装置１１０が、Ｌ１および第３のループバック経路上で返された受信された第４のパケットの量Ｌ２に従って、パケット送信が第４の優先度で第２の検出すべきサブ経路上で実施された時点の第３のパケット紛失率を決定する。

第４の優先度が第１の優先度に等しくてもよい。例えば、第１の優先度と第４の優先度の両方が最高優先度であるか、または、第１の優先度より低くてもよく、例えば、第１の優先度は最高優先度であり、第４の優先度は最低優先度である。

さらに、第４の優先度が第１の優先度に等しいとき、ステップＳ４０Ｂ−１およびＳ４０Ｂ−２を用いることによって検出された第３のパケット紛失率が０である（即ち、故障ベースのパケット紛失がない）場合、パケット送信が第１のネットワーク要素および第２のネットワーク要素により第２の検出すべきサブ経路上で行われた時点の輻輳ベースのパケット紛失率をさらにステップＳ４０Ｂ−３およびＳ４０Ｂ−４を用いることによって検出してもよい。

Ｓ４０Ｂ−３：検出装置１１０がＸ１個の第５のパケットを第３のループバック経路上で送信する。Ｘ１は正の整数で一般に２以上であり、当該Ｘ１個の第５のパケットは第５の優先度で第３のループバック経路の第２の検出すべきサブ経路上で送信され、第１の優先度で第３のループバック経路の他のサブ経路上で送信され、第５の優先度は第１の優先度より低い。

各第５のパケットが特に第３のループバック経路のルーティング情報を含んでもよく、当該第３のループバック経路のルーティング情報は、第５のパケットを第３のループバック経路に沿ってルーティングするように第３のループバック経路上のネットワーク要素に指示するために使用され、各第５のパケットはさらに優先度情報を含み、第５のパケット内の当該優先度情報は、第５のパケットを第５の優先度で第２の検出すべきサブ経路上で送信し、第５のパケットを第１の優先度で第３のループバック経路の他のサブ経路上で送信するように第３のループバック経路上のネットワーク要素に指示するために使用される。

Ｓ４０Ｂ−４：検出装置１１０が、Ｘ１および第３のループバック経路上で返された受信された第５のパケットの量Ｘ２に従って、パケット送信が第５の優先度で第２の検出すべきサブ経路上で実施される時点の第４のパケット紛失率を決定する。

図２ｂ、図３ａ、および図３ｂを参照して、以下では、通信ネットワーク内の２つのネットワーク要素（以降、それぞれ第１のネットワーク要素および第２のネットワーク要素、例えば、ネットワーク要素Ｐ２およびネットワーク要素Ｐ８と称する）の間のパケット紛失率を検出するための特定の実装方法２００を説明する。

方法２００での第１のパケットおよび方法２００で後に使用される第２のパケットおよび第３のパケットにおける「第１の」および「第２の」は方法２００の異なる検出プロセスで使用されるパケットを区別するために使用されるにすぎず、これらのパケットの間に順序、階層、または他の依存性があることを示すものではないことに留意すべきである。

図２ｂに示すように、方法２００は以下のステップを含む。

Ｓ１０：検出装置１１０が、パケット送信が第１の優先度で第１のループバック経路上で実施されるときパケット紛失がないと判定する。第１のループバック経路は検出装置１１０から第１のネットワーク要素へのサブ経路Ａ、第１のネットワーク要素から第２のネットワーク要素へのサブ経路Ｂ、第２のネットワーク要素から第１のネットワーク要素へのサブ経路Ｃ、および第１のネットワーク要素から検出装置１１０へのサブ経路Ｄから構成され、第１の優先度は非最低優先度である。

第１の優先度が最高優先度であることが好ましい。

ステップＳ１０を特に以下の実装方式で実装してもよい。

検出装置１１０が、Ｂ個の第１のパケットを第１のループバック経路上で送信し、第１のループバック経路上で返された当該Ｂ個の第１のパケットを受信したとき、パケット送信が第１の優先度で第１のループバック経路上で実施されたときパケット紛失がないとさらに判定する。当該Ｂ個の第１のパケットはプローブ優先度で第１のループバック経路上で送信され、当該プローブ優先度は第１の優先度以下であり、Ｂは正の整数で一般に２以上である。

具体的な実装において、各第１のパケットが第１のループバック経路のルーティング情報を含んでもよく、第１のループバック経路の当該ルーティング情報は、第１のパケットを第１のループバック経路に沿ってルーティングするように第１のループバック経路上のネットワーク要素に指示するために使用され、第１のパケットはさらに優先度情報を含み、第１のパケット内の当該優先度情報は、第１のパケットを当該プローブ優先度で第１のループバック経路上で送信するように第１のループバック経路上のネットワーク要素に指示するために使用される。

Ｓ２０：検出装置１１０がＡ１個の第２のパケットを第２のループバック経路上で送信する。Ａ１は正の整数で一般に２以上であり、第２のループバック経路はサブ経路Ａ、サブ経路Ｄ、検出すべきサブ経路、および参照サブ経路から構成され、当該参照サブ経路は特にサブ経路Ｂまたはサブ経路Ｃであり、当該検出すべきサブ経路上のソース・ネットワーク要素は当該参照サブ経路上の宛先ネットワーク要素であり、当該検出すべきサブ経路上の宛先ネットワーク要素は当該参照サブ経路上のソース・ネットワーク要素であり、当該Ａ１個の第２のパケットは第２の優先度で当該検出すべきサブ経路上で送信され、第１の優先度で第２のループバック経路の他のサブ経路上で送信され、第２の優先度は第１の優先度より高くない。

第２の優先度が特に第１の優先度に等しくてもよく、例えば、第１の優先度および第２の優先度の両方が最高優先度であるか、または、第１の優先度より低くてもよく、例えば、第１の優先度は最高優先度であり、第２の優先度は最低優先度である。

Ｓ３０：検出装置１１０が、Ａ１および第２のループバック経路上で返された受信された第２のパケットの量Ａ２に従って、パケット送信が第２の優先度で当該検出すべきサブ経路上で実施された時点の第１のパケット紛失率を決定する。

具体的な実装において、各第２のパケットは第２のループバック経路のルーティング情報を含み、第２のループバック経路の当該ルーティング情報は第２のパケットを第２のループバック経路に沿ってルーティングするように第２のループバック経路上のネットワーク要素に指示するために使用され、第２のパケットはさらに優先度情報を含み、第２のパケット内の当該優先度情報は、第２のパケットを第１の優先度で第２のループバック経路の他のサブ経路上で送信し、第２のパケットを第２の優先度で当該検出すべきサブ経路上で送信するように第２のループバック経路上のネットワーク要素に指示するために使用される。

さらに、第２の優先度が第１の優先度に等しいとき、方法２００のステップＳ１０乃至Ｓ３０を用いることによって検出された第１のパケット紛失率が０である（即ち、故障ベースのパケット紛失がない）場合、パケット送信が第１のネットワーク要素および第２のネットワーク要素により当該検出すべきサブ経路上で実施された時点の輻輳ベースのパケット紛失率をさらに、ステップＳ４０およびＳ５０を用いることによって検出してもよい。

Ｓ４０：検出装置１１０がＢ１個の第３のパケットを第２のループバック経路上で送信する。Ｂ１は正の整数で一般に２以上であり、当該Ｂ１個の第３のパケットは、第３の優先度で第２のループバック経路の当該検出すべきサブ経路上で送信され、第１の優先度で第２のループバック経路の他のサブ経路上で送信され、第３の優先度は第１の優先度より低い。

各第３のパケットが特に第２のループバック経路のルーティング情報を含んでもよく、第２のループバック経路の当該ルーティング情報は、第３のパケットを第２のループバック経路に沿ってルーティングするように第２のループバック経路上のネットワーク要素に指示するために使用され、各第３のパケットはさらに優先度情報を含み、第３のパケット内の当該優先度情報は、第３のパケットを第３の優先度で当該検出すべきサブ経路で送信し、第３のパケットを第１の優先度で第２のループバック経路の他のサブ経路上で送信するように第２のループバック経路上のネットワーク要素に指示するために使用される。

Ｓ５０：検出装置１１０が、Ｂ１および第２のループバック経路上で返された受信された第３のパケットの量Ｂ２に従って、パケット送信が第３の優先度で当該検出すべきサブ経路上で実施された時点の第２のパケット紛失率を決定する。

本発明の第１の実施形態における方法２００によれば、通信ネットワーク内の任意の２つのネットワーク要素（即ち、第１のネットワーク要素および第２のネットワーク要素）の間のパケット紛失率を、検出されたネットワーク要素上で検出機能を実装する必要なしに、検出装置上で当該検出機能を実装することだけで検出でき、それにより相対的に複雑な実装および相対的に高い実際の展開コストの先行技術の問題が解決される。

さらに、本発明の背景で提供した解決策によれば、パケット紛失率検出の間に、パケットがネットワーク要素を出る時点がパケット紛失率を検出するための開始点として使用され、輻輳のために当該ネットワーク要素で破棄されたパケットは考慮されず、したがって、検出されたパケット紛失率は正確でない。対照的に、本願の解決策におけるパケット紛失検出の間、検出すべきサブ経路上のソース・ネットワーク要素にパケットが到達した時点がパケット紛失率を検出するための開始点として使用され、輻輳のために当該ネットワーク要素で破棄されたパケットは考慮され、したがって、当該検出されたパケット紛失率はより正確である。

さらに、方法１００における第１のパケットから第５のパケットおよび方法２００におにおける第１のパケットから第３のパケットを特に、セグメント・ルーティング（英語：ｓｅｇｍｅｎｔ ｒｏｕｔｉｎｇ、略してＳＲ）技術で送信してもよい。

説明の簡単さのため、方法１００および方法２００における任意のループバック経路を以下ではターゲット・ループバック経路と称し、当該ターゲット・ループバック経路で送信されたパケットをターゲット・パケットと称する。方法１００において、当該ターゲット・パケットが第１のパケットであるとき、当該ターゲット・ループバック経路は特に、第１のループバック経路であり、当該ターゲット・パケットが第２のパケットまたは第３のパケットであるとき、当該ターゲット・ループバック経路は特に第２のループバック経路であり、当該ターゲット・パケットが第４のパケットまたは第５のパケットであるとき、当該ターゲット・ループバック経路は特に第３のループバック経路である。方法２００において、当該ターゲット・パケットが第１のパケットであるとき、当該ターゲット・ループバック経路は特に第１のループバック経路であり、当該ターゲット・パケットが第２のパケットまたは第３のパケットであるとき、当該ターゲット・ループバック経路は特に第２のループバック経路である。

セグメント・ルーティング技術を用いることによる実装において、ターゲット・パケット（例えば、方法１００における第２のパケット）は特に、各セグメント上のターゲット・パケットを送信するためのルーティング・シーケンスおよび優先度に従って、ターゲット・ループバック経路（例えば、方法１００における第２のループバック経路）内で配置された全てのセグメントの識別子（英語：ｓｅｇｍｅｎｔ）を含む。方法１００における第２のループバック経路の例では、図４に示すように、ルーティング・シーケンスに従って、方法１００における第２のループバック経路の全てのセグメントは順番にＡ１−＞Ａ２−＞Ｂ１−＞Ｂ２−＞Ｂ３−＞Ｃ１−＞Ｃ２−＞Ｃ３−＞Ｄ１−＞Ｄ２である。

ターゲット・パケットを受信したとき、各セグメント内のソース・ネットワーク要素は、対応するセグメントに対する優先度で、当該ターゲット・パケットを当該対応するセグメント上の宛先ネットワーク要素にルーティングする。例えば、方法１００において、検出装置１１０によりに送信された第２のパケットを受信したとき、セグメントＡ２内のソース・ネットワーク要素Ｐ１は、第１の優先度で、第２のパケットをセグメントＡ２内の宛先ネットワーク要素Ｐ２にルーティングする。

セグメントの識別子が特に当該セグメント上のソース・ネットワーク要素の出力ポート番号であってもよく、または、当該セグメント上の宛先ネットワーク要素の識別子であってもよい。本願の実装の解決策では、当該セグメントの識別子が当該セグメント上の当該ソース・ネットワーク要素の出力ポート番号であることが好ましい。

さらに、上述の実装方式を特に、マルチプロトコル・ラベル・スイッチング（英語：Ｍｕｌｔｉｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｌａｂｅｌ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ、略してＭＰＬＳ）ベースのＳＲ技術を用いることによって実装してもよい。

ＭＰＬＳネットワークでは、データがパケット・ヘッダ内のラベルを用いることによって転送される。パケットがＭＰＬＳネットワークを通過する経路はラベル・スイッチト経路（ｌａｂｅｌ ｓｗｉｔｃｈｅｄ ｐａｔｈ、略してＬＳＰ）と呼ばれ、単方向経路である。

図５に示すように、パケット・ヘッダはＭＰＬＳラベル・ヘッダを含み、ＭＰＬＳラベル・ヘッダは４つのフィールドを含む。セグメントの識別子を運搬するためにラベル・フィールドが使用され、ＥＸＰフィールドを使用してパケットの優先度を運搬してもよい。異なるＥＸＰ値をラベル・スタック内のラベルに割り当てることによって、パケットが対応する優先度でＬＳＰの各セグメント上で送信されることを保証してもよい。パケットが当該パケットのラベル・スタックに従ってルーティングされるとき、当該パケットは異なる優先度で２つの隣接セグメント上で送信される。かかるパケット優先度の変化を色変化と称し、色変化が発生したネットワーク要素を色変化点と称する。

ＭＰＬＳネットワークでは、パケットが複数のラベルを運搬してもよく、これらのラベルは「スタック」の形で存在し、ラベル・スタックを構成する。パケットを受信したネットワーク要素は最上位ラベルに従って当該パケットをどのように転送するかを決定する。

ＭＰＬＳネットワーク内のＳＲ実装において、２種類のセグメント、即ち、ノード（英語：ｎｏｄｅ）セグメントおよび隣接（英語：ａｄｊａｃｅｎｃｙ）セグメントが定義される。当該２種類のセグメントの両方がＭＰＬＳラベルを用いることによって表現される。当該ノード・セグメントに対応するラベルをノード・ラベルと称し、隣接セグメントに対応するラベルをリンク・ラベルと称する。

ノード・ラベルに対して、ノード・ラベルがネットワーク内の各ネットワーク要素に割り当てられ、当該ノード・ラベルは内部ゲートウェイ・プロトコル（英語：Ｉｎｔｅｒｉｏｒ Ｇａｔｅｗａｙ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ、略してＩＧＰ）ドメイン内でグローバルに一意である。特定のネットワーク要素がパケットを受信すると、当該パケットのラベル・スタック内の最上位ラベルがノード・ラベルである場合、当該ネットワーク要素は、当該パケットを最短経路に沿って当該ノード・ラベルに対応するネットワーク要素にルーティングする。

リンク・ラベルに対して、ネットワーク内の各ネットワーク要素はリンク・ラベルを当該ネットワーク要素の各出力ポートに割り当てる。特定のネットワーク要素がパケットを受信すると、当該パケットのラベル・スタック内の最上位ラベルがリンク・ラベルである場合、当該ネットワーク要素は、当該リンク・ラベルにより特定される出力ポートを通じて当該パケットを直接転送する。

ＭＰＬＳベースのＳＲ技術を用いた上述の実装方式の実装において、検出装置１１０は、ターゲット・ループバック経路の各セグメントのＭＰＬＳラベル（各セグメントの識別子および優先度を含む）をターゲット・パケットのラベル・スタックに追加する。当該ターゲット・ループバック経路上の各ネットワーク要素は、当該ラベル・スタック内の、当該ネットワーク要素がソース・ネットワーク要素として使用されるセグメントのラベルを処理して、当該セグメントに対する優先度に従って当該ターゲット・パケットを当該セグメント上で送信する。特に、最上位ラベルによれば、検出装置１１０は、最上位ラベル内の優先度で、当該ターゲット・パケットを最上位ラベルに対応するセグメント内の宛先ネットワーク要素（例えば、ネットワーク要素Ｐ１）に送信する。後に当該ターゲット・パケットを受信したとき、当該ターゲット・ループバック経路内の各ネットワーク要素（例えば、ネットワーク要素Ｐ１）が当該ターゲット・パケットのラベル・スタック内に最上位ラベルをポップアップし、現在の最上位ラベル内の優先度で、当該ターゲット・パケットを現在の最上位ラベルに対応するセグメント内の宛先ネットワーク要素（例えば、ネットワーク要素Ｐ２）に送信する。

図６を参照して、以下では方法１００において第３のパケットを第２のループバック経路上で送信するプロセスを説明する。

検出装置１１０は第２のループバック経路の各セグメントのＭＰＬＳラベル（各セグメントの識別子および優先度を含む）をターゲット・パケットのラベル・スタックに追加する。図６に示すように、ＥＸＰ：７は最高優先度を表し、ＥＸＰ：１は最低優先度を表す。当該ラベル・スタックに従って、第３のパケットが、検出すべきサブ経路（例えば、サブ経路Ｂ）内のソース・ネットワーク要素（例えば、ネットワーク要素Ｐ２）の前および後である経路上で異なる優先度で送信され、当該検出すべきサブ経路内の宛先ネットワーク要素（例えば、ネットワーク要素Ｐ８）の前および後である経路上で異なる優先度でも送信されることが分かる。即ち、第３のパケットは、当該検出すべきサブ経路上のソース・ネットワーク要素および宛先ネットワーク要素における色変化を有し、当該検出すべきサブ経路上のソース・ネットワーク要素および宛先ネットワーク要素は色変化点である。

検出装置１１０は、最上位ラベル内のセグメント識別情報Ａ１に従って第３のパケットに対する出力ポートを決定し、最上位ラベル内のセグメント優先度情報「ＥＸＰ：７」に従って優先度７で、当該決定された出力ポートを通じて第３のパケットをネットワーク要素Ｐ１に送信する。

第３のパケットを受信した後、ネットワーク要素Ｐ１は、第３のパケット内の最上位ラベル「Ａ２（ＥＸＰ：７）」をポップアップし、現在の最上位ラベル内のセグメント識別情報Ａ２に従って第３のパケットに対して出力ポートを決定し、最上位ラベル内のセグメント優先度情報「ＥＸＰ：７」に従う優先度７で、当該決定された出力ポートを通じて第３のパケットをネットワーク要素Ｐ２に送信する。

第３のパケットは続いて、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ８、Ｐ４、Ｐ３、Ｐ２、およびＰ１による連続するルーティングを用いて検出装置１１０に送信し戻される。後続のルーティング・プロセスは上述のプロセスと同様であり、詳細はここでは再度説明しない。

上述のプロセスでは、最上位ラベルを用いることによってパケットを転送するネットワーク要素は、使用された最上位ラベルを削除しないことに留意すべきである。その代り、パケットを受信する次のネットワーク要素は先ず当該ネットワーク要素により使用される最上位ラベルをポップアップし、ポップアップ動作が実施された後に取得された現在の最上位ラベルに従って当該パケットを転送する。具体的な実装において、あるいは、最上位ラベルを用いることによってパケットを転送する各ネットワーク要素は、使用された最上位ラベルを転送前に削除してもよい。従って、次のネットワーク要素は、最上位ラベルに従って当該パケットを直接転送し、使用された最上位ラベルを転送前に削除してもよい。

本発明の第１の実施形態における方法１００によれば、本発明の第２の実施形態では検出装置２００を提供する。図７ａに示すように、検出装置２００は、第１の決定ユニット２１０および第２の決定ユニット２２０を含む。

第１の決定ユニット２１０は、パケット送信が第１の優先度で第１のループバック経路上で実施されるときパケット紛失がないと判定するように構成され、第１のループバック経路は、検出装置から通信ネットワーク内の第１のネットワーク要素への第１のサブ経路（例えば、図３ａに示すサブ経路Ａ）および第１のネットワーク要素から検出装置への第２のサブ経路（例えば、図３ａに示すサブ経路Ｄ）から構成され、第１の優先度は非最低優先度であり、最高優先度であることが好ましい。

第２の決定ユニット２２０は、Ｎ１個の第２のパケットを第２のループバック経路上で送信し、Ｎ１と第２のループバック経路上で返された受信された第２のパケットの量Ｎ２とに従って第１のネットワーク要素と第２のネットワーク要素の間の第１のパケット紛失率を決定するように構成され、第２のループバック経路は、第１のサブ経路、通信ネットワーク内の第１のネットワーク要素から第２のネットワーク要素への第３のサブ経路（例えば、図３ａに示すサブ経路Ｂ）、第２のネットワーク要素から第１のネットワーク要素への第４のサブ経路（例えば、図３ａに示すサブ経路Ｃ）、および第２のサブ経路から構成され、当該Ｎ１個の第２のパケットは、第１の優先度で第１のサブ経路および第２のサブ経路上で送信され、第２の優先度で第３のサブ経路および第４のサブ経路上で送信され、第２の優先度は第１の優先度より高くない。

具体的な実装において、第２の優先度が第１の優先度に等しくてもよい。

第２の優先度が第１の優先度に等しいことを前提に、さらに、特定の実装方式では、第２の決定ユニット２２０をさらに、当該決定された第１のパケット紛失率が０であるとき、Ｍ１個の第３のパケットを第２のループバック経路上で送信し、Ｍ１および第２のループバック経路上で返された受信された第３のパケットの量Ｍ２に従って、パケット送信が第３の優先度で第１の検出すべきサブ経路上で実施された時点の第２のパケット紛失率を決定するように構成してもよい。当該Ｍ１個の第３のパケットは第３の優先度で第２のループバック経路の第１の検出すべきサブ経路上で送信され、第１の優先度で第２のループバック経路の他のサブ経路上で送信され、第１の検出すべきサブ経路は特に、第３のサブ経路または第４のサブ経路のうち少なくとも１つを含み、第３の優先度は第１の優先度より低い。

第２の優先度が第１の優先度に等しいことを前提に、さらに、別の特定の実装方式では、第２の決定ユニット２２０をさらに、当該決定された第１のパケット紛失率が０であるとき、Ｌ１個の第４のパケットを第３のループバック経路上で送信し、Ｌ１および第３のループバック経路上で返された受信された第４のパケットの量Ｌ２に従って、パケット送信が第４の優先度で第２の検出すべきサブ経路上で実施された時点の第３のパケット紛失率を決定するように構成してもよい。第３のループバック経路は第１のサブ経路、第２のサブ経路、第２の検出すべきサブ経路、および参照サブ経路から構成され、当該参照サブ経路は特に第３のサブ経路または第４のサブ経路であり、第２の検出すべきサブ経路上のソース・ネットワーク要素は当該参照サブ経路上の宛先ネットワーク要素であり、第２の検出すべきサブ経路上の宛先ネットワーク要素は当該参照サブ経路上のソース・ネットワーク要素であり、当該Ｌ１個の第４のパケットは第４の優先度で第２の検出すべきサブ経路上で送信され、第１の優先度で第３のループバック経路の他のサブ経路上で送信され、第４の優先度は第１の優先度より高くない。

本発明の第２の実施形態で説明した機能ユニットを、上述の第１の実施形態で説明した方法１００において検出装置１１０により実施される動作を実装するように構成してもよい。特に、第１の決定ユニット２１０を、上述の第１の実施形態で説明した方法１００において検出装置１１０により実施されるステップＳ１０を実装するように構成してもよく、第２の決定ユニット２２０を、上述の第１の実施形態で説明した方法１００において検出装置１１０により実施されるステップＳ２０およびＳ３０、Ｓ４０Ａ−１およびＳ４０Ａ−２、およびＳ４０Ｂ−１乃至Ｓ４０Ｂ−４を実装するように構成してもよい。

本発明の第１の実施形態における方法２００によれば、本発明の第３の実施形態では検出装置３００を提供する。図７ｂに示すように、検出装置３００は第１の決定ユニット３１０および第２の決定ユニット３２０を備える。

第１の決定ユニット３１０は、パケット送信が第１の優先度で第１のループバック経路上で実施されるときパケット紛失がないと判定するように構成される。第１のループバック経路は、検出装置から通信ネットワーク内の第１のネットワーク要素への第１のサブ経路（例えば、図３ａに示すサブ経路Ａ）、通信ネットワーク内の第１のネットワーク要素から第２のネットワーク要素への第２のサブ経路（例えば、図３ａに示すサブ経路Ｂ）、第２のネットワーク要素から第１のネットワーク要素への第３のサブ経路（例えば、図３ａに示すサブ経路Ｃ）、および第１のネットワーク要素から検出装置への第４のサブ経路（例えば、図３ａに示すサブ経路Ｄ）から構成され、第１の優先度は非最低優先度である。

第２の決定ユニット３２０は、Ａ１個の第２のパケットを第２のループバック経路上で送信し、Ａ１および第２のループバック経路上で返された受信された第２のパケットの量Ａ２に従って、パケット送信が第２の優先度で当該検出すべきサブ経路上で実施された時点のパケット紛失率を決定するように構成される。第２のループバック経路は第１のサブ経路、第４のサブ経路、検出すべきサブ経路、および参照サブ経路から構成され、当該参照サブ経路は特に第２のサブ経路または第３のサブ経路であり、当該検出すべきサブ経路上のソース・ネットワーク要素は当該参照サブ経路上の宛先ネットワーク要素であり、当該検出すべきサブ経路上の宛先ネットワーク要素は当該参照サブ経路上のソース・ネットワーク要素であり、当該Ａ１個の第２のパケットは第２の優先度で当該検出すべきサブ経路上で送信され、第１の優先度で第２のループバック経路の他のサブ経路上で送信され、第２の優先度は第１の優先度より高くない。

本発明の第３の実施形態で説明した機能ユニットを、上述の第１の実施形態で説明した方法２００において検出装置１１０により実施される動作を実装するように構成してもよい。特に、第１の決定ユニット３１０を、上述の第１の実施形態で説明した方法２００において検出装置１１０により実施されるステップＳ１０を実装するように構成してもよく、第２の決定ユニット３２０を、上述の第１の実施形態で説明した方法２００において、検出装置１１０により実施されるステップＳ２０乃至Ｓ５０を実装するように構成してもよい。

本発明の第１の実施形態に従って、本発明の第４の実施形態では検出装置１０００を提供する。図８に示すように、検出装置１０００は、プロセッサ１０１０とメモリ１０２０を備え、プロセッサ１０１０とメモリ１０２０はバスを用いることによって相互通信を完成する。

メモリ１０２０は、コンピュータ動作命令を格納するように構成され、特に高速ＲＡＭであってもよいか、または、不揮発性メモリ（英語：ｎｏｎ−ｖｏｌａｔｉｌｅ ｍｅｍｏｒｙ）であってもよい。

プロセッサ１０１０は、メモリ１０２０に格納されたコンピュータ動作命令を実行するように構成される。プロセッサ１０１０が特に、中央演算装置（英語：ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ、略してＣＰＵ）、または特殊用途向け集積回路（英語：ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ、略してＡＳＩＣ）、または本発明の当該実施形態を実装するように構成された１つまたは複数の集積回路であってもよい。

プロセッサ１０１０はコンピュータ動作命令を実行し、その結果、検出装置１０００は方法１００において検出装置１１０によりにより実施される動作、または、上述の第１の実施形態で説明した方法２００を実施する。

本発明の第２乃至第４の諸実施形態で提供した検出装置２００、検出装置３００、および検出装置１０００によれば、通信ネットワーク内の任意の２つのネットワーク要素（即ち、第１のネットワーク要素および第２のネットワーク要素）の間のパケット紛失率を、検出されたネットワーク要素上で検出機能を実装する必要なしに、検出装置上で当該検出機能を実装することだけで検出でき、それにより、当該検出機能がそれぞれの検出されたネットワーク要素上で要求されるため相対的に複雑な実装および相対的に高い実際の展開コストという先行技術の問題が解決される。

本発明の第１の実施形態に従って、本発明の第５の実施形態では検出システム２０００を提供する。図９に示すように、検出システム２０００は検出装置２０１０および通信ネットワーク２０２０を備える。通信ネットワーク２０２０は第１のネットワーク要素２０２１および第２のネットワーク要素２０２２を備える。検出装置２０１０は通信ネットワーク２０２０内の任意のネットワーク要素（例えば、第１のネットワーク要素２０２１）に接続される。

検出装置２０１０が特に第２の実施形態で提供した検出装置２００、第３の実施形態で提供した検出装置３００、または第４の実施形態で提供した検出装置１０００であってもよい。

さらに、検出システム２０００はさらに経路決定装置２０３０を含んでもよい。検出装置２０１０をさらに、経路決定装置２０３０を用いることによって、第１のループバック経路、第２のループバック経路、および／または第３のループバック経路を決定するように構成してもよい。経路決定装置２０３０が特にＳＤＮコントローラであってもよい。具体的な実装において、経路決定装置２０３０および検出装置２０１０を同一の物理装置で実装してもよく、または、異なる物理装置で実装してもよい。

本発明の第５の実施形態で提供した検出システム２０００によれば、通信ネットワーク２０２０内の任意の２つのネットワーク要素（即ち、第１のネットワーク要素２０２１および第２のネットワーク要素２０２２）の間のパケット紛失率を、検出されたネットワーク要素上で検出機能を実装する必要なしに、検出装置２０１０上で検出機能を実装することだけで検出でき、それにより、当該検出機能がそれぞれの検出されたネットワーク要素上で要求されるため相対的に複雑な実装および相対的に高い実際の展開コストという先行技術の問題が解決される。

本明細書で開示した実施形態で説明した例と組み合わせて、ユニットおよびアルゴリズムのステップを電子ハードウェアまたはコンピュータ・ソフトウェアと電子ハードウェアの組合せにより実装してもよいことを当業者は認識しうる。当該機能がハードウェアまたはソフトウェアにより実施されるかどうかは技術的解決策の特定の適用と設計制約条件に依存する。当業者は様々な方法を使用して特定のアプリケーションごとに説明した機能を実施してもよいが、当該実装が本発明の範囲を越えるとは考えるべきではない。

便宜上および説明の簡単さのため、上述のシステム、装置およびユニットの詳細な動作プロセスについては上述の方法の実施形態における対応するプロセスを参照できることは当業者により明確に理解でき、詳細についてはここでは説明しない。

本願で提供した幾つかの実施形態において、開示したシステム、装置、および方法を他の方式で実装してもよいことは理解されるべきである。例えば、説明した装置の実施形態は例示的なものにすぎない。例えば、ユニット分割は論理的な機能分割にすぎず、実際の実装では他の分割であってもよい。例えば、複数のユニットまたはコンポーネントを別のシステムに組み合わせるかまたは統合してもよく、または、幾つかの機能を無視するかまたは実施しなくてもよい。さらに、幾つかのインタフェースを用いて、説明または議論した相互結合または直接結合または通信接続を実装してもよい。装置またはユニットの間の間接結合または通信接続を電気、機械、または他の形態で実装してもよい。

別々の部分として説明されたユニットが物理的に分離されていてもいなくてもよく、ユニットとして表示した部分が物理ユニットであってもなくてもよく、１つの位置に配置されてもよく、または、複数のネットワーク・ユニットに分散されてもよい。当該ユニットの一部または全部を、諸実施形態の解決策の目的を実現するための実際のニーズに従って選択してもよい。

さらに、本発明の諸実施形態における機能ユニットを１つの処理ユニットに統合してもよく、または、当該ユニットの各々が物理的に単体で存在してもよく、または、２つまたはそれより多くのユニットが１つのユニットに統合される。

当該機能がソフトウェア機能ユニットの形態で実装され、独立な製品として販売または使用されるとき、当該機能をコンピュータ可読記憶媒体に格納してもよい。かかる理解に基づいて、本発明の技術的解決策を本質的に、または、先行技術に寄与する部分、または、当該技術的解決策の一部をソフトウェア製品の形で実装してもよい。当該ソフトウェア製品は記憶媒体に格納され、本発明の諸実施形態で説明した方法のステップの全部または一部を実施するように（パーソナル・コンピュータ、サーバ、またはネットワーク装置であってもよい）コンピュータ・ネットワーク装置に指示するための幾つかの命令を含む。上述の記憶媒体は、ＵＳＢフラッシュ・ドライブ、取外し可能ハード・ディスク、読取専用メモリ（英語：Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ、略してＲＯＭ）、ランダム・アクセス・メモリ（英語：Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ、略してＲＡＭ）、磁気ディスク、または光ディスクのような、プログラム・コードを格納できる任意の媒体を含む。

以上の説明は本発明の特定の実施形態にすぎず、本発明の保護範囲を限定しようとするものではない。本発明で開示した技術的範囲内で当業者が容易に想到する任意の修正または置換えは本発明の保護範囲内に入るものとする。したがって、本発明の保護範囲は特許請求の範囲の保護範囲に支配されるものとする。

２１０第１の決定ユニット
２２０第２の決定ユニット
３１０第１の決定ユニット
３２０第２の決定ユニット
１０００検出装置
１０１０プロセッサ
１０２０メモリ
２０１０検出装置
２０２１第１のネットワーク要素
２０２２第２のネットワーク要素
２０３０経路決定装置

Claims (22)

1. パケット紛失検出を実装するための方法であって、
   検出装置により、パケット送信が第１の優先度で第１のループバック経路上で実施されるときパケット紛失がないと判定するステップであって、前記第１のループバック経路は前記検出装置から通信ネットワーク内の第１のネットワーク要素への第１のサブ経路および前記第１のネットワーク要素から前記検出装置への第２のサブ経路から構成され、前記第１の優先度は非最低優先度である、ステップと、
   前記検出装置により、Ｎ１個の第２のパケットを第２のループバック経路上で送信するステップであって、前記第２のループバック経路は前記第１のサブ経路、前記通信ネットワーク内の前記第１のネットワーク要素から第２のネットワーク要素への第３のサブ経路、前記第２のネットワーク要素から前記第１のネットワーク要素への第４のサブ経路、および前記第２のサブ経路から構成され、前記Ｎ１個の第２のパケットは、前記第１の優先度で前記第１のサブ経路および前記第２のサブ経路上で送信され、第２の優先度で前記第３のサブ経路および前記第４のサブ経路上で送信され、前記第２の優先度は前記第１の優先度より低い、ステップと、
   前記検出装置により、Ｎ１と前記第２のループバック経路上で返された受信された第２のパケットの量Ｎ２とに従って前記第１のネットワーク要素と前記第２のネットワーク要素の間の第１のパケット紛失率を決定するステップと、
   を含む、方法。
2. 前記第１の優先度は最高優先度である、請求項１に記載の方法。
3. 各第２のパケットは前記第２のループバック経路のルーティング情報を含み、前記第２のループバック経路の前記ルーティング情報は、前記第２のパケットを前記第２のループバック経路に沿ってルーティングするように前記第２のループバック経路上のネットワーク要素に指示するために使用され、前記第２のパケットはさらに優先度情報を含み、前記第２のパケット内の前記優先度情報は、前記第２のパケットを前記第１の優先度で前記第１のサブ経路および前記第２のサブ経路上で送信し、前記第２のパケットを前記第２の優先度で前記第３のサブ経路および前記第４のサブ経路上で送信するように前記第２のループバック経路上の前記ネットワーク要素に指示するために使用される、請求項１または２に記載の方法。
4. 前記検出装置により、パケット送信が第１の優先度で第１のループバック経路上で実施されるときパケット紛失がないと判定するステップは特に、
   前記検出装置により、Ｚ個の第１のパケットを前記第１のループバック経路上で送信するステップであって、前記Ｚ個の第１のパケットはプローブ優先度で前記第１のループバック経路上で送信され、前記プローブ優先度は前記第１の優先度以下である、ステップと、
   前記第１のループバック経路上で返された前記Ｚ個の第１のパケットを受信したとき、前記検出装置により、前記受信はパケット送信が前記第１の優先度で前記第１のループバック経路上で実施されたときパケット紛失がないことを意味すると判定するステップと、
   を含む、請求項１乃至３の何れか１項に記載の方法。
5. 前記第２の優先度は前記第１の優先度に等しく、前記決定された第１のパケット紛失率が０であるとき前記方法はさらに、
   前記検出装置により、Ｍ１個の第３のパケットを前記第２のループバック経路上で送信するステップであって、前記Ｍ１個の第３のパケットは第３の優先度で前記第２のループバック経路の第１の検出すべきサブ経路上で送信され、前記第１の優先度で前記第２のループバック経路の他のサブ経路上で送信され、前記第１の検出すべきサブ経路は特に、前記第３のサブ経路または前記第４のサブ経路のうち少なくとも１つを含み、前記第３の優先度は前記第１の優先度より低い、ステップと、
   前記検出装置により、Ｍ１および前記第２のループバック経路上で返された受信された第３のパケットの量Ｍ２に従って、パケット送信が前記第３の優先度で前記第１の検出すべきサブ経路上で実施された時点の第２のパケット紛失率を決定するステップと、
   を含む、請求項１乃至４の何れか１項に記載の方法。
6. 前記第２の優先度は前記第１の優先度に等しく、前記決定された第１のパケット紛失率が０であるとき、前記方法はさらに、
   前記検出装置により、Ｌ１個の第４のパケットを第３のループバック経路上で送信するステップであって、前記第３のループバック経路は前記第１のサブ経路、前記第２のサブ経路、第２の検出すべきサブ経路、および参照サブ経路から構成され、前記参照サブ経路は特に前記第３のサブ経路または前記第４のサブ経路であり、前記第２の検出すべきサブ経路上のソース・ネットワーク要素は前記参照サブ経路上の宛先ネットワーク要素であり、前記第２の検出すべきサブ経路上の宛先ネットワーク要素は前記参照サブ経路上のソース・ネットワーク要素であり、前記Ｌ１個の第４のパケットは第４の優先度で前記第２の検出すべきサブ経路上で送信され、前記第１の優先度で前記第３のループバック経路の他のサブ経路上で送信され、前記第４の優先度は前記第１の優先度より高くない、ステップと、
   前記検出装置により、Ｌ１および前記第３のループバック経路上で返された受信された第４のパケットの量Ｌ２に従って、パケット送信が前記第４の優先度で前記第２の検出すべきサブ経路上で実施された時点の第３のパケット紛失率を決定するステップと、
   を含む、請求項１乃至４の何れか１項に記載の方法。
7. 前記第２のパケットは特に、各セグメント上で前記第２のパケットを送信するためのルーティング・シーケンスおよび優先度に従って配置される前記第２のループバック経路上の全てのセグメントの識別子を含む、請求項３に記載の方法。
8. パケット紛失検出を実装するための方法であって、
   検出装置により、パケット送信が第１の優先度で第１のループバック経路上で実施されるときパケット紛失がないと判定するステップであって、前記第１のループバック経路は前記検出装置から通信ネットワーク内の第１のネットワーク要素への第１のサブ経路、前記通信ネットワーク内の前記第１のネットワーク要素から第２のネットワーク要素への第２のサブ経路、前記第２のネットワーク要素から前記第１のネットワーク要素への第３のサブ経路、および前記第１のネットワーク要素から前記検出装置への第４のサブ経路から構成され、前記第１の優先度は非最低優先度である、ステップと、
   前記検出装置により、Ａ１個の第２のパケットを第２のループバック経路上で送信するステップであって、前記第２のループバック経路は前記第１のサブ経路、前記第４のサブ経路、検出すべきサブ経路、および参照サブ経路から構成され、前記参照サブ経路は特に前記第２のサブ経路または前記第３のサブ経路であり、前記検出すべきサブ経路上のソース・ネットワーク要素は前記参照サブ経路上の宛先ネットワーク要素であり、前記検出すべきサブ経路上の宛先ネットワーク要素は前記参照サブ経路上のソース・ネットワーク要素であり、前記Ａ１個の第２のパケットは第２の優先度で前記検出すべきサブ経路上で送信され、前記第１の優先度で前記第２のループバック経路の他のサブ経路上で送信され、前記第２の優先度は前記第１の優先度より低い、ステップと、
   前記検出装置により、Ａ１および前記第２のループバック経路上で返された受信された第２のパケットの量Ａ２に従って、パケット送信が前記第２の優先度で前記検出すべきサブ経路上で実施された時点のパケット紛失率を決定するステップと、
   を含む、方法。
9. 前記第１の優先度は最高優先度である、請求項８に記載の方法。
10. 前記検出装置により、パケット送信が第１の優先度で第１のループバック経路上で実施されるときパケット紛失がないと判定するステップは特に、
    前記検出装置により、Ｂ個の第１のパケットを前記第１のループバック経路上で送信するステップであって、前記Ｂ個の第１のパケットはプローブ優先度で前記第１のループバック経路上で送信され、前記プローブ優先度は前記第１の優先度以下である、ステップと、
    前記第１のループバック経路上で返された前記Ｂ個の第１のパケットを受信したとき、前記検出装置により、前記受信はパケット送信が前記第１の優先度で前記第１のループバック経路上で実施されたときパケット紛失がないことを意味すると判定するステップと、
    を含む、請求項８に記載の方法。
11. パケット紛失検出を実装するための検出装置であって、前記検出装置は第１の決定ユニットおよび第２の決定ユニットを備え、
    前記第１の決定ユニットは、パケット送信が第１の優先度で第１のループバック経路上で実施されるときパケット紛失がないと判定するように構成され、前記第１のループバック経路は前記検出装置から通信ネットワーク内の第１のネットワーク要素への第１のサブ経路および前記第１のネットワーク要素から前記検出装置への第２のサブ経路から構成され、前記第１の優先度は非最低優先度であり、
    前記第２の決定ユニットは、Ｎ１個の第２のパケットを第２のループバック経路上で送信し、Ｎ１と前記第２のループバック経路上で返された受信された第２のパケットの量Ｎ２とに従って前記第１のネットワーク要素と第２のネットワーク要素の間の第１のパケット紛失率を決定するように構成され、
    前記第２のループバック経路は前記第１のサブ経路、前記通信ネットワーク内の前記第１のネットワーク要素から前記第２のネットワーク要素への第３のサブ経路、前記第２のネットワーク要素から前記第１のネットワーク要素への第４のサブ経路、および前記第２のサブ経路から構成され、前記Ｎ１個の第２のパケットは、前記第１の優先度で前記第１のサブ経路および前記第２のサブ経路上で送信され、第２の優先度で前記第３のサブ経路および前記第４のサブ経路上で送信され、前記第２の優先度は前記第１の優先度より低い、
    検出装置。
12. 前記第１の優先度は最高優先度である、請求項１１に記載の検出装置。
13. 各第２のパケットは前記第２のループバック経路のルーティング情報を含み、前記第２のループバック経路の前記ルーティング情報は、前記第２のパケットを前記第２のループバック経路に沿ってルーティングするように前記第２のループバック経路上のネットワーク要素に指示するために使用され、前記第２のパケットはさらに優先度情報を含み、前記第２のパケット内の前記優先度情報は、前記第２のパケットを前記第１の優先度で前記第１のサブ経路および前記第２のサブ経路上で送信し、前記第２のパケットを前記第２の優先度で前記第３のサブ経路および前記第４のサブ経路上で送信するように前記第２のループバック経路上の前記ネットワーク要素に指示するために使用される、請求項１１または１２に記載の検出装置。
14. 前記第１の決定ユニットは特に、Ｚ個の第１のパケットを前記第１のループバック経路上で送信し、前記第１のループバック経路上で返された前記Ｚ個の第１のパケットを受信したとき、前記受信はパケット送信が前記第１の優先度で前記第１のループバック経路上で実施されたときパケット紛失がないことを意味すると判定するように構成され、前記Ｚ個の第１のパケットはプローブ優先度で前記第１のループバック経路上で送信され、前記プローブ優先度は前記第１の優先度以下である、請求項１１乃至１３の何れか１項に記載の検出装置。
15. 前記第２の優先度は前記第１の優先度に等しく、
    前記第２の決定ユニットはさらに、前記決定された第１のパケット紛失率が０であるとき、Ｍ１個の第３のパケットを前記第２のループバック経路上で送信し、Ｍ１および前記第２のループバック経路上で返された受信された第３のパケットの量Ｍ２に従って、パケット送信が第３の優先度で第１の検出すべきサブ経路上で実施された時点の第２のパケット紛失率を決定するように構成され、
    前記Ｍ１個の第３のパケットは前記第３の優先度で前記第２のループバック経路の前記第１の検出すべきサブ経路上で送信され、前記第１の優先度で前記第２のループバック経路の他のサブ経路上で送信され、前記第１の検出すべきサブ経路は特に、前記第３のサブ経路または前記第４のサブ経路のうち少なくとも１つを含み、前記第３の優先度は前記第１の優先度より低い、
    請求項１１乃至１４の何れか１項に記載の検出装置。
16. 前記第２の優先度は前記第１の優先度に等しく、
    前記第２の決定ユニットはさらに、前記決定された第１のパケット紛失率が０であるとき、Ｌ１個の第４のパケットを第３のループバック経路上で送信し、Ｌ１および前記第３のループバック経路上で返された受信された第４のパケットの量Ｌ２に従って、パケット送信が第４の優先度で第２の検出すべきサブ経路上で実施された時点の第３のパケット紛失率を決定するように構成され、
    記第３のループバック経路は前記第１のサブ経路、前記第２のサブ経路、前記第２の検出すべきサブ経路、および参照サブ経路から構成され、前記参照サブ経路は特に前記第３のサブ経路または前記第４のサブ経路であり、前記第２の検出すべきサブ経路上のソース・ネットワーク要素は前記参照サブ経路上の宛先ネットワーク要素であり、前記第２の検出すべきサブ経路上の宛先ネットワーク要素は前記参照サブ経路上のソース・ネットワーク要素であり、前記Ｌ１個の第４のパケットは前記第４の優先度で前記第２の検出すべきサブ経路上で送信され、前記第１の優先度で前記第３のループバック経路の他のサブ経路上で送信され、前記第４の優先度は前記第１の優先度より高くない、
    請求項１１乃至１４の何れか１項に記載の検出装置。
17. 前記第２のパケットは特に、各セグメント上で前記第２のパケットを送信するためのルーティング・シーケンスおよび優先度に従って配置される前記第２のループバック経路上の全てのセグメントの識別子を含む、請求項１３に記載の検出装置。
18. パケット紛失検出を実装するための検出装置であって、前記検出装置は第１の決定ユニットおよび第２の決定ユニットを備え、
    前記第１の決定ユニットは、パケット送信が第１の優先度で第１のループバック経路上で実施されるときパケット紛失がないと判定するように構成され、前記第１のループバック経路は、前記検出装置から通信ネットワーク内の第１のネットワーク要素への第１のサブ経路、前記通信ネットワーク内の前記第１のネットワーク要素から第２のネットワーク要素への第２のサブ経路、前記第２のネットワーク要素から前記第１のネットワーク要素への第３のサブ経路、および前記第１のネットワーク要素から前記検出装置への第４のサブ経路から構成され、前記第１の優先度は非最低優先度であり、
    前記第２の決定ユニットは、Ａ１個の第２のパケットを第２のループバック経路上で送信し、Ａ１および前記第２のループバック経路上で返された受信された第２のパケットの量Ａ２に従って、パケット送信が第２の優先度で前記検出すべきサブ経路上で実施された時点のパケット紛失率を決定するように構成され、前記第２のループバック経路は前記第１のサブ経路、前記第４のサブ経路、検出すべきサブ経路、および参照サブ経路から構成され、前記参照サブ経路は特に前記第２のサブ経路または前記第３のサブ経路であり、前記検出すべきサブ経路上のソース・ネットワーク要素は前記参照サブ経路上の宛先ネットワーク要素であり、前記検出すべきサブ経路上の宛先ネットワーク要素は前記参照サブ経路上のソース・ネットワーク要素であり、前記Ａ１個の第２のパケットは前記第２の優先度で前記検出すべきサブ経路上で送信され、前記第１の優先度で前記第２のループバック経路の他のサブ経路上で送信され、前記第２の優先度は前記第１の優先度より低い、
    検出装置。
19. 前記第１の優先度は最高優先度である、請求項１８に記載の検出装置。
20. 前記第１の決定ユニットは特に、Ｂ個の第１のパケットを前記第１のループバック経路上で送信し、前記第１のループバック経路上で返された前記Ｂ個の第１のパケットを受信したとき、前記受信はパケット送信が前記第１の優先度で前記第１のループバック経路上で実施されたときパケット紛失がないことを意味すると判定するように構成され、前記Ｂ個の第１のパケットはプローブ優先度で前記第１のループバック経路上で送信され、前記プローブ優先度は前記第１の優先度以下である、請求項１８または１９に記載の検出装置。
21. コンピュータ実行可能命令を含むコンピュータ可読記憶媒体であって、前記コンピュータ実行可能命令は、検出装置のプロセッサにより実行されたとき、
    パケット送信が第１の優先度で第１のループバック経路上で実施されるときパケット紛失がないと判定するステップであって、前記第１のループバック経路は前記検出装置から通信ネットワーク内の第１のネットワーク要素への第１のサブ経路および前記第１のネットワーク要素から前記検出装置への第２のサブ経路から構成され、前記第１の優先度は非最低優先度である、ステップと、
    Ｎ１個の第２のパケットを第２のループバック経路上で送信するステップであって、前記第２のループバック経路は前記第１のサブ経路、前記通信ネットワーク内の前記第１のネットワーク要素から第２のネットワーク要素への第３のサブ経路、前記第２のネットワーク要素から前記第１のネットワーク要素への第４のサブ経路、および前記第２のサブ経路から構成され、前記Ｎ１個の第２のパケットは、前記第１の優先度で前記第１のサブ経路および前記第２のサブ経路上で送信され、第２の優先度で前記第３のサブ経路および前記第４のサブ経路上で送信され、前記第２の優先度は前記第１の優先度より低い、ステップと、
    Ｎ１と前記第２のループバック経路上で返された受信された第２のパケットの量Ｎ２とに従って、前記第１のネットワーク要素と前記第２のネットワーク要素の間の第１のパケット紛失率を決定するステップと、
    を含む動作を前記検出装置に実施させる、コンピュータ可読記憶媒体。
22. コンピュータ実行可能命令を含むコンピュータ可読記憶媒体であって、前記コンピュータ実行可能命令は、検出装置のプロセッサにより実行されたとき、
    パケット送信が第１の優先度で第１のループバック経路上で実施されるときパケット紛失がないと判定するステップであって、前記第１のループバック経路は、前記検出装置から通信ネットワーク内の第１のネットワーク要素への第１のサブ経路、前記通信ネットワーク内の前記第１のネットワーク要素から第２のネットワーク要素への第２のサブ経路、前記第２のネットワーク要素から前記第１のネットワーク要素への第３のサブ経路、および前記第１のネットワーク要素から前記検出装置への第４のサブ経路で構成され、前記第１の優先度は非最低優先度である、ステップと、
    Ａ１個の第２のパケットを第２のループバック経路上で送信するステップであって、前記第２のループバック経路は前記第１のサブ経路、前記第４のサブ経路、検出すべきサブ経路、および参照サブ経路から構成され、前記参照サブ経路は特に前記第２のサブ経路または前記第３のサブ経路であり、前記検出すべきサブ経路上のソース・ネットワーク要素は前記参照サブ経路上の宛先ネットワーク要素であり、前記検出すべきサブ経路上の宛先ネットワーク要素は前記参照サブ経路上のソース・ネットワーク要素であり、前記Ａ１個の第２のパケットは第２の優先度で前記検出すべきサブ経路上で送信され、前記第１の優先度で前記第２のループバック経路の他のサブ経路上で送信され、前記第２の優先度は前記第１の優先度より低い、ステップと、
    Ａ１および前記第２のループバック経路上で返された受信された第２のパケットの量Ａ２に従って、パケット送信が前記第２の優先度で前記検出すべきサブ経路上で実施された時点のパケット紛失率を決定するステップと、
    を含む動作を前記検出装置に実施させる、コンピュータ可読記憶媒体。