JPWO2008126179A1 - ネットワーク検証システム - Google Patents

Abstract

簡易な構成でかつ稼働中の通信サービスに影響を及ぼさないでネットワークの事前検証を行うネットワーク検証システムを提供する。中継装置によりパケット中継されるネットワークの検証を行うネットワーク検証システムであって、試験管理装置が、試験対象の未使用ネットワークアドレスを含む検証条件を取得する条件取得手段と、中継装置のアドレス解決テーブルに検証条件に含まれる未使用ネットワークアドレスと試験装置の物理アドレスとを対応付けたエントリを登録する登録手段とを備え、試験装置が、試験管理装置に指示された場合に、検証条件に基づいて複数のコネクションを形成する複数の試験パケットを送信する試験パケット送信手段と、これら複数の試験パケットを受信する試験パケット受信手段と、この試験パケット受信手段により受信された複数の試験パケットの各コネクションについての通信品質をそれぞれ計測する計測手段とを備える。

Description

本発明は、ネットワークの事前検証を行うネットワーク検証システムに関する。

近年、ＶｏＩＰ（Voice over Internet Protocol）サービスのようにＩＰ（Internet Protocol）ネットワークで提供される通信サービスが多様化している。ＩＰネットワークにおいて新たにＶｏＩＰサービスを追加する場合、多地点間での疎通及び品質の確認、通話可能な接続数等を見積もるための高負荷試験が事前に行われる。この高負荷試験のように、ネットワーク内での障害箇所の特定や品質劣化が生じ始める接続数の調査等、ネットワークの品質を検証することが重要となっている。

そこで、図１６及び図１７に示すような測定器を用いて多地点間でのネットワークの品質試験が行われる。図１６及び１７は、従来のネットワーク品質試験の例を示す図である。

図１６に示される試験では、１つの発信元ＩＰアドレス及び１つの宛先ＩＰアドレスのペア（以降、コネクションとも表記する）を指定して試験用パケットを送受信することができる測定器５０１が用いられる。この試験方法では、複数のコネクションの同時品質試験を行うために、各コネクションに対して個別に測定器５０１がそれぞれ配備される。

図１７に示される試験では、１台で複数のコネクションのパケットを送信し得る測定器５０３が用いられる。この試験方法では、複数のコネクションに対応する発信元ＩＰアドレス及び宛先ＩＰアドレスが測定器に設定されこれらコネクションのパケットが送信されることで、受信側のサブネットワーク内のいずれかの経路をモニタすることで同時に品質計測が行われる。

なお、本願発明に係る先行技術文献として以下の文献が開示されている。下記特許文献１には、クライアント・サーバ間の全通信データが負荷分散装置に集中するのを防ぎ、負荷分散装置上でＩＰアドレス変換を不要とする技術として、負荷分散装置により負荷分散される各サーバ装置のアドレス解決手法が開示されている。
特開２００６−２７７５６９号公報

しかしながら、上述の従来のネットワーク品質試験方法のうち図１６に示される手法では、試験対象のコネクション数分の測定器を準備する必要があるため、試験用システム構成が大掛かりなものになりコストが高くなってしまう。

また、図１７に示される手法では、現在稼働中のサーバ等に過度の負荷を与えてしまい、そのサーバ等にアクセスするユーザに影響を及ぼす場合がある。これは、試験対象であり現在未使用のＩＰアドレス（通信サービスを追加した場合に接続予定の端末装置に設定されるＩＰアドレス）が数多く存在する場合、ゲートウェイルータがＭＡＣ（Media Access Control）アドレスの解決のためにそれら未使用ＩＰアドレスに対するＡＲＰ（Address Resolution Protocol）リクエストを送信し、それらＡＲＰリクエストが稼働中のサーバ等に転送されてしまうからである。

本発明の目的は、簡易な構成でかつ稼働中の通信サービスに影響を及ぼさないでネットワークの事前検証を行うネットワーク検証システムを提供することである。

本発明は、上述した課題を解決するために以下の構成を採用する。即ち、本発明の第一態様は、試験パケットを送受信する試験装置及び試験管理装置を有し、中継装置によりパケット中継されるネットワークの検証を行うネットワーク検証システムであって、試験管理装置が、試験対象の未使用ネットワークアドレスを含む、ネットワーク検証を行うための検証条件を取得する条件取得手段と、上記試験装置が配置されるネットワークへパケット中継する中継装置のアドレス解決テーブルに、上記条件取得手段により取得された検証条件に含まれる未使用ネットワークアドレスと上記試験装置の物理アドレスとを対応付けたエントリを登録する登録手段と、この登録手段によりエントリが登録された後に、上記試験パケットが送受信されるように上記試験装置に指示する指示手段と、を備え、上記試験装置が、上記指示手段により指示された場合に、上記検証条件に基づいて複数のコネクションを形成する複数の試験パケットを送信する試験パケット送信手段と、これら複数の試験パケットを受信する試験パケット受信手段と、この試験パケット受信手段により受信された複数の試験パケットの各コネクションについての通信品質をそれぞれ計測する計測手段と、を備えるというものである。

ここで、中継装置とは例えばルータである。アドレス解決テーブルとは例えばＡＲＰテーブルである。物理アドレスとは例えばＭＡＣアドレスであり、ネットワークアドレスとは例えばＩＰアドレスである。また、未使用ネットワークアドレスとは、当該ネットワーク内の既存の装置で未だ使用されていないネットワークアドレスを意味する。

本発明の第一態様によれば、試験パケットが送受信される前に、試験対象の未使用ネットワークアドレスと試験装置の物理アドレスとが対応付けられたエントリが中継装置のアドレス解決テーブルに登録される。これにより、未だ設定されていないネットワークアドレスの設定された試験パケットであっても、当該アドレス解決テーブルに基づいて中継装置で中継され、試験装置で受信される。

従って、ネットワーク検証のための試験パケットが送信されたとしても、それに伴うアドレス解決用のパケット等が転送されることがないため、既存のシステムに不必要な負荷をかけることなくネットワーク検証を行うことができる。

更に、本発明の第一態様では、試験装置と試験管理装置とによりネットワーク検証が行われるため、簡易な構成でのネットワーク検証が可能である。

また、本発明の第一態様では、好ましくは、試験管理装置が、上記登録手段により登録されたエントリが、試験装置が配置されるネットワークへパケット中継する中継装置のアドレス解決テーブル自動更新機能により消去されないように当該中継装置の設定を変更する変更手段を更に備えるように構成する。

ここで、アドレス解決自動更新機能とは例えばルータの有するエージング機能である。これにより、アドレス解決テーブルに登録したエントリが消されることによるアドレス解決用パケットの転送を防ぐことができる。

また、本発明の第一態様では、好ましくは、試験管理装置の条件取得手段が、プロトコル種別を更に含む検証条件を取得し、試験管理装置の登録手段は、検証条件に含まれるプロトコル種別に応じてアドレス解決テーブルを更新すべき中継装置を決定し、試験装置が、上記試験パケット受信手段により受信された試験パケットに設定されるプロトコル種別が所定のプロトコルである場合には、当該受信パケットに対する応答試験パケットを当該受信パケットの発信元ネットワークアドレスに向けて送信する折返し手段を更に備えるように構成する。

ここで、所定のプロトコルとは、例えば、クライアント・サーバ型のプロトコル、すなわちＨＴＴＰ、ＦＴＰ等である。これにより、検証条件に含まれるプロトコル種別がこれらクライアント・サーバ型プロトコルである場合には、クライアント側の試験装置が接続される中継装置のアドレス解決テーブルのみが更新されることになる。

従って、不必要な設定を行うことなく、ネットワーク検証を実行することができる。

また、本発明の第一態様では、好ましくは、試験管理装置の条件取得手段が、送信間隔を更に含む検証条件を取得し、試験装置の試験パケット送信手段が、検証条件に含まれる送信間隔で各コネクションの複数の試験パケットを送信し、試験装置の計測手段が、試験パケットのヘッダに設定されるシーケンス番号の抜けを検出することにより損失を計測し、ヘッダに設定されるタイムスタンプに基づいて遅延を計測し、試験パケットの受信間隔のばらつきにより揺らぎを計測するように構成する。

これによれば、送信間隔が予め決まっているようなプロトコル（例えば、ＲＴＰ（Real-time Transport Protocol））を試験対象とする場合には、その送信間隔において試験パケットを送信することができる。更に、この試験パケットの受信状況に基づいて、適切な通信品質を計測することが可能となる。

本発明の第二態様は、試験パケットを送受信する試験装置及び試験管理装置を有し、中継装置によりパケット中継されるネットワークの検証を行うネットワーク検証システムであって、試験管理装置が、中継装置に対し、時間超過パケットの転送を禁止する設定を行う設定手段と、この設定手段による設定完了後に、試験パケットが送受信されるように試験装置に指示する指示手段と、を備え、試験装置が、中継装置までのホップ数を計測する計測手段と、上記指示手段により指示された場合に、上記計測手段により計測されたホップ数をＴＴＬ（Time To Live）に設定された試験パケットを送信する試験パケット送信手段と、中継装置に試験パケットが入力される前に分岐する分岐部を介して試験パケットを受信する試験パケット受信手段とを備えるというものである。

本発明の第二態様によれば、試験装置は、中継装置に試験パケットが入力される前に分岐する分岐部を介して試験パケットを受信する。一方、中継装置に入力された試験パケットは、ＴＴＬ値が計測手段により計測されたホップ数に設定されているため、その中継装置において廃棄される。すなわち、分岐部により分岐された試験パケットのみが試験装置で受信される。

従って、試験パケットが不必要にネットワーク内に転送されないため、稼働中の通信サービスに影響を与えることなくネットワーク検証を実行することができる。

更に、第二態様では、当該中継装置に対し時間超過パケットを転送しないための設定が行われるため、試験パケットがＴＴＬ値により当該中継装置で廃棄された場合であっても、それを通知する時間超過パケットが発信元に転送されることがなくなる。従って、ネットワーク検証を行う上で稼働中の通信サービスへの影響をより少なくすることができる。

なお、本発明は、以上の何れかの機能をコンピュータに実現させる方法であってもよい。また、本発明は、以上の何れかの機能を実現させるプログラムであってもよい。また、本発明は、そのようなプログラムをコンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記録してもよい。

本発明によれば、簡易な構成でかつ稼働中の通信サービスに影響を及ぼさないでネットワークの事前検証を行うネットワーク検証システムを実現することができる。

図１は、第一実施形態におけるネットワーク検証システムの装置構成例を示す図である。 図２は、ＩＰパケットフォーマットを示す図である。 図３は、第一実施形態における試験管理装置の機能構成を示すブロック図である。 図４は、第一実施形態における試験装置の機能構成を示すブロック図である。 図５は、第一実施形態におけるネットワーク検証システムのピアツーピア型通信の検証例を示す図である。 図６は、第一実施形態におけるネットワーク検証システムのクライアント・サーバ型通信の検証例を示す図である。 図７は、第一実施形態におけるネットワーク検証システムの各装置の動作を示すフローチャートである。 図８は、第二実施形態におけるネットワーク検証システムの装置構成例を示す図である。 図９は、第二実施形態における試験管理装置の機能構成を示すブロック図である。 図１０は、第二実施形態における試験装置の機能構成を示すブロック図である。 図１１は、第二実施形態におけるネットワーク検証システムのピアツーピア型通信の検証例を示す図である。 図１２は、第二実施形態におけるネットワーク検証システムのクライアント・サーバ型通信の検証例を示す図である。 図１３は、第二実施形態におけるネットワーク検証システムの各装置の動作を示すフローチャートである。 図１４は、第一実施形態の変形例における試験装置の機能構成を示すブロック図である。 図１５は、第二実施形態の変形例における試験装置の機能構成を示すブロック図である。 図１６は、従来のネットワーク品質試験の例を示す図である。 図１７は、従来のネットワーク品質試験の例を示す図である。

符号の説明

１ コアネットワーク
５ 試験管理装置
１０ａ、１０ｂ 試験装置
２１ａ、２１ｂ ルータ
２３、２４ａ、２４ｂ ユーザ端末
２５ サーバ（稼働中サーバ）
５１ ユーザインタフェース制御部（ＵＩ制御部）
５２ 設定データ取得部
５３ ＡＲＰテーブル設定部
５５、１１ 送受信処理部
５７ 試験装置制御部
５８ 検証結果出力部
１２ 試験パケット生成部
１５ 検証結果生成部
１６ 品質計測部
１７ 折返し処理部
８１、８２ 分岐部
９１ ＴＴＬ制御部
９５ ホップ数計測部

以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態（以下、実施形態と表記する）について説明する。以下の各実施形態の構成はそれぞれ例示であり、本発明はこれら実施形態の構成に限定されるものではない。

［第一実施形態］
本発明の第一実施形態におけるネットワーク検証システムについて、以下に説明する。

〔ネットワーク構成〕
第一実施形態におけるネットワーク検証システムを実施するための装置構成について図１を用いて説明する。図１は、第一実施形態におけるネットワーク検証システムの装置構成例を示す図である。

図１の例では、ルータ２１ａによりコアネットワーク１に接続されるローカルネットワークＡとルータ２１ｂによりコアネットワーク１に接続されるローカルネットワークＢとをそれぞれ試験対象とし、ローカルネットワークＡ、コアネットワーク１及びローカルネットワークＢの一連のネットワークを検証する。

更に、このネットワーク検証する際には、各ローカルネットワークＡ及びＢには、サーバ装置２５、ユーザ端末２３、２４ａ及び２４ｂ等が接続されており、それぞれ稼働中であることを想定する。ユーザ端末２３、２４ａ及び２４ｂは、例えば、パーソナルコンピュータ、ＩＰ電話等である。サーバ装置２５は、例えばＷｅｂサーバであり各種コンテンツをユーザ端末に提供する。本発明は、これら稼働中の各装置に提供される通信サービスに影響を与えないようにネットワーク検証を行うものである。

第一実施形態におけるネットワーク検証システムは、試験管理装置５、試験装置１０ａ及び１０ｂを有する。試験装置１０ａは、試験対象となるローカルネットワークＡに接続され、試験装置１０ｂは、同様に試験対象となるローカルネットワークＢに接続される。試験装置１０ａ及び１０ｂは、お互いに試験用パケットを送受信し、この試験用パケットの受信状態により試験対象のネットワークの通信品質を計測する。

図２は、ＩＰパケットフォーマットを示す図である。試験装置１０ａ及び１０ｂは、試験用パケットとして所定のＩＰパケットを送受信する。この試験用パケットは、図２に示すＩＰヘッダのＴＯＳ（Type of Service）フィールド、ＴＴＬ（Time to Live）フィールド、発信元ＩＰアドレス（SOURCE IP ADDRESS）フィールド、宛先ＩＰアドレス（DESTINATION IP ADDRESS）フィールドに試験管理装置５から送られる所定の値が設定される。ここで、ＭＡＣアドレスは、図２のＥＴＨＥＲＮＥＴ（登録商標）フレームの先頭に付加されている宛先アドレス（ＤＡ）フィールド及び発信元アドレス（ＳＡ）フィールドにそれぞれ設定される６バイトのアドレスである。試験用パケットの詳細については後述する。

試験管理装置５は、ユーザ等によりネットワーク検証を実行するうえで必要となる検証条件を設定させ、この検証条件を試験装置１０ａ及び１０ｂに送り、試験装置１０ａ及び１０ｂにより計測された品質情報を収集する。また、試験管理装置５は、このネットワーク検証を行うにあたり、試験対象となるローカルネットワークＡ及びＢをコアネットワーク１に接続するエッジルータ２１ａ及び２１ｂの設定情報を変更する。

〔機能構成〕
以下、第一実施形態におけるネットワーク検証システムを構成する試験装置１０ａ及び１０ｂ、試験管理装置５内の各機能構成についてそれぞれ説明する。

〈試験管理装置〉
試験管理装置５の機能構成について図３を用いて以下に説明する。図３は、第一実施形態における試験管理装置の機能構成を示すブロック図である。

試験管理装置５は、ハードウェア構成として、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリ、入出力インタフェース等を備える。試験管理装置５は、入出力インタフェースとして、ネットワークに接続するためのネットワークインタフェースカードを少なくとも備え、その他に、ユーザインタフェースを表示するディスプレイ等を備える。試験管理装置５は、パーソナルコンピュータ等のような汎用コンピュータで構築されてもよいし、専用コンピュータで構築されるようにしてもよい。本発明は、このような試験管理装置５のハードウェア構成を限定するものではない。試験管理装置５は、例えば、当該メモリ（ハードディスク）等に記憶されるアプリケーションプログラムがＣＰＵにより読み出され実行されることにより、図３に示す各機能部を実現する。

第一実施形態における試験管理装置５は、図３に示すように、ユーザインタフェース制御部（以降、ＵＩ制御部と表記する）５１、設定データ取得部５２、ＡＲＰテーブル設定部５３、送受信処理部５５、試験装置制御部５７、検証結果出力部５８等を有する。以下、これら各機能部について説明する。

ＵＩ制御部５１は、ユーザインタフェースに関わる制御を行う。例えば、ＵＩ制御部５１は、所定の操作画面をディスプレイに表示させ、その操作画面がキーボード、マウス等で操作されることにより入力されるデータを取得する。また、ＵＩ制御部５１は、検証結果出力部５８から送られる検証結果情報をディスプレイに表示させる。ＵＩ制御部５１は、この検証結果情報をユーザがカスタマイズできるような画面を表示させるようにしてもよい。この操作画面は、第一実施形態におけるネットワーク検証システムにおいて必要な検証条件及び試験開始イベントがユーザにより入力できるように形成される。

この検証条件には、試験種別、試験対象の発信元ＩＰアドレス及び宛先ＩＰアドレス、ＴＯＳ（Type of Service）、ＴＴＬ（Time to Live）、送信間隔、試験実行時間、試験装置１０ａ及び１０ｂのＭＡＣアドレス等がある。試験種別としては試験対象のプロトコル種別が設定される。新規にＩＰ電話が設置される場合等、ＩＰ電話に関する検証をする場合には、プロトコル種別としてＲＴＰ（Real-time Transport Protocol）が設定される。また、図１における稼働中のサーバ２５がＷｅｂサーバであるような場合でローカルネットワークＡにこのサーバ２５にアクセスする新たなユーザ端末を追加する場合には、プロトコル種別としてＨＴＴＰ（HyperText Transfer Protocol）が設定される。

以降、ＨＴＴＰやＦＴＰ（File Transfer Protocol）のようにクライアントからサーバへデータを要求するような通信をクライアント・サーバ型の通信と表記し、ＲＴＰのような通信をピアツーピア型の通信と表記するものとする。なお、ピアツーピア型の通信について検証する場合には、プロトコル種別として試験専用プロトコルが設定されるようにしてもよい。

試験対象の発信元ＩＰアドレス及び宛先ＩＰアドレスとしては、新設されるＩＰ電話、ユーザ端末等に設定されるであろうＩＰアドレスが設定される。例えば、発信元ＩＰアドレス若しくは宛先ＩＰアドレスとして１９２．１６８．１．２５から１００台分というように設定される。

ＴＯＳとしては、ＩＰヘッダのＴＯＳフィールドに設定すべき値が設定される。このＴＯＳフィールドには、その通信のサービス品質を示す５ビットのデータが指定される。従って、ＩＰ電話に関する通信検証をする場合には、例えば、ＴＯＳには最優先を示す「５」が設定される。

ＴＴＬとしては、ＩＰヘッダのＴＴＬフィールドに設定すべき値が設定される。このＴＴＬフィールドには、ネットワーク内でデータグラムが転送され続けるのを防ぐために、データグラムが転送される最大ホップ数が設定される。このＴＴＬフィールドに設定される値はルータで転送される度に「１」減算され、「０」になるとデータグラムが破棄される。

送信間隔としては、試験装置１０ａ若しくは１０ｂから送信される試験用パケットの同一コネクションの送信間隔が設定される。例えば、試験対象プロトコル種別としてＲＴＰが設定される場合には、この送信間隔には初期設定として２０ミリ秒（ｍｓ）が設定される。

試験実行時間としては、当該ネットワーク検証を行う上での試験を実行する時間が設定される。試験開始イベント発生後この試験実行時間の間、試験装置から試験用パケットが所定の送信間隔で送信され続ける。

同様に検証条件に含まれる試験装置１０ａ及び１０ｂのＭＡＣアドレスは、ＵＩ制御部５１により制御される操作画面から入力されるようにしてもよいし、試験装置１０ａ及び１０ｂから通信により自動収集されるようにしてもよい。

これら検証条件及び試験開始イベントは、設定データ取得部５２に送られる。

設定データ取得部５２は、上記検証条件のうちの試験対象のＩＰアドレス群、試験実行時間及び試験装置１０ａ及び１０ｂのＭＡＣアドレスをＡＲＰテーブル設定５３に送る。設定データ取得部５２は、取得された全ての検証条件及び試験開始イベントを試験装置制御部５７に送る。

試験装置制御部５７は、試験装置１０ａ及び１０ｂに対し、ネットワーク検証の開始指示、終了指示を行う。試験装置制御部５７は、試験開始イベントを受けると、送受信処理部５５を介して対象の試験装置に試験開始を通知する。このように試験開始を通知する場合には、試験装置制御部５７は、設定データ取得部５２から送られる検証条件を対象の試験装置１０ａ及び１０ｂに送るように送受信処理部５５に指示する。

試験装置制御部５７は、試験開始の通知後、検証条件に含まれる試験実行時間の経過を監視する。試験装置制御部５７は、試験実行時間が満了すると、対象の試験装置へ試験終了を通知する。試験装置制御部５７は、試験終了の通知後、試験装置１０ａ若しくは１０ｂから送られ送受信処理部５５で受信された品質情報を検証結果出力部５８に送る。

ＡＲＰテーブル設定部５３は、送受信処理部５５を制御することにより、試験対象となるローカルネットワークＡ及びＢをコアネットワーク１に接続するエッジルータ２１ａ及び２１ｂのＡＲＰテーブルを更新する。このとき、ＡＲＰテーブル設定部５３は、試験装置１０ａ及び１０ｂのＭＡＣアドレスと試験対象ＩＰアドレス群との対のデータを送受信処理部５５に送る。試験対象プロトコル種別としてクライアント・サーバ型のプロトコルが設定された場合には、ＡＲＰテーブル設定部５３は、クライアント側のエッジルータのＡＲＰテーブルを更新する。また、試験対象プロトコル種別としてピアツーピア型のプロトコルが設定された場合には、ＡＲＰテーブル設定部５３は、双方のエッジルータのＡＲＰテーブルを更新する。

また、ＡＲＰテーブル設定部５３は、送受信処理部５５を制御することにより、ルータのＡＲＰテーブルを更新する前に、同ＡＲＰテーブルのエージング機能についての設定を行う。エージング機能とは、ＡＲＰテーブルを所定のエージング時間経過後に消去し再更新する機能である。ＡＲＰテーブル設定部５３は、ルータのエージングタイマに試験実行時間を設定する。これにより、試験が実行される間、ＡＲＰテーブル設定部５３により追加されたＡＲＰテーブルのエントリが消去されない。なお、エージング機能の実行（ＯＮ）及び停止（ＯＦＦ）を制御するフラグがルータの設定事項に設けられている場合には、ＡＲＰテーブル設定部５３は、試験開始時から試験終了時までの間、エージング機能を停止する設定を行うようにしてもよい。また、既にルータのエージングタイマが試験実行時間より長い時間が設定されている場合には、このエージングタイマを更新しないようにしてもよい。

送受信処理部５５は、ＡＲＰテーブル設定部５３からの指示及びデータに基づいて、必要なルータのＡＲＰテーブルを更新する。このＡＲＰテーブルの自動更新は、例えば、ＴＥＬＮＥＴプロトコルを用いて所望のルータにログインし、ＡＲＰコマンドを実行することにより実現される。

また、送受信処理部５５は、試験装置制御部５７からの指示に基づいて、試験装置１０ａ及び１０ｂに対し試験開始及び試験終了を通知する。送受信処理部５５は、この試験開始通知時には、同様に試験装置制御部５７から送られる検証条件を試験装置１０ａ及び１０ｂに送信する。送受信処理部５５は、試験終了時には、試験装置１０ａ及び１０ｂから送られる測定された品質情報を受信し、試験装置制御部５７に送る。

検証結果出力部５８は、試験装置１０ａ及び１０ｂにより測定された品質情報を収集し、これら品質情報に基づいてネットワーク検証結果情報を生成する。ネットワーク検証結果情報は、ＵＩ制御部５１に送られる。

〈試験装置〉
試験装置１０ａ及び１０ｂの機能構成について図４を用いて以下に説明する。図４は、第一実施形態における試験装置の機能構成を示すブロック図である。なお、以下の説明において試験装置１０ａ及び１０ｂを特に区別する必要がない場合には、符号を付さないで表記するものとする。

試験装置は、ハードウェア構成として、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリ、入出力インタフェース等を備える。試験装置は、入出力インタフェースとして、ネットワークに接続するためのネットワークインタフェースカードを少なくとも備える。試験装置は、パーソナルコンピュータ等のような汎用コンピュータで構築されてもよいし、専用コンピュータで構築されるようにしてもよい。本発明は、このような試験装置のハードウェア構成を限定するものではない。試験装置は、例えば、当該メモリ（ハードディスク）等に記憶されるアプリケーションプログラムがＣＰＵにより読み出され実行されることにより、図４に示す各機能部を実現する。

第一実施形態における試験装置は、図４に示すように、試験パケット生成部１２、検証結果生成部１５、品質計測部１６、折返し処理部１７、送受信処理部１１等を有する。以下、これら各機能部について説明する。

送受信処理部１１は、ネットワークインタフェースカードを制御することにより、ＩＰパケットの送受信処理を行う。送受信処理部１１は、試験管理装置５から送られる検証条件を受けると、その検証条件を試験パケット生成部１２へ送る。送受信処理部１１は、試験パケット生成部１２から試験パケット及びその送信間隔に関する情報を受けると、その送信間隔でその試験パケットを順次送信する。送受信処理部１１は、折返し処理部１７から応答試験パケットを受けた場合にはそのままその応答試験パケットを送信する。

また、送受信処理部１１は、他の試験装置から送られた試験パケットを受けるとその試験パケットがクライアント・サーバ型プロトコルで利用されるパケットか否かを判別する。送受信処理部１１は、クライアント・サーバ型プロトコルで利用されるパケットであると判断すると、その試験パケットを折返し処理部１７に渡す。送受信処理部１１は、ピアツーピア型プロトコルで利用されるパケット若しくはクライアント・サーバ型プロトコルで利用されるパケットであって他の試験装置から送信された応答試験パケットであると判断すると、その試験パケットをその受信時刻と共に品質計測部１６へ送る。また、送受信処理部１１は、検証結果生成部１５から品質情報を受けると、その品質情報を試験管理装置５へ送る。

試験パケット生成部１２は、送受信処理部１１から検証条件を受けると、その検証条件に基づいて試験パケットを生成する。具体的には、試験パケット生成部１２は、検証条件のうちの試験種別に応じたフォーマットを持つ試験パケットを、試験対象のＩＰアドレス群に含まれるコネクション数分生成する。試験パケット生成部１２は、このように生成された試験パケットのＩＰヘッダ部のＴＯＳフィールド及びＴＴＬフィールドに検証条件に含まれるＴＯＳデータ及びＴＴＬデータを設定する。

試験パケット生成部１２は、検証条件のうちの試験種別として試験専用プロトコルが設定されていた場合には、ＩＰパケットのデータ部にダミーデータが設定された専用の試験パケットを生成するようにしてもよい。試験パケット生成部１２は、生成された試験パケットをその送信間隔に関する情報と共に送受信処理部１１へ送る。

折返し処理部１７は、クライアント・サーバ型プロトコルの試験パケットが他の試験装置から送信されてきた場合に、その試験パケットの応答試験パケットを送受信処理部１１を介して他の試験装置へ送信する。なお、応答試験パケットは、対応する試験パケットに設定されているＩＰアドレスの発信元と宛先とを交換し、同試験パケットに設定されている宛先ポート番号を発信元ポート番号とし、ＨＴＴＰデータ中のレスポンスコードを正常（２００）とすれば生成することができる。

品質計測部１６は、他の試験装置から送信された試験パケット及び応答試験パケット、並びにその受信時刻を受けると、その試験パケット及び応答試験パケットに基づいて通信品質として例えば損失、遅延、揺らぎをコネクション毎に計測する。

具体的には、当該試験パケットがＲＴＰパケットである場合には、ＲＴＰヘッダに設定されるシーケンス番号を試験パケットが受信される度に保持しておき、シーケンス番号抜けを検出することにより損失を検知する。同様に、遅延については、ＲＴＰヘッダに設定されるタイムスタンプと今回の試験パケットの受信時刻との差を算出し、この差が所定の上限閾値より大きい場合に遅延が発生していると判断する。揺らぎについては、試験パケットの受信時刻をコネクション毎に逐次保持しておき、同一コネクション内の連続する試験パケットの受信間隔の統計を取ることにより、当該受信間隔のばらつきが大きい場合に揺らぎを検出する。このように計測された品質情報は、検証結果生成部１５に送られる。通信品質を検知するための上限閾値はメモリに調整可能に記憶される。

検証結果生成部１５は、各コネクションについての品質情報を受けると、それらをまとめて保持する。検証結果生成部１５は、試験管理装置５から試験終了の通知が送受信処理部１１で受信されると、保持されていた品質情報を全て試験管理装置５へ送るように送受信処理部１１に指示する。

〔動作例〕
次に、第一実施形態におけるネットワーク検証システムの試験管理装置５、試験装置１０ａ及び１０ｂの動作例について図５及び６を用いて説明する。図５は、第一実施形態におけるネットワーク検証システムのピアツーピア型通信の検証例を示す図である。図６は、第一実施形態におけるネットワーク検証システムのクライアント・サーバ型通信の検証例を示す図である。

〈ピアツーピア型通信の検証〉
まず、ピアツーピア型通信の検証を実行する場合の試験管理装置５、試験装置１０ａ及び１０ｂの動作について図５を用いて説明する。図５の例としては、ローカルネットワークＡとローカルネットワークＢとの間で新規にＶｏＩＰサービスを追加する場合が想定できる。ローカルネットワークＡにはサブネットアドレス（10.25.144.0）が設定され、ローカルネットワークＢにはサブネットアドレス（10.25.165.0）が設定されている。この状況において、ローカルネットワークＡにＩＰアドレス（10.25.144.101から10.25.144.250）がローカルネットワークＢにＩＰアドレス（10.25.165.101から10.25.165.250）が新設される予定である。当該ネットワーク検証を実行するにあたり、ローカルネットワークＡには試験装置１０ａを接続し、ローカルネットワークＢには試験装置１０ｂを接続する。これら試験装置１０ａ及び１０ｂに設定されるＩＰアドレスは、新設される予定のＩＰアドレスのいずれか１つが設定されてもよいし、試験装置用の新たなＩＰアドレスが設定されるようにしてもよい。

試験管理装置５では、そのディスプレイ等に表示された操作画面へユーザ（ネットワーク管理者等）によりこれら新設されるＩＰアドレス、プロトコル種別としてＲＴＰ、ＴＯＳとして最優先を示す値（５）、送信間隔として２０ｍｓ、試験実行時間として１０分等が入力される。同様に、ローカルネットワークＡに接続する試験装置１０ａ及びローカルネットワークＢに接続する試験装置１０ｂのＭＡＣアドレスがそれぞれ入力される。もちろん、このＭＡＣアドレスは、試験管理装置５が自動でネットワーク接続される試験装置１０ａ及び１０ｂから取得するようにしてもよい。

試験管理装置５において、これら入力された検証条件は、ＵＩ制御部５１から設定データ取得部５２に送られ、更にＡＲＰテーブル設定部５３及び試験装置制御部５７に送られる。

ＡＲＰテーブル設定部５３は、送受信処理部５５を制御することにより、ＡＲＰテーブルが更新されるルータ２１ａ及び２１ｂのエージングタイマを試験実行時間（１０分）に設定する。ＡＲＰテーブル設定部５３は、当該エージングタイマに既に試験実行時間よりも長い時間が設定されている場合には、この設定を行わないようにしてもよい。続いて、ＡＲＰテーブル設定部５３は、ローカルネットワークＡに新設するＩＰアドレス群（10.25.144.101から10.25.144.250）を全て試験装置１０ａのＭＡＣアドレス（00:11:22:33:44:55）と対応付けた形でルータ２１ａのＡＲＰテーブルに追加する。同様に、ＡＲＰテーブル設定５３は、ローカルネットワークＢに新設するＩＰアドレス群（10.25.165.101から10.25.165.250）を全て試験装置１０ｂのＭＡＣアドレス（66:77:88:99:AA:BB）と対応付けた形でルータ２１ｂのＡＲＰテーブルに追加する。この設定により、試験装置１０ａ及び１０ｂの間で全ての試験用パケットを送受信することができるようになり、かつ、各ローカルネットワークＡ及びＢ内への不必要なＡＲＰリクエストの転送を防ぐことが可能となる。

試験装置制御部５７は、送受信処理部５５を制御することにより、入力された検証条件を全て試験装置１０ａ及び１０ｂにそれぞれ送信する。その後、操作画面等から試験開始イベントが入力されると、試験装置制御部５７はこれを受け、試験装置１０ａ及び１０ｂに試験開始を通知する。

試験装置１０ａ及び１０ｂでは、試験パケット生成部１２が送受信処理部１１を介して上記検証条件データを受けると、その検証条件に合致する試験パケットを生成する。具体的には、プロトコル種別としてＲＴＰが設定されているため、試験パケット生成部１２は、ＲＴＰパケットフォーマットを持つパケットを生成する。試験パケット生成部１２は、ＲＴＰパケットを新設ＩＰアドレス群のうち発信元と宛先とのペアが重ならない数（１５０）分生成する。例えば、試験装置１０ａでは、発信元ＩＰアドレスとして（10.25.144.101から10.25.144.250）のそれぞれが設定され、宛先ＩＰアドレスとして（10.25.165.101から10.25.165.250）のそれぞれが設定された１５０個のＲＴＰパケットが生成される。逆に、試験装置１０ｂでは、発信元ＩＰアドレスとして（10.25.165.101から10.25.165.250）のそれぞれが設定され、宛先ＩＰアドレスとして（10.25.144.101から10.25.144.250）のそれぞれが設定された１５０個のＲＴＰパケットが生成される。更に、これら各パケットのＩＰヘッダのＴＯＳフィールド、ＴＴＬフィールドには検証条件データに含まれるデータが設定される。

試験装置１０ａ及び１０ｂは、送受信処理部１１において試験管理装置５からの試験開始の通知が受信されると、試験パケット生成部１２により生成された各１５０個の試験パケットを一斉に送信する。なお、同一コネクションに関するパケットは、検証条件に設定されていた送信間隔（２０ｍｓ）で試験管理装置５から終了指示の通知があるまで逐次送信される。

これら各試験装置から送信された試験パケットは、既に更新されているルータ２１ａ及び２１ｂのＡＲＰテーブルに従ってそれぞれ試験装置１０ａ及び１０ｂでそれぞれ受信される。各試験装置では、試験パケットが受信されると、品質計測部１６がその試験パケットの受信状況に基づいて通信品質を計測する。品質計測部１６により各コネクションについての通信品質がそれぞれ計測されると、検証結果生成部１５によりそれら品質計測情報がまとめられ保持される。

試験管理装置５では、試験装置制御部５７が、試験実行時間の満了を検知すると、送受信処理部５５を介して試験終了の通知を試験装置１０ａ及び１０ｂに送信する。この試験終了の通知が試験装置１０ａ及び１０ｂの送受信処理部１１で受信されると、検証結果生成部１５で保持されている品質情報が試験管理装置５へ送信される。試験管理装置５では、検証結果出力部５８が試験装置１０ａ及び１０ｂで計測された品質情報をそれぞれ収集し、ネットワーク検証結果が出力される。このネットワーク検証結果は、最終的に、試験管理装置５のディスプレイ等に表示される。

〈クライアント・サーバ型通信の検証〉
次に、クライアント・サーバ型通信の検証を実行する場合の試験管理装置５、試験装置１０ａ及び１０ｂの動作について図６を用いて説明する。図６の例としては、ローカルネットワークＡに端末装置を新設しローカルネットワークＢに接続されるサーバ２５へアクセスする場合が想定できる。サブネットアドレスは上述の例と同様に設定されており、ローカルネットワークＡにＩＰアドレス（10.25.144.101から10.25.144.250）が新設される予定である。クライアント・サーバ型通信の検証の場合には、ローカルネットワークＡには新設予定の端末装置（クライアント）に相当する試験装置１０ａを接続し、ローカルネットワークＢには試験対象サーバに相当する試験装置１０ｂを接続する。この場合には、試験対象サーバに相当する試験装置１０ｂを用いず、実際に稼働中のサーバ２５をそのまま利用するようにしてもよい。

試験管理装置５では、ユーザにより、新設予定のＩＰアドレス、試験装置１０ｂ（若しくはサーバ２５）のＩＰアドレス、プロトコル種別としてＨＴＴＰ等が入力される。同様に、ローカルネットワークＡに接続する試験装置１０ａのＭＡＣアドレスが入力される。クライアント・サーバ型通信の検証では、クライアント側のネットワークに接続されるルータ２１ａのＡＲＰテーブルのみが更新されるため、試験装置１０ａのＭＡＣアドレスのみが入力されればよい。

以降、試験管理装置５の動作は、一方のルータ２１ａのエージングタイマ及びＡＲＰテーブルが更新され、クライアント側の試験装置１０ａのみに検証条件データが送られる以外は、ピアツーピア型通信の場合と同様である。

試験装置１０ａは、試験パケット生成部１２が送受信処理部１１を介して上記検証条件データを受けると、プロトコル種別としてＨＴＴＰが設定されているため、試験パケット生成部１２は、ＨＴＴＰパケットフォーマットを持つパケットを生成する。試験パケット生成部１２は、ＨＴＴＰパケットを新設するＩＰアドレス分（１５０個）生成する。具体的には、試験装置１０ａでは、発信元ＩＰアドレスとして（10.25.144.101から10.25.144.250）のそれぞれが設定され、宛先ＩＰアドレスとして試験装置１０ｂのＩＰアドレスが設定された１５０個のＨＴＴＰパケットが生成される。

試験装置１０ａは、送受信処理部１１において試験管理装置５からの試験開始の通知が受信されると、試験パケット生成部１２により生成された１５０個の試験パケットを一斉（所定の間隔でもよい）に送信する。試験装置１０ａから送信された試験パケットは、その宛先となる試験装置１０ｂにより受信される。

試験装置１０ｂでは、折返し処理部１７が送受信処理部１１により受信された試験パケット（ＨＴＴＰ）を受け、それの応答試験パケットを生成する。折返し処理部１７は、試験パケットの発信元ＩＰアドレスに対してこの応答試験パケットを送信する。

試験装置１０ａでは、先に送信された試験パケットに対する応答試験パケットが受信されると、品質計測部１６がその応答試験パケットの受信状況に基づいて通信品質を計測する。品質計測部１６により各コネクションについての通信品質がそれぞれ計測されると、検証結果生成部１５によりそれら品質計測情報がまとめられ保持される。以降、この品質計測情報は、試験実行時間の満了により、試験管理装置５で収集され、ネットワーク検証結果として出力される。

〈動作フロー〉
上述のようなネットワーク検証を行う際の試験管理装置５、試験装置１０ａ及び１０ｂの動作フローについて図７を用いて説明する。図７は、第一実施形態におけるネットワーク検証システムの各装置の動作を示すフローチャートであり、クライアント・サーバ型通信の検証及びピアツーピア型通信の検証のいずれの場合にも当てはまる動作フローである。

試験管理装置５は、ネットワーク管理者等のユーザからネットワーク検証を実行する際の検証条件を操作画面等を介して取得する（Ｓ７０１）。試験管理装置５は、当該検証条件に設定されるプロトコル種別に応じて検証対象となる通信がピアツーピア型通信かクライアント・サーバ型通信かを判別する。試験管理装置５は、この判別結果に応じてＡＲＰテーブルを更新する必要のあるルータを決定する。例えば、ピアツーピア型通信の検証の場合には、各ローカルネットワークに接続される双方のルータを対象に決定し、クライアント・サーバ型通信の検証の場合には、クライアント側のローカルネットワークに接続されるルータを対象に決定する。

試験管理装置５は、対象のルータに設定されているエージングタイマを取得し、上記検証条件に設定される試験実行時間がこのエージングタイマよりも長いか否かを判定する（Ｓ７０２）。エージングタイマの取得には、例えばＴＥＬＮＥＴプロトコルが利用される。試験管理装置５は、試験実行時間がエージングタイマよりも長いと判定すると（Ｓ７０２；ＹＥＳ）、対象ルータのエージングタイマが試験実行時間以上となるように設定する（Ｓ７０３）。一方、試験管理装置５は、試験実行時間がエージングタイマ以下であると判定した場合には（Ｓ７０２；ＮＯ）、エージングタイマの変更を行わない。

試験管理装置５は、続いて、検証条件に設定された試験対象ＩＰアドレスを当該検証条件に設定された試験装置のＭＡＣアドレスと対応付けたエントリを対象ルータのＡＲＰテーブルに追加する（Ｓ７０４）。その後、試験管理装置５は、対象試験装置に試験開始を通知する（Ｓ７０５）。これは、操作画面上の試験開始ボタン等がユーザに操作されたことをトリガとするようにしてもよい。

試験装置は、試験管理装置５から試験開始の通知を受けると、同様に試験管理装置５から送られてくる検証条件に合致する試験パケットを生成し送信する（Ｓ７０６）。ピアツーピア型通信の試験パケットを受信した他方の試験装置若しくはクライアント・サーバ型通信の応答試験パケットを受信した送信側の試験装置は、その試験パケットに基づいて通信品質を計測する（Ｓ７０６）。試験装置は、試験管理装置５から試験終了が通知されてくるまでの間（Ｓ７０７；ＮＯ）、通信品質を計測し続け、計測結果を保持する。

試験管理装置５は、検証条件に設定されている試験実行時間の経過を監視している（Ｓ７０７）。試験管理装置５は、試験実行時間の満了を検知すると（Ｓ７０７；ＹＥＳ）、対象ルータのエージングタイマが試験開始前に変更されているか否かを判断する（Ｓ７０８）。試験管理装置５は、エージングタイマが変更されている場合には（Ｓ７０８；ＹＥＳ）、そのエージングタイマを変更される前の値に戻す（Ｓ７０９）。

その後、試験管理装置５は、試験装置に試験終了を通知する（Ｓ７１０）。試験管理装置５は、試験装置において計測され保持されている品質情報を収集し、この品質情報に基づいてネットワーク検証結果を出力する（Ｓ７１１）。

〈第一実施形態における作用及び効果〉
第一実施形態におけるネットワーク検証では、試験装置１０ａ及び１０ｂがそれぞれ試験対象となるローカルネットワークに接続され、更にこれら試験装置１０ａ及び１０ｂと通信可能に試験管理装置５が接続される。

試験管理装置５では、ネットワーク検証に必要な検証条件が入力され、この検証条件に応じて、試験パケットが全て試験装置に転送されるように試験対象ＩＰアドレスのＭＡＣアドレスが全て試験装置のＭＡＣアドレスとして受信側ルータのＡＲＰテーブルに登録される。更に、このＡＲＰテーブルの更新にあたり、エージングタイマが試験実行時間以上となるように設定される。

これにより、第一実施形態の検証方法では、受信側のローカルネットワーク内にＡＲＰリクエストが発生しないようにすることができる。更に、これにより、全ての試験パケットが異常のない限り受信側試験装置で受信されるようになる。

従って、試験対象となるローカルネットワーク内で稼働中の通信サービスに影響を及ぼさないで、ネットワーク検証を実行することができる。

また、試験装置では、試験管理装置５から検証条件等が通知され、この検証条件に合致する試験パケットが生成され送信される。また、他方若しくは応答試験パケットを受信する試験装置では、受信された試験パケットに応じてそれらの通信品質（損失、遅延、ゆらぎ等）が計測される。

これにより、試験対象のローカルネットワーク毎に試験装置を一台のみ配備することで複数コネクションの品質計測が可能となる。

［第二実施形態］
本発明の第二実施形態におけるネットワーク検証システムについて、以下に説明する。

〔ネットワーク構成〕
第二実施形態におけるネットワーク検証システムの装置構成について図８を用いて説明する。図８は、第二実施形態におけるネットワーク検証システムの装置構成例を示す図である。

第二実施形態におけるネットワーク検証システムでは、ルータの入力ポートに分岐部を設けることにより試験パケットが試験装置のみで受信されるようにする。従って、分岐部８１及び８２を設けること、及び各分岐手段８１及び８２により分岐された通信線が各試験装置１０ａ及び１０ｂに接続されること以外は、図１の装置構成例と同様である。図１と同様のものについてはここでは説明を省略する。

分岐部８１及び８２は、試験パケットが入力されるルータの入力ポートを分岐し受信側の試験装置に転送する。分岐部８１及び８２は、例えばネットワークタップ（レイヤ１タップ）であり、ポートミラーリング機能を有するルータのミラーポートである。第二実施形態におけるネットワーク検証システムでは、試験パケットには受信側のルータで試験パケットが廃棄されるようなＴＴＬ値が設定されている。これにより、ローカルネットワークに接続される稼働中の装置等に影響を与えることなく、試験パケットがこの分岐部８１及び８２により分岐された先の試験装置でのみ受信されるようになる。

〔装置構成〕
第二実施形態におけるネットワーク検証システムの試験装置１０ａ及び１０ｂ、試験管理装置５内の各機能構成について第一実施形態と異なる部分を中心にそれぞれ説明する。

〈試験管理装置〉
図９は、第二実施形態における試験管理装置の機能構成を示すブロック図である。第二実施形態における試験管理装置５は、第一実施形態におけるＡＲＰテーブル設定部５３の換わりにＴＴＬ制御部９１を備えること以外、第一実施形態と同様である。

ＴＴＬ制御部９１は、試験装置から送信される試験パケットに設定すべきＴＴＬ値を決定するために、試験装置に対して他方の試験装置が接続されるルータまでのホップ数の計測を送受信処理部５５を介して指示する。ＴＴＬ制御部９１は、試験装置から当該ホップ数の計測結果を送受信処理部５５を介して受信する。これにより、ＴＴＬ制御部９１は、試験装置から送信される試験パケットに設定すべきＴＴＬ値をこの計測されたホップ数に決定し、試験装置制御部５７に送る。試験装置制御部５７は、このＴＴＬ値を他の検証条件とともに試験装置に通知する。

ＴＴＬ制御部９１は、更に、試験パケット受信側の試験装置が接続されるルータを、ＩＣＭＰ（Internet Control Message Protocol）の時間超過（time exceeded）パケットの転送を行わないように設定する。この時間超過パケットは、転送すべきＩＰパケットに設定されているＴＴＬ値が０になりそのＩＰパケットを転送せず破棄したルータがその送信元にその旨を通知するパケットである。ＴＴＬ制御部９１は、この時間超過パケットが転送されることで稼働中の他の装置等に影響を与えることを防ぐために、当該ネットワーク検証試験が完了するまでの間、このような設定をする。

〈試験装置〉
図１０は、第二実施形態における試験装置の機能構成を示すブロック図である。第二実施形態における試験装置は、ハードウェア構成としてネットワークに接続するためのネットワークインタフェースカードを送信用と受信用との少なくとも２枚備え、機能構成としてホップ数計測部９５を新たに備えることにおいて第一実施形態と異なる。本実施形態における試験装置は、受信用ネットワークインタフェースに分岐部８１又は８２で分岐された通信線が接続され、ルータの通信ポートに接続される通信線が送信用ネットワークインタフェースに接続される。

送受信処理部１１は、送信用ネットワークインタフェース及び受信用ネットワークインタフェースを制御し、送信パケットの送信処理及び自装置宛のパケットの受信処理を行う。これにより、試験パケットの受信には受信用ネットワークインタフェースが利用され、試験パケット及び応答試験パケットの送信には送信用ネットワークインタフェースが利用される。なお、送受信処理部１１は、ネットワーク検証用の試験パケット及び応答試験パケット以外の通常パケットで自装置宛のパケットでない場合には処理しない。

ホップ数計測部９５は、試験管理装置５からの指示が送受信処理部１１により受信されると、ホップ数計測処理を実行する。ホップ数計測部９５は、試験対象となる他方のローカルネットワークまでのホップ数を計測する。具体的には、ホップ数計測部９５は、他方のローカルネットワークをコアネットワークに接続するエッジルータまでのホップ数をｔｒａｃｅｒｏｕｔｅコマンドを用いることにより計測する。このとき、ｔｒａｃｅｒｏｕｔｅコマンドに指定する宛先ＩＰアドレスは、例えばエッジルータのＩＰアドレスを指定する。ホップ数計測部９５は、ｔｒａｃｅｒｏｕｔｅコマンドにより計測されたホップ数を試験管理装置５に送る。

〔動作例〕
以下、第二実施形態におけるネットワーク検証システムの試験管理装置５、試験装置１０ａ及び１０ｂの動作例について図１１及び１２を用いて説明する。図１１は、第二実施形態におけるネットワーク検証システムのピアツーピア型通信の検証例を示す図である。図１２は、第二実施形態におけるネットワーク検証システムのクライアント・サーバ型通信の検証例を示す図である。

〈ピアツーピア型通信の検証〉
まず、ピアツーピア型通信の検証を実行する場合の試験管理装置５、試験装置１０ａ及び１０ｂの動作について図１１を用いて説明する。図１１の例は、第一実施形態における図５の例と同様の場面を想定している。すなわち、ローカルネットワークＡにＩＰアドレス（10.25.144.101から10.25.144.250）がローカルネットワークＢにＩＰアドレス（10.25.165.101から10.25.165.250）が新設される場面である。当該ネットワーク検証を実行するにあたり、分岐部８１で分岐された通信線が試験装置１０ａの受信用ネットワークインタフェースと接続され、ルータ２１ａの通信ポートに接続される通信線が試験装置１０ａの送信用ネットワークインタフェースと接続される。同様に、分岐部８２で分岐された通信線が試験装置１０ｂの受信用ネットワークインタフェースと接続され、ルータ２１ｂの通信ポートに接続される通信線がＬ２スイッチ等を介して試験装置１０ｂの送信用ネットワークインタフェースと接続される。

試験管理装置５では、そのディスプレイ等に表示された操作画面へユーザ（ネットワーク管理者等）によりこれら新設されるＩＰアドレス、プロトコル種別としてＲＴＰ、ＴＯＳとして最優先を示す値（５）、送信間隔として２０ｍｓ、試験実行時間として１０分等が入力される。また、エッジルータ２１ａ及び２１ｂのＩＰアドレスがそれぞれ入力される。試験管理装置５において、これら入力された検証条件は、ＵＩ制御部５１から設定データ取得部５２に送られ、更にＴＴＬ制御部９１及び試験装置制御部５７に送られる。

ＴＴＬ制御部９１は、送受信処理部５５を介して、相互に受信側のローカルネットワークまでのホップ数を計測するように試験装置１０ａ及び１０ｂにそれぞれ指示する。ＴＴＬ制御部９１は、この指示と共に対象のルータのＩＰアドレスを通知する。

試験装置１０ａ及び１０ｂでは、この指示を送受信処理部１１から受信した各ホップ数計測部９５がｔｒａｃｅｒｏｕｔｅコマンド等を用いて受信側のローカルネットワークに接続されるルータまでのホップ数をそれぞれ計測する。ホップ数計測部９５は、計測されたホップ数を試験管理装置５へ送る。

試験管理装置５では、ＴＴＬ制御部９１が各試験装置１０ａ及び１０ｂから各ホップ数をそれぞれ受けると、試験装置１０ａ及び１０ｂから送信される各試験パケットに設定すべきＴＴＬ値を各ホップ数にそれぞれ決定する。決定されたＴＴＬ値は試験装置制御部５７に送られる。

ＴＴＬ制御部９１は、ＴＴＬ値を決定すると、各ルータ２１ａ及び２１ｂに対しＩＣＭＰの時間超過パケットの転送を行わないような設定を行う。この設定により、試験装置１０ａ及び１０ｂで受信された試験パケットはＴＴＬ値が０となり破棄されるが、これに伴う時間超過パケットが転送されなくなる。

試験装置制御部５７は、送受信処理部５５を制御することにより、入力された検証条件及びＴＴＬ制御部９１により決定されたＴＴＬ値を試験装置１０ａ及び１０ｂにそれぞれ送信する。その後、操作画面等から試験開始イベントが入力されると、試験装置制御部５７はこれを受け、試験装置１０ａ及び１０ｂに試験開始を通知する。

試験装置１０ａ及び１０ｂでは、試験パケット生成部１２が送受信処理部１１を介して上記検証条件データを受けると、その検証条件に合致する試験パケットを生成する。この試験パケットのＴＴＬ値には、試験管理装置５で決定されたＴＴＬ値（受信側ローカルネットワークに接続されるルータまでのホップ数）が設定される。試験パケットに関するその他の事項については、第一実施形態と同様である。

試験装置１０ａ及び１０ｂは、送受信処理部１１において試験管理装置５からの試験開始の通知が受信されると、試験パケット生成部１２により生成された各１５０個の試験パケットを一斉に送信する。なお、同一コネクションに関するパケットは、検証条件に設定されていた送信間隔（２０ｍｓ）で試験管理装置５から終了指示の通知があるまで逐次送信される。

これら各試験装置から送信された試験パケットは、分岐部８１又は８２によりそれぞれ分岐され試験装置１０ａ及び１０ｂでそれぞれ受信される。また、ルータ２１ａ又は２１ｂの通常の通信ポートで受信されたこれら試験パケットは、そのパケットのＴＴＬ値が０となるため、ルータ２１ａ又は２１ｂでそれぞれ破棄される。これは、試験パケットのＴＴＬ値には、そのルータまでのホップ数が設定されているからである。これにより、この試験パケットは試験装置１０ａ及び１０ｂでのみ受信され、ローカルネットワークＡ及びＢには転送されない。

以降の動作は、第一実施形態と同様である。すなわち、各試験装置では、分岐部８１又は８２経由で受信された試験パケットの受信状況に基づいて通信品質が計測され、試験実行時間の満了時に品質計測情報が試験管理装置５に送られる。

〈クライアント・サーバ型通信の検証〉
次に、クライアント・サーバ型通信の検証を実行する場合の試験管理装置５、試験装置１０ａ及び１０ｂの動作について図１２を用いて説明する。図１２の例は、第一実施形態における図６の例と同様の場面を想定している。すなわち、ローカルネットワークＡにＩＰアドレス（10.25.144.101から10.25.144.250）が新設される場面である。当該ネットワーク検証では、クライアントに相当する試験装置１０ａの接続されるローカルネットワークＡ側にのみ分岐部８１が設けられ、分岐された通信線が試験装置１０ａの受信用ネットワークインタフェースと接続され、ルータ２１ａの通信ポートに接続される通信線が試験装置１０ａの送信用ネットワークインタフェースと接続される。一方、ローカルネットワークＢには試験対象サーバに相当する試験装置１０ｂが接続される。

試験管理装置５では、ユーザにより、新設予定のＩＰアドレス、試験装置１０ｂのＩＰアドレス、プロトコル種別としてＨＴＴＰ等が入力される。また、ローカルネットワークＡに接続するルータ２１ａのＩＰアドレスが入力される。クライアント・サーバ型通信の検証では、クライアント側のネットワークに接続されるルータ２１ａにのみ分岐部８１が設置されるため、ルータ２１ａのＩＰアドレスのみが入力されればよい。

以降、試験管理装置５、試験装置１０ａ及び１０ｂの動作は、一方のルータ２１ａのみの時間超過パケット転送設定が変更されること、試験装置１０ｂによりルータ２１ａまでのホップ数のみが計測されること、このホップ数に設定されたＴＴＬ値が試験装置１０ｂに通知されること以外は、第一実施形態のクライアント・サーバ型通信の場合と同様である。

試験装置１０ａでは、試験パケット生成部１２が送受信処理部１１を介して上記検証条件データを受けると、試験用ＨＴＴＰパケットを新設するＩＰアドレス分（１５０個）生成する。試験装置１０ａは、送受信処理部１１において試験管理装置５からの試験開始の通知が受信されると、試験パケット生成部１２により生成された１５０個の試験パケットを一斉（所定の間隔でもよい）に送信する。試験装置１０ａから送信された試験パケットは、その宛先となる試験装置１０ｂにより受信される。

試験装置１０ｂでは、折返し処理部１７が送受信処理部１１により受信された試験パケット（ＨＴＴＰ）を受け、それの応答試験パケットをＴＴＬ制御部によって決定されたＴＴＬ値を設定し生成する。折返し処理部１７は、試験パケットの発信元ＩＰアドレスに対してこの応答試験パケットを送信する。

この応答試験パケットは、分岐部８１により分岐され試験装置１０ａで受信される。一方、ルータ２１ａの通常通信ポートで受信された応答試験パケットは、ＴＴＬ値が０となるためルータ２１ａにより破棄される。応答試験パケットを受信した試験装置１０ａは、その応答試験パケットの受信状況に基づいて通信品質を計測する。以降、この品質計測情報は、試験実行時間の満了により、試験管理装置５で収集され、ネットワーク検証結果として出力される。

〈動作フロー〉
上述のようなネットワーク検証を行う際の試験管理装置５、試験装置１０ａ及び１０ｂの動作フローについて図１３を用いて説明する。図１３は、第二実施形態におけるネットワーク検証システムの各装置の動作を示すフローチャートであり、クライアント・サーバ型通信の検証及びピアツーピア型通信の検証のいずれの場合にも当てはまる動作フローである。

試験管理装置５は、ネットワーク管理者等のユーザからネットワーク検証を実行する際の検証条件を操作画面等を介して取得する（Ｓ１３０１）。試験管理装置５は、当該検証条件に設定されるプロトコル種別に応じて検証対象となる通信がピアツーピア型通信かクライアント・サーバ型通信かを判別する。試験管理装置５は、この判別結果に応じて時間超過パケットに関する設定を行う必要のあるルータを決定する。例えば、ピアツーピア型通信の検証の場合には、各ローカルネットワークに接続される双方のルータを対象に決定し、クライアント・サーバ型通信の検証の場合には、クライアント側のローカルネットワークに接続されるルータを対象に決定する。

試験管理装置５は、試験装置に対し、対象ルータまでのホップ数を計測するよう指示する（Ｓ１３０２）。このとき、その対象ルータのＩＰアドレスも併せて通知される。これにより、試験装置においてｔｒａｃｅｒｏｕｔｅコマンド等が利用されることにより対象ルータまでのホップ数が計測される。

この計測されたホップ数は、試験管理装置５に送られ、試験管理装置５は、試験パケット若しくは応答試験パケットに設定されるべきＴＴＬ値をそのホップ数に決定する（Ｓ１３０３）。試験管理装置５は、決定されたＴＴＬ値をその他の検証条件と共に試験装置に送る。

試験管理装置５は、更に、対象ルータに対し時間超過パケットを転送しないように設定する（Ｓ１３０４）。ピアツーピア型通信の検証の場合には、試験装置１０ａ及び１０ｂのそれぞれに接続されるルータ２１ａ及び２１ｂに対してそれぞれ設定され、クライアント・サーバ型通信の検証の場合には、クライアント側の試験装置１０ａに接続されるルータ２１ａに対してのみ設定される。

試験装置は、試験管理装置５から試験開始の通知を受けると、同様に試験管理装置５から送られてくる検証条件に合致する試験パケットを生成し送信する（Ｓ１３０５）。この試験パケットは、分岐部８１又は８２で分岐され他方の試験装置に受信される。分岐されずルータに転送された試験パケットは、ＴＴＬ値が０になり破棄される。この試験パケットを受信した他方の試験装置若しくは応答試験パケットを受信した送信側の試験装置は、ピアツーピア型通信の試験パケット若しくはクライアント・サーバ型通信の応答試験パケットであればその試験パケットに基づいて通信品質を計測する（Ｓ１３０６）。試験装置は、試験管理装置５から試験終了が通知されてくるまでの間（Ｓ１３０７；ＮＯ）、通信品質を計測し続け、計測結果を保持する。

試験管理装置５は、検証条件に設定されている試験実行時間の経過を監視している（Ｓ１３０７）。試験管理装置５は、試験実行時間の満了を検知すると（Ｓ１３０７；ＹＥＳ）、対象ルータの時間超過パケットに関する転送設定を元に戻す（Ｓ１３０８）。すなわち、時間超過パケットを転送するように設定される。

その後、試験管理装置５は、試験装置に試験終了を通知する（Ｓ１３０９）。試験管理装置５は、試験装置において計測され保持されている品質情報を収集し、この品質情報に基づいてネットワーク検証結果を出力する（Ｓ１３１０）。

〈第二実施形態における作用及び効果〉
第二実施形態におけるネットワーク検証システムでは、試験装置１０ａ及び１０ｂがそれぞれ試験対象となるローカルネットワークに接続され、更にこれら試験装置１０ａ及び１０ｂと通信可能に試験管理装置５が接続される。第二実施形態では、試験パケットの受信側となる試験装置は、ルータの通常通信ポート前に設置される分岐部により分岐された通信線と受信用ネットワークインタフェースで接続され、ルータの通常の通信ポートに接続される通信線と送信用ネットワークインタフェースで接続される。

試験装置では、試験管理装置５からの指示により通信先ローカルネットワークに接続されるルータまでのホップ数が計測され、この計測されたホップ数が試験管理装置５へ通知される。試験管理装置５では、この計測されたホップ数によりＴＴＬ値を決定し、他の検証条件と共にこの決定されたＴＴＬ値が試験装置へ送られる。試験装置では、このＴＴＬ値が設定された試験パケット若しくは応答試験パケットが送信される。

これにより、第二実施形態によれば、試験装置から送信された試験パケットであって通信先ローカルネットワークに接続されるルータで受信された試験パケットは、ＴＴＬ値が０になり廃棄される。すなわち、ルータの通常通信ポート前に設置される分岐部により分岐された試験パケットのみが試験装置で受信される。

従って、試験パケットが試験対象のローカルネットワーク内に転送されないため、稼働中の通信サービスに影響を与えることなくネットワーク検証を実行することができる。

更に、第二実施形態では、試験管理装置５により、受信側となり得る試験装置の接続されるルータに対し時間超過パケットを転送しないための設定が行われる。

これにより、試験パケットがＴＴＬ値により当該ルータで廃棄された場合であっても、それを通知する時間超過パケットが発信元のローカルネットワークに転送されることがなくなる。従って、ネットワーク検証を行う上で稼働中の通信サービスへの影響をより少なくすることができる。

［変形例］
上述の第一実施形態及び第二実施形態では、試験管理装置５と試験装置１０ａ及び１０ｂとでネットワーク検証が行われていたが、試験管理装置５の全ての機能部若しくは一部の機能部を試験装置１０ａ及び１０ｂのいずれかに持たせるようにしてもよい。図１４は、第一実施形態の変形例における試験装置の機能構成を示すブロック図であり、図１５は、第二実施形態の変形例における試験装置の機能構成を示すブロック図である。図１４及び１５に示される試験装置は、試験管理装置５の全ての機能部を持つ場合の機能構成例を示している。

第一実施形態の変形例では、試験装置がＡＲＰテーブルの設定処理を行い（ＡＲＰテーブル設定部５３）、試験装置が他の試験装置で生成されたネットワーク検証結果を収集する（試験装置制御部５７）。試験装置にはユーザインタフェースが備えられ、このユーザインタフェースを介して試験装置により検証条件を含む設定データが取得され、更にネットワーク検証結果が出力される。また、試験装置で試験実行時間が監視され、試験装置から他の試験装置に試験終了が通知される（試験装置制御部５７）。

第二実施形態の変形例では、試験装置がＴＴＬ値の決定、ルータへの時間超過パケットの転送禁止の設定を行う（ＴＴＬ制御部９１）。

Claims (14)

1. 試験パケットを送受信する試験装置を制御し、中継装置によりパケット中継されるネットワークの検証を行うネットワーク検証管理装置であって、
   前記試験パケットに設定される未使用ネットワークアドレスを含む、ネットワーク検証を行うための検証条件を取得する条件取得手段と、
   前記試験装置が配置されるネットワークへパケット中継する中継装置のアドレス解決テーブルに、前記条件取得手段により取得された検証条件に含まれる未使用ネットワークアドレスと前記試験装置の物理アドレスとを対応付けたエントリを登録する登録手段と、
   前記登録手段によりエントリが登録された後に、前記条件取得手段により取得された検証条件に基づいて複数のコネクションを形成する複数の試験パケットが送受信されるように前記試験装置を制御する制御手段と、
   を備えるネットワーク検証管理装置。
2. 前記登録手段により登録されたエントリが、前記試験装置が配置されるネットワークへパケット中継する中継装置のアドレス解決テーブル自動更新機能により消去されないように該中継装置の設定を変更する変更手段、
   を更に備える請求項１に記載のネットワーク検証管理装置。
3. 試験パケットを送受信する試験装置及び試験管理装置を有し、中継装置によりパケット中継されるネットワークの検証を行うネットワーク検証システムであって、
   前記試験管理装置は、
   試験対象の未使用ネットワークアドレスを含む、ネットワーク検証を行うための検証条件を取得する条件取得手段と、
   前記試験装置が配置されるネットワークへパケット中継する中継装置のアドレス解決テーブルに、前記条件取得手段により取得された検証条件に含まれる未使用ネットワークアドレスと前記試験装置の物理アドレスとを対応付けたエントリを登録する登録手段と、
   前記登録手段によりエントリが登録された後に、前記試験パケットが送受信されるように前記試験装置に指示する指示手段と、
   を備え、
   前記試験装置は、
   前記指示手段により指示された場合に、前記検証条件に基づいて複数のコネクションを形成する複数の試験パケットを送信する試験パケット送信手段と、
   前記複数の試験パケットを受信する試験パケット受信手段と、
   前記試験パケット受信手段により受信された複数の試験パケットの各コネクションについての通信品質をそれぞれ計測する計測手段と、
   を備えるネットワーク検証システム。
4. 前記試験管理装置は、
   前記登録手段により登録されたエントリが、前記試験装置が配置されるネットワークへパケット中継する中継装置のアドレス解決テーブル自動更新機能により消去されないように該中継装置の設定を変更する変更手段、
   を更に備える請求項３に記載のネットワーク検証システム。
5. 前記試験管理装置の条件取得手段は、プロトコル種別を更に含む検証条件を取得し、
   前記試験管理装置の登録手段は、前記検証条件に含まれるプロトコル種別に応じて前記アドレス解決テーブルを更新すべき中継装置を決定し、
   前記試験装置は、
   前記試験パケット受信手段により受信された試験パケットに設定されるプロトコル種別が所定のプロトコルである場合には、該受信パケットに対する応答試験パケットを該受信パケットの発信元ネットワークアドレスに向けて送信する折返し手段、
   を更に備える請求項３又は４に記載のネットワーク検証システム。
6. 前記試験管理装置の条件取得手段は、送信間隔を更に含む検証条件を取得し、
   前記試験装置の試験パケット送信手段は、前記検証条件に含まれる送信間隔で各コネクションの複数の試験パケットを送信し、
   前記試験装置の計測手段は、前記試験パケットのヘッダに設定されるシーケンス番号の抜けを検出することにより損失を計測し、該ヘッダに設定されるタイムスタンプに基づいて遅延を計測し、該試験パケットの受信間隔のばらつきにより揺らぎを計測する請求項３から５のいずれかに記載のネットワーク検証システム。
7. 中継装置によりパケット中継されるネットワークの検証を行うネットワーク検証装置であって、
   試験対象の未使用ネットワークアドレスを含む、ネットワーク検証を行うための検証条件を取得する条件取得手段と、
   前記中継装置のアドレス解決テーブルに、前記条件取得手段により取得された検証条件に含まれる未使用ネットワークアドレスと自装置の物理アドレスとを対応付けたエントリを登録する登録手段と、
   前記登録手段によりエントリが登録された後に、前記検証条件に基づいて複数のコネクションを形成する複数の試験パケットを送信する試験パケット送信手段と、
   前記複数の試験パケットを受信する試験パケット受信手段と、
   前記試験パケット受信手段により受信された複数の試験パケットの各コネクションについての通信品質をそれぞれ計測する計測手段と、
   を備えるネットワーク検証装置。
8. 前記登録手段により登録されたエントリが、前記中継装置のアドレス解決テーブル自動更新機能により消去されないように設定を変更する変更手段、
   を更に備える請求項７に記載のネットワーク検証装置。
9. 前記条件取得手段は、プロトコル種別を更に含む検証条件を取得し、
   前記登録手段は、前記検証条件に含まれるプロトコル種別に応じて前記アドレス解決テーブルを更新すべき中継装置を決定し、
   前記試験パケット受信手段により受信された試験パケットに設定されるプロトコル種別が所定のプロトコルである場合には、該受信パケットに対する応答試験パケットを該受信パケットの発信元ネットワークアドレスに向けて送信する折返し手段、
   を更に備える請求項７又は８に記載のネットワーク検証装置。
10. 前記条件取得手段は、送信間隔を更に含む検証条件を取得し、
    前記試験パケット送信手段は、前記検証条件に含まれる送信間隔で各コネクションの複数の試験パケットを送信し、
    前記計測手段は、前記試験パケットのヘッダに設定されるシーケンス番号の抜けを検出することにより損失を計測し、該ヘッダに設定されるタイムスタンプに基づいて遅延を計測し、該試験パケットの受信間隔のばらつきにより揺らぎを計測する請求項７から９のいずれかに記載のネットワーク検証装置。
11. 試験パケットを送受信する試験装置及び試験管理装置を有し、中継装置によりパケット中継されるネットワークの検証を行うネットワーク検証システムであって、
    前記試験管理装置は、
    前記中継装置に対し、時間超過パケットの転送を禁止する設定を行う設定手段と、
    前記設定手段による設定完了後に、前記試験パケットが送受信されるように前記試験装置に指示する指示手段と、を備え、
    前記試験装置は、
    前記中継装置までのホップ数を計測する計測手段と、
    前記指示手段により指示された場合に、前記計測手段により計測されたホップ数をＴＴＬ（Time To Live）に設定された試験パケットを送信する試験パケット送信手段と、
    前記中継装置に試験パケットが入力される前に分岐する分岐部を介して前記試験パケットを受信する試験パケット受信手段と、
    を備えるネットワーク検証システム。
12. 中継装置によりパケット中継されるネットワークの検証を行うネットワーク検証装置であって、
    前記中継装置までのホップ数を計測する計測手段と、
    前記中継装置に対し、時間超過パケットの転送を禁止する設定を行う設定手段と、
    前記設定手段による設定完了後に、前記計測手段により計測されたホップ数をＴＴＬ（Time To Live）に設定された試験パケットを送信する試験パケット送信手段と、
    前記中継装置に試験パケットが入力される前に分岐する分岐部を介して前記試験パケットを受信する試験パケット受信手段と、
    を備えるネットワーク検証装置。
13. 中継装置によりパケット中継されるネットワークの検証を行うネットワーク検証装置において実行されるネットワーク検証方法であって、
    試験対象の未使用ネットワークアドレスを含む、ネットワーク検証を行うための検証条件を取得する条件取得ステップと、
    前記中継装置のアドレス解決テーブルに、前記条件取得ステップにより取得された検証条件に含まれる未使用ネットワークアドレスと自装置の物理アドレスとを対応付けたエントリを登録する登録ステップと、
    前記登録ステップによりエントリが登録された後に、前記検証条件に基づいて複数のコネクションを形成する複数の試験パケットを送信する試験パケット送信ステップと、
    前記複数の試験パケットを受信する試験パケット受信ステップと、
    前記試験パケット受信ステップにより受信された複数の試験パケットの各コネクションについての通信品質をそれぞれ計測する計測ステップと、
    を備えるネットワーク検証方法。
14. 中継装置によりパケット中継されるネットワークの検証を行うネットワーク検証装置において実行されるネットワーク検証方法であって、
    前記中継装置までのホップ数を計測する計測ステップと、
    前記中継装置に対し、時間超過パケットの転送を禁止する設定を行う設定ステップと、
    前記設定ステップによる設定完了後に、前記計測ステップにより計測されたホップ数をＴＴＬ（Time To Live）に設定された試験パケットを送信する試験パケット送信ステップと、
    前記中継装置に試験パケットが入力される前に分岐する分岐部を介して前記試験パケットを受信する試験パケット受信ステップと、
    を備えるネットワーク検証方法。

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