JP7123590B2 - ネットワーク状態評価 - Google Patents

Description

種々の実施形態が通信ネットワークおよび前記通信ネットワークの評価に関する。特に、種々の実施形態は、所与の通信ネットワークのネットワーク状態の検出および分析に関係する場合がある。

現代の通信ネットワークの複雑性を考慮すると、ネットワーク内の種々のパフォーマンス上の問題を修正するのは言うまでもなく、検出するのも困難なことがよくある。困難さの少なくとも一部は、同じネットワーク内のクライアントがエンドポイント・サービスに到達するのに使用可能な経路が複数あることによる。クライアントは、ネットワークによって提供される特定のサービスの利用を試みる際に、前記サービスを提供する通信ネットワークのエンドポイントにリクエストを送信する。エンドポイントは、リクエストされたネットワークサービスの実行または操作を担当する１つ以上のサーバとすることができる。

ただし、前記リクエストはエンドポイントに至る複数のパスのうち１つを選択することができる。各パスは、クライアントからサービスエンドポイントに至るまで、ネットワークを介して前記リクエストを転送する複数のネットワークエンティティを含むことができる。さらに、いったん前記クライアントのリクエストが最終的にエンドポイント・サービスに到達できるようになると、異なる複数のサーバによって前記エンドポイント・サービスがクライアントに提供され得る。これにより、ネットワークがさらに複雑になり、ネットワーク内のパフォーマンス上問題のある場所を特定することがますます困難になっている。

方法は、特定の実施形態において、ネットワークの少なくとも１つのエンドポイントのネットワークパフォーマンスに用いる基準値または閾値を導出することを含むことができる。 前記方法はまた、少なくとも１つのエンドポイントの現在のパフォーマンス指標と基準値または閾値とを比較することによって、ネットワークのサービスネットワーク状態を評価することを含むことができる。さらに、前記方法は、評価されたサービスネットワーク状態が劣化している場合、根本原因分析を用いてサービスネットワーク状態の劣化の原因である少なくとも１つのノードまたは少なくとも１つのリンクを決定することを含む。

特定の実施形態によれば、装置はコンピュータプログラムコードを含む少なくとも１つのメモリおよび少なくとも１つのプロセッサを含むことができる。少なくとも１つのメモリおよびコンピュータプログラムコードは、少なくとも１つのプロセッサとともに、装置に、少なくとも、ネットワーク内の少なくとも１つのエンドポイントのネットワークパフォーマンスに用いる基準値または閾値を導出させるように構成することができる。少なくとも１つのメモリおよびコンピュータプログラムコードはまた、少なくとも１つのプロセッサとともに、少なくとも、少なくとも１つのエンドポイントの現在のパフォーマンス指標と基準値または閾値とを比較することによって、ネットワークのサービスネットワーク状態を評価させるように構成することができる。さらに、少なくとも１つのメモリおよびコンピュータプログラムコードは、少なくとも１つのプロセッサとともに、少なくとも、評価されたサービスネットワーク状態が劣化している場合、根本原因分析を用いて、サービスネットワーク状態の劣化の原因である少なくとも１つのノードまたは少なくとも１つのリンクを決定させるように構成することができる。

装置は、特定の実施形態では、ネットワークの少なくとも１つのエンドポイントのネットワークパフォーマンスに用いる基準値または閾値を導出するための手段を含むことができる。装置はまた、少なくとも１つのエンドポイントの現在のパフォーマンス指標と基準値または閾値とを比較することによって、ネットワークのサービスネットワーク状態を評価するための手段を含むことができる。さらに、装置は、評価されたサービスネットワーク状態が劣化している場合、根本原因分析を用いてサービスネットワーク状態の劣化の原因である少なくとも１つのノードまたは少なくとも１つのリンクを決定するための手段を含む。

特定の実施形態によれば、非一時的コンピュータ可読媒体符号化命令は、ハードウェアで実行され経路プロセスを起動する。前記プロセスは、ネットワーク内の少なくとも１つのエンドポイントのネットワークパフォーマンスに用いる基準値または閾値を導出することを含むことができる。前記プロセスはまた、少なくとも１つのエンドポイントの現在のパフォーマンス指標と基準値または閾値とを比較することによって、ネットワークのサービスネットワーク状態を評価することを含むことができる。さらに、前記プロセスは、評価されたサービスネットワーク状態が劣化している場合、根本原因分析を用いてサービスネットワーク状態の劣化の原因である少なくとも１つのノードまたは少なくとも１つのリンクを決定することを含むことができる。

特定の実施形態によれば、ネットワークの少なくとも１つのエンドポイントのネットワークパフォーマンスに用いる基準値または閾値を導出することを含む方法によれば、コンピュータプログラム製品符号化命令はプロセスを起動する。前記方法はまた、少なくとも１つのエンドポイントの現在のパフォーマンス指標と基準値または閾値とを比較することによって、ネットワークのサービスネットワーク状態を評価することを含むことができる。さらに、前記方法は、評価されたサービスネットワーク状態が劣化している場合、根本原因分析を用いてサービスネットワーク状態の劣化の原因である少なくとも１つのノードまたは少なくとも１つのリンクを決定することを含む。

本発明の適切な理解のために、添付の図面を参照すべきである。
特定の実施形態によるエンドポイントの状態テーブルの一例を示すものである。 特定の実施形態によるフロー図の一例を示すものである。 特定の実施形態によるシステムの一例を示すものである。

特定の実施形態は、ネットワーク内のパフォーマンス上の問題点を特定するのに役立つ。具体的には、ネットワークのそれぞれのパスを介して、ネットワーク到達可能性、および遅延時間、パケット損失率および／または帯域幅などのパフォーマンス指標を評価することができる。サービスネットワーク状態としても知られるサービスネットワークの全体的な状態を、所与のエンドポイントがサービスを提供しているネットワークの状態とすることができる。サービスネットワーク状態は、現在のパフォーマンス指標を閾値または基準値と比較することによって評価できる。いくつかの実施形態において、基準値は、連続的に収集可能なネットワークパフォーマンス指標の履歴に基づいて導出することができる。パフォーマンス指標は、例えば、マルチパス・プロービングを用いて集計することができ、エンドポイントまたはネットワーク内の任意の他のノードのパフォーマンスを反映していてもよい。閾値は変動または固定のいずれかとすることができ、変動閾値は基準値に基づいて決定してもよい。

評価されたサービスネットワーク状態が劣化している可能性がある場合、サービスネットワーク状態の劣化の原因である少なくとも１つのノードおよび／または少なくとも１つのリンクを決定することができる。例えば、サービスネットワーク状態が警戒状態または危険状態であると示される場合、根本原因分析プロセスを適用することで、ネットワークパフォーマンスの劣化の最大の要因である少なくとも１つのノードおよび／または少なくとも１つのリンクを発見することができる。

特定の実施形態において、エンドポイントによって提供されるサービスを、サーバドメイン名、インターネットプロトコル（ＩＰ）アドレス、および／またはサービスプロトコルもしくはポート番号によって識別することができる。前記サービスがサービスドメイン名を使用して指定されている場合、ドメインネームシステム（ＤＮＳ）クエリを使用して、ドメイン名に関連付けられたＩＰアドレスのリストまたはエンドポイントを決定することができる。上述のように、前記サービスを提供する複数のエンドポイント、またはともに働いてネットワークサービスを提供する複数のサーバを含む１つのエンドポイントが存在し得る。いくつかの実施形態では、複数のエンドポイントを地理的に異なる領域にわたって分布させることで、クライアントの位置に基づいて最適な経路またはパスを提供することができる。ＤＮＳクエリは、ドメイン名に関連付けられた可能性のあるエンドポイントのリストを決定するのに役立つ。

サービスネットワーク状態を正確に判定または計算するためには、ネットワークの構造の内部に含まれる複数の経路またはパスを検出または地図を作成することが役立つ可能性がある。経路は、送信元ユーザ機器またはプローブからエンドポイントに存在する、１つのサービスリクエストが取得する探索された連続して並んだ複数のＩＰアドレスまたはホップとして定義することができる。つまり、１つの経路は、１つのエンドポイントに到達する１つのリクエストが取得するネットワーク内の１つのパスとすることができる。各経路はルータなどの１つまたは複数のネットワークエンティティティまたはホップを含むことができる。ユーザ機器は、携帯電話、スマートフォンもしくはマルチメディアデバイスなどの移動局、および／または無線または有線通信能力を備えたタブレット、パーソナルコンピュータもしくはラップトップコンピュータなどのコンピュータであってもよい。いくつかの実施形態においては、各経路内部のパフォーマンス指標を収集および評価することができない。それどころか、個々の経路のパフォーマンス指標を収集または評価する必要がなく、ネットワーク内に含まれる複数の経路を辿ることができる。

１つまたは複数のホップの集まりを、１つの経路またはパスとして定義することができる。各ホップは、経路の最終ホップがエンドポイントサーバに接続された状態で、物理ネットワークによって別のホップに接続されていてもよい。特定の実施形態では、各経路内の２つの隣接したホップのパフォーマンス測定値を用いて、ホップ間の接続関係のパフォーマンス指標を計算することができる。２つ以上のホップ間の接続関係は、リンクまたはエッジと称される。

特定の実施形態において、トレースルーティング・プローブを用いて、ネットワークの複数の経路またはパスの地図を作成または検出することができる。他の実施形態では、任意の他のタイプの方法を用いて、ネットワークの経路を決定、検出または地図を作成することができる。検出された経路は寄せ集めるまたは組み合せることができ、また複数の経路を含むネットワークマップを構築することができる。経路の集計または統合により、ネットワーク内の共通のホップまたはノード、およびネットワーク内の共通のリンクまたはエッジの特定が可能になる。統合されたエッジ毎に、通過確率を、例えば、エッジが使用または横断された回数対経路がネットワーク内で地図を作成されたまたは辿られた総数に基づいて計算することができる。特定の実施形態では、構築されたネットワークマップを用いて、ネットワークのパフォーマンス劣化の最大の要因である少なくとも１つのノードおよび／または少なくとも１つのリンクを提示することができる。

サービスネットワーク状態は、通信ネットワークの１つ以上のエンドポイントによって提供されているネットワークサービスの全体的な状態を表すことができる。特定の実施形態において、サービスネットワーク状態を評価することで、前記サービスを提供する１つ以上のエンドポイントへのネットワーク接続性の品質を正確に把握することができる。サービスネットワーク状態の評価では、少なくとも１つ以上のエンドポイントのパフォーマンス指標が注目される場合がある。したがって、いくつかの実施形態では、パス自体の中のノードまたはリンクのパフォーマンス指標を全く考慮せずに、１つ以上のエンドポイントのパフォーマンス指標が集計される場合がある。それどころか、一実施形態では、１つまたは複数のエンドポイントのパフォーマンス指標だけが考慮すればよい。

サービスネットワーク状態を、任意の数のカテゴリに配置することができる。特定の実施形態では、状態は正常、警戒または危険状態に分類することができる。正常状態は、測定されたネットワークサービスパフォーマンスが問題を起こすほど劣化していないことを意味する。例えば、正常状態は、アプリケーションのパフォーマンス指標が７５以上であることを特徴とする。警戒状態は、例えば、測定された経路の中にパフォーマンスが劣化しているものがある場合があてはまる。警戒状態は、例えば、アプリケーションパフォーマンス指標が５０～７５であることを特徴とする。一方、危険状態とは、測定された経路の大半のパフォーマンスが劣化していることを示すものとしてよい。例えば、危険状態とはアプリケーションパフォーマンス指標が、５０以下であることを特徴とする。

特定の実施形態において、ネットワークサービスの全体的な状態を、アプリケーションパフォーマンス指標の計算に使用可能なアプリケーションパフォーマンス計算式に部分的に基づいて計算することができる。アプリケーションパフォーマンス計算式は、いくつかの実施形態において、係数または測定値をそれらの結果の重要度に基づいて重みづけしてもよい。一実施形態では、アプリケーションパフォーマンス指標（ＡＰＩ）は、以下のように計算することができる。

上の計算式で説明したように、アプリケーションのパフォーマンス指標は、正常状態のエンドポイントの数と対照的に、警戒状態のエンドポイントの数に２分の１の重みづけをすることができる。特定の実施形態において、ＡＰＩは、異なるユーザの要件または仕様にしたがってカスタマイズまたは構成することができる。

さらに、アプリケーションパフォーマンス指標計算式で使用される正常状態のエンドポイントの数および警戒状態のエンドポイントの数を計算することができる。ネットワークサービス状態と同様に、各エンドポイントの状態にも特定のカテゴリを割り当てることもできる。カテゴリは、例えば、危険、警戒または正常とすることができる。エンドポイントへのカテゴリの割当ては、各エンドポイントで測定されたパフォーマンス指標に依存し得る。例えば、所与のエンドポイントで測定されたパケット損失率または遅延時間により、エンドポイントがどのカテゴリに属するかを判定することができる。特定の実施形態において、エンドポイントが正常、警戒または危険状態のいずれであるかの判定は、１つまたは複数の閾値に基づいて決定することができる。つまり、特定の実施形態では、１つまたは複数の閾値を決定することができ、各エンドポイントの現在のパフォーマンス指標を閾値と比較して、エンドポイントの状態を判定することができる。閾値は、固定でも変動でもよく、変動閾値は、特定の実施形態において、基準値に基づいて導出することができる。

現在のパフォーマンス指標は、サンプルの集合に基づいて決定することができる。例えば、所与のエンドポイントで１００個のサンプルのパケット損失率の測定値を集計し平均化することができる。次いで、平均化されたパケット損失率の測定値を所与のエンドポイントで設定されたパケット損失率の閾値と比較することができる。閾値は、ネットワーク毎に異なっていてもよく、異なるユーザの要件または仕様にしたがってカスタマイズしてもよい。信頼性の高いネットワークを必要とする特定のユーザは、信頼性の高いネットワークを必要としない他のユーザより高い閾値を有するものとしてよい。特定の実施形態では、固定および変動閾値を設定またはカスタマイズすることができる。変動閾値を導出するのに使用される計算式を、例えば、カスタマイズまたは設定可能な場合がある。例えば、変動警戒閾値は、特定のユーザによっては、基準値の１．５倍とすることができる。

図１は、特定の実施形態によるエンドポイントの状態テーブルの例を示すものである。図１に示すように、エンドポイントの状態は、危険状態１１１、警戒状態１１２および正常状態１１３の３つの異なるカテゴリに分類することができる。それぞれの状態は、現在のパフォーマンス指標をあらかじめ決められた基準値または閾値（ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）と比較することに基づいて決定することができる。基準値は、平均（ＡＶＧ）、最小、最大および／または標準偏差（ＳＴＤＥＶ）などの収集されたパフォーマンス指標の統計的指標に基づいて決定することができる。次いで、閾値を計算するために使用される変動閾値を求める計算式を、基準値の統計指標に基づいて導出することができる。例えば、閾値は次の計算式 ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＝（ＡＶＧ＋２×ＳＴＤＥＶ） によって表すことができる。例えば、リクエストが到達できないエンドポイントの割合がリクエストが到達できないエンドポイントの割合の閾値より大きいまたは等しい場合に、エンドポイントを危険状態１１１と判定することができる。リクエストが到達できないエンドポイントの割合は、エンドポイントによって提供されるサービスへのアクセスを試みたができなかったリクエストの回数を、同一のエンドポイントによって提供されるサービスへのアクセスをリクエストした総数で割ったものとしてよい。リクエストが到達できないエンドポイントの割合は以下の計算式で表すことができる。

エンドポイントの状態はまた、閉じているポートの割合が、閉じているポートの閾値の割合より大きいまたは等しい場合に、エンドポイント状態を危険状態１１１と判定することができる。閉じているポートは、ユーザ機器からサービスを提供するエンドポイントにリクエストを送信するためのポートまたは通信トンネルが閉じていることを意味する場合がある。ポートが閉じているために、サービスを提供するエンドポイントにリクエストメッセージを送信することができない。閉じているポートの割合は、以下の計算式によって表すことができる。

送信制御プロトコル（ＴＣＰ）リセットメッセージは、ネットワークからユーザ機器に送信されることで、所与のポートまたは通信トンネルが閉じている可能性があること、および、ポートまたは通信トンネルを用いてこれ以上データを送信することができないことを示すことができる。ただし、ＴＣＰリセットメッセージは、ネットワークの中間ファイアウォールまたはエンドポイントのいずれかから送信されてもよい。したがって、エンドポイントに対するポートが実際に閉じている可能性があるか否か、またはネットワークの中間ネットワークエンティティティが、ポートが閉じている可能性があるという旨の表示をユーザ機器に送信中であるか否かを判定するのは困難な場合がある。

別の例では、平均パケット損失率がエンドポイントのパケット損失率の閾値パーセントより大きいまたは等しい場合、エンドポイント状態１１０を危険状態１１１とみなすことができる。パケット損失率は、ユーザ機器によって送信されるがエンドポイントに到達しないパケットの数とすることができる。さらに、平均遅延時間が遅延時間の閾値より大きいまたは等しい場合、危険１１１と判定することができる。他の実施形態において、平均遅延時間から基準値遅延時間を減算した値が遅延時間の閾値より大きいまたは等しい場合、危険状態１１１と判定することができる。いくつかの他の実施形態では、図１に示すように、遅延時間の増加分の閾値が、平均遅延時間から基準値遅延時間を減算した値を基準値遅延時間で割った値以下である場合、危険状態１１１と判定することができる。

他の実施形態において、エンドポイント状態１１０は、さらに警戒状態１１２とみなされる場合がある。警戒状態１１２は、図１に示すように、パフォーマンス指標の測定値が、警戒閾値以上、危険閾値未満のパフォーマンス指標とすることができる。上述のように、危険状態の閾値および／または警戒状態の閾値は、エンドポイントによって提供されるサービスを利用する顧客に応じてまたは顧客に基づいてカスタマイズすることができる。正常状態１１３は、警戒および危険閾値未満の任意のパフォーマンス指標とすることができる。

パフォーマンス指標の閾値または基準値は、固定または変動のいずれかとすることができる。特定の実施形態において、エンドポイントからプローブまたはユーザ機器へのダウンロード時間を考慮することによって、遅延時間の変動パフォーマンス指標を計算することができる。ダウンロード時間は、次の計算式を用いて推定することができる。
P = D + T ×L
ここで、Ｐ はページの全ダウンロード時間、Ｄ は理論上のデータ送信時間、Ｔ は往復回数、Ｌ はエンドツーエンドの変動遅延時間とする。

遅延時間増加因子ならびに遅延時間の危険および警戒閾値は、次の計算式を用いて定義することができる。

遅延時間増加因子 (Latency Increase Factor) ＝サービス劣化因子(Service Degradation Factor) ＋
遅延時間の危険閾値は、遅延時間増加因子の２分の１とし、一方、遅延時間の警戒閾値は、遅延時間増加因子の４分の１とすることができる。例えば、サービス劣化因子が２００ ％に設定されている場合、全ダウンロード時間が２倍の場合、パフォーマンスが危険状態まで劣化しているとみなすことができる。Ｌａｔｅｎｃｙ_ｂase は、エンドポイントに対する遅延時間の基準値または閾値とすることができる。

前述したように、サービス全体の状態を評価するために、リクエストが辿った複数のパスまたは経路それぞれを用いて各エンドポイントのパフォーマンス指標を集計してもよい。それぞれのリクエストの軌跡は、プロービングマシンとして動作し得るユーザ機器からサービスを提供するエンドポイントに至る経路で発見されたＩＰアドレスを含んでいてもよい。それぞれ固有のＩＰアドレスを、１つのパスまたは経路とみなしてもよい。パスまたは経路毎に、通過確率を決定することができる。通過確率を、パスがプローブにより発見または使用された回数を記録されたリクエストの軌跡の総数で割ったものとすることができる。したがって、パスの通過確率は、以下の計算式で表すことができる。

パス・トラバーサルの総数は、例えば、所与のパスがトレースプロービング処理の一貫として発見された回数とすることができる。

特定の実施形態において、パス毎に、各パスにおけるエンドポイントのすべてのパフォーマンス指標の平均を計算することができる。これらの平均値がパスに対する通過確率に基づいて重みづけされて集計されることで、サービスネットワークの集計されたパフォーマンス指標が算出される。例えば、エンドポイントＡで終了する所与のパスの通過確率は０．９９であり、一方、エンドポイントＢで終了する所与のパスの通過確率は０．０１である。これは、プローブが辿った１００個のパスのうち９９個がエンドポイントＡで終了し、１個がエンドポイントＢで終了し得るということを意味する。表示されたパスの９９ ％がエンドポイントＡを含むため、エンドポイントＡにおいて集計されたパフォーマンス指標の平均値を重みづけすることで、エンドポイントＡで収集された指標がエンドポイントＢで集計されたパフォーマンス指標の平均値よりも統計的により正確であり得ることを反映することができる。

上述のように、最初に、ネットワーク内の別々のパスを、例えば、プローブを用いて辿ることができる。次に、ネットワーク内の少なくとも１つのエンドポイントのネットワークパフォーマンスに用いる基準値または閾値を導出することができる。前記ネットワーク内の少なくとも１つのエンドポイントのネットワークパフォーマンスに用いる基準値および閾値は、ユーザ機器を介してエンドポイントによって提供される所与のサービスへのアクセスを試みるユーザの仕様にしたがって、カスタマイズすることができる。次いで、少なくとも１つのエンドポイントの現在のパフォーマンス指標を所与の基準値または閾値と比較することによって、サービスネットワーク状態を評価することができる。評価されたサービスネットワーク状態が劣化しているとみなされ、危険または警戒状態のいずれかと特徴付けられる場合、劣化したサービスネットワーク状態を生じさせている少なくとも１つのノードまたは少なくとも１つのリンクを決定することができる。例えば、サービスネットワーク状態が危険または警戒状態の場合、サービスネットワーク状態は劣化している可能性がある。

ネットワークパフォーマンスの劣化を生じさせる１つまたは複数のネットワークエンティティティの特定は、特定の実施形態において根本原因分析を含んでいてもよい。根本原因分析によって、いずれのパスが正常でない状態のエンドポイントを含んでいるか特定することができる。任意の所与のエンドポイントが、例えば、警戒または危険遅延時間の状態である場合、基準値または閾値からの遅延時間の変化が最も大きかった警戒または危険リンクを根本原因リンクと特定することができる。特定の実施形態において、例えば、遅延時間の変化が最も大きいグループは、基準値または閾値からの遅延時間の変化が最も大きいリンクのうち上位２５ ％を含むことができる。他の実施形態において、最も遅延時間の変化が大きいとみなされる割合を、２５ ％以上または以下に調節してもよい。他のいくつかの実施形態において、遅延時間以外の任意のパラメータ、例えば、パケット損失率を選択することができる。最大パケット損失率の変化と関係があるリンクが特定され、パス検出中に構成されるネットワークマップに前記特定されたリンクの地図が作成され、前記特定されたリンクがユーザによってまたはインターネットサービスプロバイダ内で用いられることで、潜在的なパフォーマンス上の問題を特定または修正することができる。

いくつかの実施形態において、根本原因分析は、遅延時間の変化とパケット損失率の両方を用いて評価することができる。つまり、少なくとも１つのノードおよび／または少なくとも１つのリンクを、エンドポイントの遅延時間の変化を用いて特定することができる。いったん、最も遅延時間の変化が大きいグループを特定することができると、パケット損失率が最も大きいグループのサブグループを特定することができる。ネットワークパス上のノード毎に、個々のノードの状態を、任意の所与の個々のノードを囲む入口リンクまたは出口リンクの状態から導出することができる。ノードの入口リンクおよび出口リンクのうち少なくとも１つが危険状態である場合、ノードを危険状態とみなすことができる。ノードの入口リンクおよび出口リンクのうち少なくとも１つが警戒状態である場合、ノードを警戒状態とみなすことができる。

上述のように、特定の実施形態において、最大パケット損失率と関係があるリンクを強調表示して、パス検出中に構成されるネットワークマップに地図を作成することができる。ネットワークマップは、検出されたネットワーク経路の一部または全体のグラフとすることができる。サービスネットワーク状態の劣化の原因である少なくとも１つのノードまたは少なくとも１つのリンクを、ネットワークマップ内で強調表示、太字表示または任意の他の方法で表示することができる。次いで、ネットワークマップを、ユーザインタフェースを介してユーザまたはネットワークプロバイダに対して表示することができる。他の実施形態では、少なくとも１つのノードまたは少なくとも１つのリンクを、任意の他の方法でユーザまたはネットワークプロバイダに対して表示、通知または送信することができる。いくつかの実施形態において、パフォーマンス劣化と関係がある少なくとも１つのノードまたは少なくとも１つのリンクを、ネットワークプロバイダに対して通知することができる。したがって、表示によって、サービスネットワーク状態の劣化の原因である少なくとも１つのノードまたは少なくとも１つのリンクを、ネットワークプロバイダに修正または修復させることができる。

特定の実施形態では、劣化したサービスネットワーク状態を修正するために、根本原因分析によってネットワーク管理タスクを実行することができる。例えば、ネットワーク内部のノードまたはホップから離れていくようにすべてのトラフィックを方向づけることができる。

図２は、特定の実施形態によるフロー図の一例を示すものである。特定の実施形態は、ステップ２１０に示すように、ネットワークのトレースルーティング・プローブを用いて少なくとも１つのノードまたは少なくとも１つのリンクの地図を作成することを含むことができる。ステップ２２０において、ネットワークの少なくとも１つのエンドポイントのネットワークパフォーマンスに用いる基準値または閾値を決定することができる。基準値または閾値を決定するエンティティティは、少なくとも１つのノードまたは少なくとも１つのリンクの地図を作成するエンティティティと同一であってもよい。例えば、前記プロセスは、通信ネットワーク内に位置または通信ネットワークと通信可能であるサーバによって実行することができる。特定の実施形態では、エンティティティは、プローブから、経路、パケット損失率、遅延時間などの測定値、および／または上記の任意の他のネットワーク測定値を連続して受信することができる。基準値または閾値は、固定であっても変動であってもよい。例えば、基準値または閾値は、変動遅延時間測定値であってもよい。ステップ２３０において、ネットワークのサービスネットワーク状態は、少なくとも１つのエンドポイントの現在のパフォーマンス指標を基準値または閾値と比較することによって評価することができる。現在のパフォーマンス指標は、エンドポイントの１つで集計された指標であってもよい。

サービスネットワーク状態は、地図を作成されたすべてのパスを超えた前記少なくとも１つのエンドポイントまでの全体的な状態を表すことができる。サービスネットワーク状態は、正常状態、警戒状態および／または危険状態に分類することができる。サービスネットワーク状態が危険または警戒状態の場合に、評価されたサービスネットワーク状態は劣化していると言える。特定の実施形態において、サービスネットワーク状態は、アプリケーションパフォーマンス指標に基づいて計算することができる。

ステップ２４０において、サービスネットワーク状態の劣化を生じさせている少なくとも１つのリンクを、例えば根本原因分析を用いて決定することができる。決定された少なくとも１つのノードまたは少なくとも１つのリンクは、次いでユーザインタフェースを介して表示することができる。例えば、前記決定された少なくとも１つのノードまたは少なくとも１つのリンクは、構成されたネットワークマップ中に強調表示することができる。したがって、前記決定された少なくとも１つのノードまたは少なくとも１つのリンクを、ネットワークプロバイダまたは少なくとも１つのエンドポイントによって提供されるネットワークサービスへのアクセスを試みるユーザ機器のユーザに通知することができる。前記決定された少なくとも１つのノードまたは少なくとも１つのリンクを表示することにより、ネットワークプロバイダに、サービスネットワーク状態の劣化の原因である少なくとも１つのノードまたは少なくとも１つのリンクを修正または修復させることができる。

図３は、特定の実施形態によるシステムの一例を示すものである。図１および図２における各信号またはブロックは、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、１つもしくは複数のプロセッサおよび／または回路などの種々の手段、またはそれらの組み合わせによって実装され得ると理解すべきである。一実施形態では、システムは、例えば、ネットワークエンティティティ３２０またはユーザ機器３１０などのいくつかのデバイスを含むことができる。システムは、例示の目的のために１つのアクセスノードのみが示されているが、システムは複数のユーザ機器３１０および複数のネットワークエンティティティ３２０を含むことができる。ネットワークエンティティティは、ルータ、プロキシサーバ、ネットワークノード、サーバ、ホスト、基地局、または本明細書に述べる他の任意のネットワークノードであってもよい。ネットワークエンティティティ３２０は、通信ネットワーク内に位置するか通信ネットワークと通信することができる第三者サーバであってもよい。第三者サーバは、特定の実施形態において、インターネットサービスプロバイダによって制御されない。

これらのデバイスの各々は、３１１および３２１で示される少なくとも１つのプロセッサ、制御ユニットまたはモジュールをそれぞれ含むことができる。少なくとも１つのメモリが各デバイスに設けられ、３１２および３２２としてそれぞれ示すことができる。メモリは、コンピュータプログラム命令またはコンピュータプログラムに含まれるコンピュータコードを含むことができる。１つまたは複数の送受信機３１３および３２３を設けることができ、各デバイスはそれぞれ３１４および３２４で示されるアンテナも含むことができる。各デバイスにそれぞれアンテナが１つだけ示されているが、多くのアンテナおよび複数のアンテナ素子をそれぞれのデバイスに設けることができる。上位カテゴリのユーザ機器は通常、複数のアンテナパネルを含むことができる。各デバイスの他の構成を、例えば、提供することができる。例えば、ネットワークエンティティティ３２０およびユーザ機器３１０は、追加的または代替的に、無線通信に加えて有線通信用に構成することができ、この場合、アンテナ３１４および３２４はアンテナだけに限らず、任意の形態の通信ハードウェアを例示することができる。

送受信機３１３および３２３は、それぞれ独立して、送信機、受信機、送信機と受信機の両方、または送信と受信の両方のために構成され得るユニットもしくはデバイスとすることができる。他の実施形態では、ユーザ機器またはネットワークエンティティティは、少なくとも１つの別個の受信機または送信機を有することができる。送信機および／または受信機（無線部に関する限り）は、例えば、デバイス自体の中ではなく、マストの中に位置する遠隔無線ヘッドとして実装してもよい。操作および機能を、ノード、ホストまたはサーバなどの異なるエンティティティにおいて、柔軟な方法で実行することができる。つまり、分業は場合によって変わり得る。使用法の１つは、ネットワークノードにローカルコンテンツを配信させるようにすることである。１つまたは複数の機能を、サーバ上で実行可能なソフトウェア内の仮想アプリケーションとして実装してもよい。

ユーザデバイスまたはユーザ機器３１０は、携帯電話、スマートフォンもしくはマルチメディアデバイスなどの移動端末（ＭＳ）、または、無線通信能力を備えたタブレット、パーソナルコンピュータもしくはラップトップコンピュータなどのコンピュータとすることができる。 ユーザ機器３１０はまた、無線通信能力を備えたパーソナルデータもしくはデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、無線通信能力を備えたポータブルメディアプレーヤー、デジタルカメラ、ポケットビデオカメラもしくはナビゲーションデバイスまたはそれらの任意の組み合わせとすることもできる。

いくつかの実施形態において、ユーザ機器３１０またはネットワークエンティティティ３２０などのデバイスは、図１および図２に関連して上述の実施形態を実行するための手段を含むことができる。特定の実施形態において、コンピュータプログラムコードを含む少なくとも１つのメモリは、少なくとも１つのプロセッサとともに、デバイスに少なくとも、本明細書に記載のプロセスのうちいずれかを実行させるように構成することができる。

プロセッサ３１１および３２１は、中央処理装置（ＣＰＵ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラマブル・ロジック・デバイス（ＰＬＤ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、デジタルエンハンスド回路もしくは同等のデバイス、またはそれらの組み合わせによって具現化することができる。プロセッサは、単一のコントローラ、または複数のコントローラもしくはプロセッサとして実装されてもよい。

ファームウェアまたはソフトウェアの場合、実装は少なくとも１つのチップセット（例えば、プロシージャ、機能など）のモジュールまたはユニットを含むことができる。メモリ３１２および３２２は独立して、非一時的なコンピュータ可読媒体などの任意の適切な格納装置とすることができる。ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、フラッシュメモリまたは他の適切なメモリを使用することができる。複数のメモリを、プロセッサのように単一の集積回路上で組み合わせてもよく、互いに別個のものとしてもよい。さらに、メモリに格納されプロセッサによって処理され得るコンピュータプログラム命令は、例えば、任意の適切なプログラミング言語で書かれたコンピュータプログラムをコンパイルまたはインタプリトして得られる任意の適切な形計算式のコンピュータプログラムコードとすることができる。メモリまたはデータ格納エンティティティは、通常内蔵されているが、サービスプロバイダから追加のメモリ容量が得られるような場合には、外付けまたは内臓と外付けの組み合わせとしてもよい。 メモリは固定または取り外し可能とすることができる。

メモリおよびコンピュータプログラム命令は、特定のデバイス用のプロセッサとともに、ネットワークエンティティティ３２０またはユーザ機器３１０などのハードウェアデバイスに、上述のプロセス（例えば、図１および図２を参照）のうちのいずれかを実行させるように構成することができる。したがって、特定の実施形態において、非一時的コンピュータ可読媒体は、ハードウェアで実行され経路、本明細書に記載のプロセスのうちの１つのプロセスなどを実行できるコンピュータ命令または１つまたは複数のコンピュータプログラム（追加または更新されたソフトウェアルーチン、アプレットまたはマクロなど）で符号化することができる。コンピュータプログラムは、オブジェクティブＣ、Ｃ、Ｃ＋＋、Ｊａｖａ（登録商標）などの高水準プログラミング言語、または機械語もしくはアセンブラなどの低水準プログラミング言語とすることができる。代替方法として、特定の実施形態を、完全にハードウェアで実行することができる。

さらに、図３はネットワークエンティティティ３２０およびユーザ機器３１０を含むシステムを例示するものであるが、特定の実施形態を他の構成、および本明細書に例示および記載の追加の要素を含む構成に適用することができる。例えば、複数のユーザ機器デバイスおよび複数のネットワークエンティティティ、またはユーザ機器の機能と中継ノードなどのネットワークエンティティティを兼ね備えたノードなどの類似の機能を備える他のノードが存在する可能性がある。ユーザ機器３１０は同様に、通信ネットワークエンティティティ３２０以外に通信のために種々の構成を備えることができる。例えば、ユーザ機器３１０は、デバイス・ツー・デバイスまたはマシーン・ツー・マシン通信のために構成することができる。

上記の実施形態により、ネットワークの機能、および／またはネットワーク内のノードもしくはコンピュータの機能、またはネットワークと通信するユーザ機器の機能を改善することができる。具体的には、特定の実施形態は、通信ネットワーク内部のパフォーマンス劣化を診断するのに役立つ。いくつかの実施形態は、次いで、パフォーマンス劣化を生じさせる可能性がある通信ネットワーク内の少なくとも１つのノードまたは少なくとも１つのリンクを決定することができる。次いで、少なくとも１つのノードまたは少なくとも１つのリンクがユーザまたはネットワークプロバイダに対して表示または通知され、次いで、ユーザまたはネットワークプロバイダは少なくとも１つのノードまたは少なくとも１つのリンクを修正または修復することができる。少なくとも１つのノードまたは少なくとも１つのリンクの修正または修復は、ネットワークサービスの可用性とパフォーマンスだけでなく、ネットワークの全体的なパフォーマンスを向上させるのに役立つ。

本明細書を通じて記載される特定の実施形態の特徴、構造または特性は、１つ以上の実施形態において任意の適切な方法で組み合わせることができる。例えば、本明細書を通じて、本発明の実施形態に関する「特定の実施形態」、「いくつかの実施形態」、「他の実施形態」または他の類似の語句は、本実施形態と関連して記載される特定の特徴、構造または特性が、本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれ得ることを表す。したがって、本明細書を通して、「特定の実施形態」、「いくつかの実施形態」、「他の実施形態」または他の同様の言い回しは、必ずしも同じグループの実施形態を指すものではなく、上述の特徴、構造または特性は、１つまたは複数の実施形態において任意の適切な方法で組み合わせることができる。

当業者は、上述の発明が、異なる順序のステップで、および／または開示されているものと構成が異なるハードウェア要素を用いて実施可能であることを容易に理解するであろう。したがって、本発明は上記の好ましい実施形態に基づいて説明されたが、本発明の精神および範囲内に留まりながら、特定の修正、変更および代替的な構造が可能であることが、当業者には明らかとなろう。

Claims (21)

1. 方法であって、
   ネットワークの、サービスを提供する少なくとも１つのエンドポイントのネットワークパフォーマンスに用いる基準値を導出するステップであり、前記基準値はネットワークパフォーマンス指標の履歴に基づいて導出され、前記基準値は変動であるステップと、
   前記ネットワークのサービスネットワーク状態をアプリケーションパフォーマンス指標に基づいて計算するステップと、
   前記ネットワークの前記サービスネットワーク状態を、劣化しているか否か判断するために評価するステップと、
   前記評価されたサービスネットワーク状態が劣化している場合、根本原因分析を用いて前記サービスネットワーク状態の劣化の原因である少なくとも１つのノードまたは少なくとも１つのリンクを決定するステップとを含み、
   前記アプリケーションパフォーマンス指標は、前記少なくとも１つのエンドポイントの現在のパフォーマンス指標を前記基準値と比較することによって計算されること
   を特徴とする方法。
2. トレースルーティング・プローブを用いて前記少なくとも１つのノードまたは前記少なくとも１つのリンクの地図を作成するステップ
   をさらに含む請求項１に記載の方法。
3. 前記少なくとも１つのエンドポイントの前記現在のパフォーマンス指標は、集計された指標であること
   を特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 前記サービスネットワーク状態は、地図を作成されたすべてのパスを超えた前記少なくとも１つのエンドポイントまでの全体的な状態を表すこと
   を特徴とする請求項１に記載の方法。
5. 前記サービスネットワーク状態は、正常状態、警戒状態または危険状態であること
   を特徴とする請求項１に記載の方法。
6. 前記基準値は変動遅延時間測定値を含むこと
   を特徴とする請求項１に記載の方法。
7. 前記少なくとも１つのエンドポイントの前記現在のパフォーマンス指標を集計するステップを含み、
   前記集計された現在のパフォーマンス指標は前記ネットワークの前記サービスネットワーク状態を評価していること
   を特徴とする請求項１に記載の方法。
8. 前記サービスネットワーク状態が危険または警戒状態である場合、前記評価されたサービスネットワーク状態は劣化していること
   を特徴とする請求項１に記載の方法。
9. 前記サービスネットワーク状態の劣化の原因である前記少なくとも１つのノードまたは前記少なくとも１つのリンクを、ユーザインタフェースを介して表示するステップをさらに含む請求項１に記載の方法。
10. 前記表示は、前記サービスネットワーク状態の劣化の原因である前記少なくとも１つのノードまたは前記少なくとも１つのリンクの修正または修復をトリガすることを特徴とする請求項９に記載の方法。
11. 前記少なくとも１つのノードまたは前記少なくとも１つのリンクをネットワークプロバイダまたはユーザに通知するステップ
    をさらに含む請求項１に記載の方法。
12. 前記根本原因分析の結果に基づくネットワーク管理タスクを実行して、前記劣化したサービスネットワーク状態を修正するステップ
    をさらに含む請求項１に記載の方法。
13. コンピュータプログラムコードを含む少なくとも１つのメモリと、
    少なくとも１つのプロセッサとを含む装置であり、
    前記少なくとも１つのメモリおよび前記コンピュータプログラムコードは、前記少なくとも１つのプロセッサとともに、前記装置に少なくとも、
    ネットワークの、サービスを提供する少なくとも１つのエンドポイントのネットワークパフォーマンスに用いる基準値を導出させ、前記基準値はネットワークパフォーマンス指標の履歴に基づいて導出され、前記基準値は変動であり、
    前記ネットワークのサービスネットワーク状態をアプリケーションパフォーマンス指標に基づいて計算させ、
    前記ネットワークの前記サービスネットワーク状態を、劣化しているか否か判断するために評価させ、
    前記評価されたサービスネットワーク状態が劣化している場合、根本原因分析を用いて前記サービスネットワーク状態の劣化の原因である少なくとも１つのノードまたは少なくとも１つのリンクを決定させるように構成され、
    前記アプリケーションパフォーマンス指標は、前記少なくとも１つのエンドポイントの現在のパフォーマンス指標を前記基準値と比較することによって計算されること
    を特徴とする装置。
14. 前記少なくとも１つのメモリおよび前記コンピュータプログラムコードは、前記少なくとも１つのプロセッサとともに、前記装置に少なくとも、
    前記サービスネットワーク状態の劣化の原因である前記少なくとも１つのノードまたは前記少なくとも１つのリンクをユーザインタフェースを介して表示させるように構成されること
    を特徴とする請求項１３に記載の装置。
15. 前記表示は、前記サービスネットワーク状態の劣化の原因である前記少なくとも１つのノードまたは前記少なくとも１つのリンクの修正または修復をトリガすること
    を特徴とする請求項１４に記載の装置。
16. 前記少なくとも１つのメモリおよび前記コンピュータプログラムコードは、前記少なくとも１つのプロセッサとともに、前記装置に少なくとも、
    前記少なくとも１つのノードまたは前記少なくとも１つのリンクをネットワークプロバイダまたはユーザに通知させるように構成されること
    を特徴とする請求項１３に記載の装置。
17. 前記少なくとも１つのエンドポイントの前記現在のパフォーマンス指標は集計された指標であること
    を特徴とする請求項１３に記載の装置。
18. 前記少なくとも１つのメモリおよび前記コンピュータプログラムコードは、前記少なくとも１つのプロセッサとともに、前記装置に少なくとも、
    前記少なくとも１つのエンドポイントの前記現在のパフォーマンス指標を集計するように構成され、
    前記集計された現在のパフォーマンス指標は、前記ネットワークの前記サービスネットワーク状態を評価していること
    を特徴とする請求項１３に記載の装置。
19. 前記アプリケーションパフォーマンス指標は、前記サービスを提供する各エンドポイントの状態に基づき、
    前記各エンドポイントの状態は、対応するエンドポイントの現在のパフォーマンス指標に依存すること
    を特徴とする請求項１に記載の方法。
20. 前記各エンドポイントの状態を、対応するエンドポイントの現在のパフォーマンス指標を前記基準値と比較することによって、複数カテゴリのうちの一つに割り当てるステップをさらに含むこと
    を特徴とする請求項１９に記載の方法。
21. 前記アプリケーションパフォーマンス指標は、係数または測定値をそれらの結果の重要度に基づいて重みづけをしたアプリケーションパフォーマンス計算式を用いて計算すること
    を特徴とする請求項１に記載の方法。

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