JP5063732B2

JP5063732B2 - Centralized packet measurement system, interpacket gap counting device, interpacket gap counting method and program

Info

Publication number: JP5063732B2
Application number: JP2010096234A
Authority: JP
Inventors: 孝宏室岡; 厚高原; 知子澤邉; 匡彦北村
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp; NTT Inc USA
Current assignee: NTT Inc; NTT Inc USA
Priority date: 2010-04-19
Filing date: 2010-04-19
Publication date: 2012-10-31
Anticipated expiration: 2030-04-19
Also published as: JP2011228905A

Description

本発明は、パケット集中計測システム、パケット間ギャップ計数装置、パケット間ギャップ計数方法およびプログラムに関する。 The present invention relates to a packet central measurement system, an inter-packet gap counting device, an inter-packet gap counting method, and a program.

今日、インターネット（Internet）をはじめとするＩＰネットワーク（IP（Internet Protocol） Network）が様々な用途の通信に利用されるようになっている。特に、映像や音声の配信など実時間性の要求される通信、さらには、対戦型ゲームのデータ通信など双方向にわたる実時間性の要求される通信にも、ＩＰネットワークが利用されている。
実時間性の要求される通信では、通信速度を確保するために、通信状態を把握することが重要となる。例えば、視聴者に滑らかに見える動画像を表示するためには、１秒間に３０枚以上の画面を送受信して表示する必要があり、そのためには、各画像は約３０ミリ秒以内の時間間隔で送信される必要がある。そこで、例えば１ミリ秒毎など高い時間分解能でこれらの画像データの通信状態を計測し、各画像が当該時間間隔で送信されているか否かを判定することが有効である。例えば、回線の輻輳等により当該時間間隔での送信が行われていない場合、当該時間間隔での送信が行われていないことを検出し、使用回線を他に切り替えること等により通信速度を確保することが考えられる。 2. Description of the Related Art Today, an IP network (IP (Internet Protocol) Network) such as the Internet is used for various purposes of communication. In particular, IP networks are also used for communications that require real-time properties such as video and audio distribution, and for communications that require bi-directional real-time properties such as competitive game data communications.
In communication that requires real-time performance, it is important to grasp the communication state in order to ensure the communication speed. For example, in order to display a moving image that looks smooth to the viewer, it is necessary to transmit and receive 30 or more screens per second, and for this purpose, each image has a time interval within about 30 milliseconds. Need to be sent in. Therefore, it is effective to measure the communication state of these image data with high time resolution such as every 1 millisecond, and determine whether each image is transmitted at the time interval. For example, when transmission at the time interval is not performed due to congestion of the line, etc., it is detected that transmission at the time interval is not performed, and the communication speed is ensured by switching the line used to another. It is possible.

しかしながら、ＩＰネットワークの通信状態を把握・制御する従来の技術は、回線上の全ての通信のトラフィック量を分単位で巨視的に把握・制御するものが一般的であり、個々のアプリケーションの通信の状態を、高い時間分解能で測定する技術は示されていなかった。例えば、ルータ（router）等のバッファ溢れを検知して回線の総通信量を抑制する従来の輻輳制御技術は、回線上の通信全体を制御する点、および、パケットの蓄積を開始してからバッファ溢れが生じるまでには、一般には分単位あるいはそれ以上の時間がかかる点で、巨視的な制御である。 However, the conventional technology for grasping and controlling the communication state of the IP network generally grasps and controls the traffic volume of all the communication on the line macroscopically in minutes, and the communication of each application No technique for measuring the state with high temporal resolution has been shown. For example, the conventional congestion control technology for detecting the overflow of a buffer such as a router and suppressing the total communication amount of the line controls the whole communication on the line, and the buffer after the packet accumulation is started. It is macroscopic control in that it generally takes a minute or more before overflow occurs.

そこで、特許文献１では、パケットのヘッダ情報に基づいてパケットを選択し、選択したパケットのパケット長を積算し、予め定められた時間間隔で積算値を測定する技術が示されている。本技術を用いて、例えば１ミリ秒毎など短時間間隔で測定を行うことにより、特定のアプリケーションのトラフィック量を高い時間分解能で測定できる。
このように、実時間性の要求される通信に対しては、高い時間分解能での通信の測定が有効である。さらに、高い時間分解能でパケットの集中を測定できれば、パケットの集中による通信速度の低下を予測して使用回線を他に切り替えること等により、通信速度を確保できることが期待できる。 Therefore, Patent Document 1 discloses a technique for selecting a packet based on packet header information, integrating the packet length of the selected packet, and measuring the integrated value at a predetermined time interval. By using the present technology, for example, by measuring at a short interval such as every millisecond, the traffic volume of a specific application can be measured with high time resolution.
As described above, measurement of communication with high time resolution is effective for communication that requires real-time characteristics. Furthermore, if the packet concentration can be measured with high time resolution, it can be expected that the communication speed can be secured by predicting a decrease in the communication speed due to the packet concentration and switching to another line.

特開２００４−０３２７１４号公報JP 2004-032714 A

上述したように、ＩＰネットワークの通信状態を把握・制御する従来の技術は、回線上の全ての通信のトラフィック量を分単位で巨視的に把握・制御するものが一般的であり、高い時間分解能でパケットの集中を測定できる技術は示されていなかった。 As described above, the conventional technology for grasping and controlling the communication state of the IP network generally grasps and controls the traffic amount of all communication on the line macroscopically in minutes, and has a high time resolution. The technology that can measure the concentration of packets is not shown.

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、高い時間分解能でパケットの集中を測定できるパケット集中計測システム、パケット間ギャップ計数装置、パケット間ギャップ計数方法およびプログラムを提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a packet concentration measurement system, an inter-packet gap counting device, an inter-packet gap counting method, and a program capable of measuring the concentration of packets with high time resolution. Is to provide.

［１］この発明は上述した課題を解決するためになされたもので、本発明の一態様によるパケット集中計測システムは、パケットが、ある特定の地点を通過する通過時刻を計測し、前記パケットのパケット長を取得する計測部と、前記通過時刻と前記パケット長とに基づいて、パケットの末尾から次のパケットの先頭までの時間間隔であるパケット間ギャップを算出するパケット間ギャップ算出部と、前記パケット間ギャップ算出部が算出した前記パケット間ギャップの数を、時間間隔の長さ毎に計数する計数部と、を具備することを特徴とする。 [1] The present invention has been made to solve the above-described problems, and a packet concentration measurement system according to an aspect of the present invention measures a transit time when a packet passes a specific point, A measurement unit that obtains a packet length, an inter-packet gap calculation unit that calculates an inter-packet gap that is a time interval from the end of a packet to the beginning of the next packet, based on the passage time and the packet length; And a counting unit that counts the number of the inter-packet gaps calculated by the inter-packet gap calculation unit for each length of the time interval.

［２］また、本発明の一態様によるパケット集中計測システムは、上述のパケット集中計測システムであって、前記パケットのヘッダに基づいてパケットを選択するパケット選択部をさらに具備し、前記計測部は、前記パケット選択部が選択したパケットの前記通過時刻を計測し、当該パケットの前記パケット長を取得する、ことを特徴とする。 [2] A packet concentration measurement system according to an aspect of the present invention is the packet concentration measurement system described above, further including a packet selection unit that selects a packet based on a header of the packet, wherein the measurement unit includes: The transit time of the packet selected by the packet selection unit is measured, and the packet length of the packet is obtained.

［３］また、本発明の一態様によるパケット集中計測システムは、上述のパケット集中計測システムであって、前記計測部は、受信パケットに対する誤り検出を行い、誤りなしと判定した時刻を前記通過時刻とすることを特徴とする。 [3] A packet concentration measurement system according to an aspect of the present invention is the packet concentration measurement system described above, wherein the measurement unit performs error detection on a received packet and determines a time when it is determined that there is no error as the passage time. It is characterized by.

［４］また、本発明の一態様によるパケット集中計測システムは、上述のパケット集中計測システムであって、前記計測部を具備する複数の計測装置と、時刻情報を前記複数の計測装置に送信する時刻通知サーバ装置と、前記パケット間ギャップの時間間隔の長さ毎の計数値をグラフにて表示する表示装置と、をさらに具備し、前記パケット間ギャップ算出部は、前記計測装置毎に前記パケット間ギャップを算出し、前記計数部は、前記計測装置毎の前記パケット間ギャップを、時間間隔の長さ毎に計数し、前記表示装置は、複数の前記計測装置の前記グラフを同一座標に重ねて表示する、ことを特徴とする。
[4] The packet centralized measurement system according to one aspect of the present invention is in the aforementioned packet centralized measurement system, transmission and multiple meter measuring device having the measuring unit, the time information to the plurality of measuring devices A time notification server device, and a display device that displays a count value for each length of the time interval of the inter-packet gap in a graph, wherein the inter-packet gap calculation unit The inter-packet gap is calculated, the counting unit counts the inter-packet gap for each measurement device for each length of the time interval, and the display device sets the graphs of the plurality of measurement devices to the same coordinates. It is characterized by being displayed overlaid.

［５］また、本発明の一態様によるパケット間ギャップ計数装置は、パケットが、ある特定の地点を通過する通過時刻と、前記パケットのパケット長とに基づいて、パケットの末尾と次のパケットの先頭との時間間隔であるパケット間ギャップを算出するパケット間ギャップ算出部と、前記パケット間ギャップ算出部が算出した前記パケット間ギャップを、時間間隔の長さ毎に計数する計数部と、を具備することを特徴とする。 [5] In addition, the inter-packet gap counting device according to one aspect of the present invention can determine the end of the packet and the next packet based on the transit time when the packet passes through a specific point and the packet length of the packet. An inter-packet gap calculation unit that calculates an inter-packet gap that is a time interval from the beginning; and a counting unit that counts the inter-packet gap calculated by the inter-packet gap calculation unit for each length of the time interval. It is characterized by doing.

［６］また、本発明の一態様によるパケット間ギャップ計数方法は、パケット間ギャップ計数装置のパケット間ギャップ計数方法であって、パケット間ギャップ算出部が、パケットが、ある特定の地点を通過する通過時刻と、前記パケットのパケット長とに基づいて、パケットの末尾と次のパケットの先頭との時間間隔であるパケット間ギャップを算出するパケット間ギャップ算出ステップと、計数部が、前記パケット間ギャップ算出部が算出した前記パケット間ギャップを、時間間隔の長さ毎に計数する計数ステップと、を具備することを特徴とする。 [6] An inter-packet gap counting method according to an aspect of the present invention is an inter-packet gap counting method of an inter-packet gap counting device, in which an inter-packet gap calculating unit passes a packet through a specific point. An inter-packet gap calculating step for calculating an inter-packet gap, which is a time interval between the end of a packet and the head of the next packet, based on the passage time and the packet length of the packet; and the counting unit includes the inter-packet gap A counting step of counting the inter-packet gap calculated by the calculation unit for each length of the time interval.

［７］また、本発明の一態様によるプログラムは、パケット間ギャップ計数装置としてのコンピュータに、パケットが、ある特定の地点を通過する通過時刻と、前記パケットのパケット長とに基づいて、パケットの末尾と次のパケットの先頭との時間間隔であるパケット間ギャップを算出するパケット間ギャップ算出ステップと、前記パケット間ギャップ算出部が算出した前記パケット間ギャップを、時間間隔の長さ毎に計数する計数ステップと、を実行させるためのプログラムである。 [7] Further, the program according to one aspect of the present invention allows a computer serving as an inter-packet gap counting device to transmit a packet based on a transit time when the packet passes a specific point and a packet length of the packet. An inter-packet gap calculating step for calculating an inter-packet gap that is a time interval between the end and the beginning of the next packet, and the inter-packet gap calculated by the inter-packet gap calculating unit is counted for each length of the time interval. And a counting step.

この発明によれば、高い時間分解能でパケットの集中を測定することができる。 According to the present invention, the concentration of packets can be measured with high time resolution.

本発明の一実施形態におけるパケット集中計測システムの概略構成を示すシステム構成図である。1 is a system configuration diagram illustrating a schematic configuration of a packet concentration measurement system according to an embodiment of the present invention. 同実施形態における、計測装置１６０−１の機能ブロック構成を示すブロック構成図である。It is a block block diagram which shows the functional block structure of the measuring device 160-1 in the embodiment. 同実施形態における、パケット間ギャップ計数装置１７０の機能ブロック構成を示すブロック構成図である。It is a block block diagram which shows the functional block structure of the gap counting apparatus 170 between packets in the same embodiment. パケットとパケット間ギャップとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a packet and the gap between packets. 同実施形態における、計測データ記憶部１７３が保持する計測データファイルの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the measurement data file which the measurement data storage part 173 hold | maintains in the same embodiment. 同実施形態において、パケット間ギャップ計数装置１７０が出力するデータの例を示す図である。In the same embodiment, it is a figure which shows the example of the data which the gap counting apparatus 170 between packets outputs. 同実施形態において、表示装置１８０が表示するグラフの例を示す図である。In the embodiment, it is a figure which shows the example of the graph which the display apparatus 180 displays. 同実施形態における、パケット集中計測システム１００の動作例を示すシーケンス図である。FIG. 6 is a sequence diagram showing an operation example of the packet concentration measurement system 100 in the same embodiment. 同実施形態において、計測装置１６０が、受信パケットを処理する手順を示すフローチャートである。In the embodiment, the measurement device 160 is a flowchart showing a procedure for processing a received packet. 同実施形態における、パケット間ギャップ計数装置１７０の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence of the gap counting apparatus 170 between packets in the same embodiment. 本発明の一実施形態におけるパケット集中計測システムを実際のネットワークに適用したシステム構成例を示す図である。It is a figure which shows the system configuration example which applied the packet concentration measurement system in one Embodiment of this invention to the actual network. 図１１のパケット集中計測システムにおける計測結果を示すグラフである。It is a graph which shows the measurement result in the packet concentration measurement system of FIG.

＜第１の実施形態＞
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態におけるパケット集中計測システムの概略構成を示すシステム構成図である。同図において、パケット集中計測システム１００は、パケットストリーム送信装置１１０と、受信再生装置１２０と、ネットワーク１３０と、時刻通知サーバ装置１４０と、時刻情報提供装置１５０と、計測装置１６０−１および１６０−２と、パケット間ギャップ計数装置１７０と、表示装置１８０とを具備する。また、計測装置１６０−１および１６０−２は、ネットワーク１３０に接続されている。
パケット集中計測システム１００が対象とするパケットとしては、例えばＩＰパケット（Ｖ４またはＶ６）、あるいは、イーサネットフレーム（Ethernet Frame。イーサネットは登録商標）がある。 <First Embodiment>
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a system configuration diagram showing a schematic configuration of a packet concentration measurement system according to an embodiment of the present invention. In the figure, a packet concentration measurement system 100 includes a packet stream transmission device 110, a reception / playback device 120, a network 130, a time notification server device 140, a time information providing device 150, and measurement devices 160-1 and 160-. 2, an inter-packet gap counting device 170, and a display device 180. The measuring devices 160-1 and 160-2 are connected to the network 130.
Examples of the packet targeted by the packet central measurement system 100 include an IP packet (V4 or V6) or an Ethernet frame (Ethernet is a registered trademark).

パケットストリーム送信装置１１０は、パケット集中の計測対象となるパケットを送信する。例えば、パケットストリーム送信装置１１０は、映像や音声等のコンテンツのストリームデータをパケット単位で送信するコンテンツサーバ装置である。
受信再生装置１２０は、パケットストリーム送信装置１１０が送信するパケットを受信する。例えば、受信再生装置１２０は、パケットストリーム送信装置１１０が送信するコンテンツを再生する端末装置である。
ネットワーク１３０は、パケットストリーム送信装置１１０から送信されるパケットを伝送する。例えば、ネットワーク１３０は、ＩＰネットワークである。 The packet stream transmission device 110 transmits a packet that is a measurement target of packet concentration. For example, the packet stream transmission device 110 is a content server device that transmits stream data of content such as video and audio in units of packets.
The reception / playback device 120 receives a packet transmitted by the packet stream transmission device 110. For example, the reception / playback device 120 is a terminal device that plays back the content transmitted by the packet stream transmission device 110.
The network 130 transmits a packet transmitted from the packet stream transmission device 110. For example, the network 130 is an IP network.

計測装置１６０−１は、パケットストリーム送信装置１１０からネットワーク１３０に送信されるパケットを中継し、当該パケットの通過時刻を計測し、当該パケットのパケット長を取得して、パケット間ギャップ計数装置１７０に送信する。計測装置１６０−２は、受信再生装置１２０がネットワーク１３０から受信するパケットを中継し、当該パケットの通過時刻を計測し、当該パケットのパケット長を取得して、パケット間ギャップ計数装置１７０に送信する。以下では、パケットの通過時刻とパケット長とを併せて「計測データ」と呼ぶ。また、パケットの通過時間の「計測」およびパケット長の「取得」を、単にパケットの通過時間およびパケット長の「取得」と呼ぶ。 The measuring device 160-1 relays the packet transmitted from the packet stream transmitting device 110 to the network 130, measures the passage time of the packet, acquires the packet length of the packet, and sends it to the inter-packet gap counting device 170. Send. The measuring device 160-2 relays the packet received by the reception / playback device 120 from the network 130, measures the passage time of the packet, acquires the packet length of the packet, and transmits the packet length to the inter-packet gap counting device 170. . Hereinafter, the packet passage time and the packet length are collectively referred to as “measurement data”. Further, “measurement” of packet transit time and “acquisition” of packet length are simply referred to as “acquisition” of packet transit time and packet length.

なお、パケット集中計測システム１００が具備する計測装置の個数は、同図に示す２個に限らず、また、計測装置の位置も、同図に示す位置に限らない。計測装置が、ある２つの装置間の計測データを計測するように配置されていればよい。例えば、パケット集中計測システム１００が、計測装置１６０−１または１６０−２のいずれか一方のみを具備するようにしてもよい。あるいは、パケット集中計測システム１００が、パケットストリーム送信装置１１０の他にもパケットストリーム送信装置を具備し、パケットストリーム送信装置の各々とネットワーク１３０との間に各１個の計測装置が設置されていてもよい。あるいは、計測装置が、ネットワーク１３０内の通信装置間に設置されていてもよい。 Note that the number of measurement apparatuses included in the packet concentration measurement system 100 is not limited to the two shown in the figure, and the positions of the measurement apparatuses are not limited to the positions shown in the figure. The measurement device only needs to be arranged so as to measure measurement data between two devices. For example, the packet concentration measurement system 100 may include only one of the measurement devices 160-1 and 160-2. Alternatively, the packet central measurement system 100 includes a packet stream transmission device in addition to the packet stream transmission device 110, and one measurement device is installed between each of the packet stream transmission devices and the network 130. Also good. Alternatively, the measurement device may be installed between communication devices in the network 130.

時刻通知サーバ装置１４０は、計測装置１６０−１と１６０−２とに時刻情報を提供する。例えば、時刻通知サーバ装置１４０は、ＮＴＰ（Network Time Protocol、ＩＥＴＦ（Internet Engineering Task Force）が発行するＲＦＣ１３０５にて規定される、ネットワーク上の時刻に関するプロトコル）に基づいて正確な時刻同期を実現するＮＴＰサーバ装置であり、ＮＴＰに基づく時刻情報を計測装置１６０−１と１６０−２とに提供する。
時刻情報提供装置１５０は、時刻通知サーバ装置１４０に時刻情報を提供する。例えば、時刻情報提供装置１５０は、ＧＰＳ（Global Positioning System）、あるいは、上位層（stratum）のＮＴＰサーバ装置である。
なお、計測装置１６０−１と１６０−２とが互いに別個の時刻通知サーバ装置から時刻情報の提供を受けるようにしてもよい。計測装置１６０−１と１６０−２とが、それぞれ正確に時間を計測できればよく、計測装置１６０−１と１６０−２との間で時刻の同期がとられている必要はない。 The time notification server device 140 provides time information to the measuring devices 160-1 and 160-2. For example, the time notification server device 140 realizes accurate time synchronization based on NTP (Network Time Protocol, a protocol related to time on the network defined by RFC 1305 issued by IETF (Internet Engineering Task Force)). It is a server device and provides time information based on NTP to the measuring devices 160-1 and 160-2.
The time information providing device 150 provides time information to the time notification server device 140. For example, the time information providing device 150 is a GPS (Global Positioning System) or an NTP server device of an upper layer (stratum).
Note that the measurement devices 160-1 and 160-2 may receive time information from separate time notification server devices. The measuring devices 160-1 and 160-2 need only be able to accurately measure time, and the time does not need to be synchronized between the measuring devices 160-1 and 160-2.

パケット間ギャップ計数装置１７０は、計測装置１６０−１から送信される計測データに基づいて、パケット末尾から次のパケット先頭までの時間間隔（以下では、パケット末尾から次のパケット先頭までの時間間隔を「パケット間ギャップ」（Interpacket GAP；ＩＰＧ）と呼ぶ）を算出し、算出したパケット間ギャップの数を時間間隔の長さ毎に計数し、計数結果を表示装置１８０に送信する。同様に、パケット間ギャップ計数装置１７０は、計測装置１６０−２の計測データに基づいて、パケット間ギャップを算出し、算出したパケット間ギャップの数を時間間隔の長さ毎に計数し、計数結果を表示装置１８０に送信する。
表示装置１８０は、パケット間ギャップ計数装置１７０の計数結果を、計測装置１６０−１と１６０−２との各々について表示する。例えば、表示装置１８０は、汎用のグラフ化ツールを用いて、パケット間ギャップ計数装置１７０の計数結果を折れ線グラフにて表示する端末装置である。 Based on the measurement data transmitted from the measurement device 160-1, the inter-packet gap counting device 170 calculates the time interval from the end of the packet to the beginning of the next packet (hereinafter, the time interval from the end of the packet to the beginning of the next packet). “Interpacket GAP (IPG)” is calculated, the calculated number of interpacket gaps is counted for each length of time interval, and the count result is transmitted to the display device 180. Similarly, the inter-packet gap counting device 170 calculates the inter-packet gap based on the measurement data of the measuring device 160-2, counts the calculated number of inter-packet gaps for each length of time interval, and the counting result Is transmitted to the display device 180.
The display device 180 displays the counting result of the inter-packet gap counting device 170 for each of the measuring devices 160-1 and 160-2. For example, the display device 180 is a terminal device that displays the counting result of the inter-packet gap counting device 170 in a line graph using a general-purpose graphing tool.

なお、時刻情報提供装置１５０と時刻通知サーバ装置１４０とが、ネットワーク１３０を用いて互いに通信するようにしてもよいし、専用回線等の他の回線を用いて互いに通信するようにしてもよい。同様に、時刻通知サーバ装置１４０と計測装置１６０−１または１６０−２と、あるいは、計測装置１６０−１または１６０−２とパケット間ギャップ計数装置１７０と、あるいは、パケット間ギャップ計数装置１７０と表示装置１８０とも、ネットワーク１３０を用いて互いに通信するようにしてもよいし、専用回線等の他の回線を用いて互いに通信するようにしてもよい。
特に、時刻情報提供装置１５０や、時刻通知サーバ装置１４０や、計測装置１６０−１や、計測装置１６０−２が、ＮＴＰに基づいて時刻同期を行うことにより、専用回線が無くともインターネット等の汎用ネットワークを用いて、正確な時刻同期を行うことができる。
一方、これらの装置が専用回線を用いて時刻同期を行う場合は、ネットワークでの通信速度のゆらぎの影響を受けない点で、さらに正確に時刻同期が行われることが期待できる。 Note that the time information providing apparatus 150 and the time notification server apparatus 140 may communicate with each other using the network 130, or may communicate with each other using another line such as a dedicated line. Similarly, the time notification server device 140 and the measuring device 160-1 or 160-2, or the measuring device 160-1 or 160-2 and the inter-packet gap counting device 170, or the inter-packet gap counting device 170 are displayed. The apparatus 180 may communicate with each other using the network 130, or may communicate with each other using another line such as a dedicated line.
In particular, the time information providing device 150, the time notification server device 140, the measuring device 160-1, and the measuring device 160-2 perform time synchronization based on NTP, so that a general purpose such as the Internet can be used without a dedicated line. Accurate time synchronization can be performed using a network.
On the other hand, when these devices perform time synchronization using a dedicated line, it can be expected that time synchronization is performed more accurately because they are not affected by fluctuations in the communication speed on the network.

図２は、計測装置１６０−１の機能ブロック構成を示すブロック構成図である。同図において、計測装置１６０−１は、時刻データ通信部１６１と、時刻同期部１６２と、パケット受信部１６３と、パケット選択部１６４と、計測部１６５と、パケット送信部１６６と、計測データ送信部１６７とを具備する。
なお、計測装置１６０−２は、ネットワーク１３０からパケットを受信し、受信再生装置１２０に送信する点で計測装置１６０−１と異なるものの、パケットの通過時刻およびパケット長を取得する機能において計測装置１６０−１と同様であり、計測装置１６０−２の構成も、以下に説明する計測装置１６０−１の構成と同様である。以下では、計測装置１６０−１と計測装置１６０−２とをまとめて、「計測装置１６０」と表記する。 FIG. 2 is a block configuration diagram showing a functional block configuration of the measuring device 160-1. In the figure, a measurement device 160-1 includes a time data communication unit 161, a time synchronization unit 162, a packet reception unit 163, a packet selection unit 164, a measurement unit 165, a packet transmission unit 166, and a measurement data transmission. Part 167.
The measurement device 160-2 is different from the measurement device 160-1 in that it receives a packet from the network 130 and transmits the packet to the reception / playback device 120, but the measurement device 160-2 has a function of acquiring a packet passage time and a packet length. -1 and the configuration of the measurement device 160-2 are the same as the configuration of the measurement device 160-1 described below. Hereinafter, the measurement device 160-1 and the measurement device 160-2 are collectively referred to as “measurement device 160”.

時刻データ通信部１６１は、時刻通知サーバ装置１４０との間で通信を行う。
時刻同期部１６２は、時刻データ通信部１６１を介して時刻通知サーバ装置１４０（図１）との間で毎秒数千回の頻度でＮＴＰ設定のやり取りを行う。そして、時刻同期部１６２は、時刻通知サーバ装置１４０とのやり取りで得られる時刻情報に、時刻同期部１６２内部に備えるタイマの時刻を同期させる。これにより、このタイマの時刻は、時刻通知サーバ装置１４０の時刻にナノ（nano、１０のマイナス９乗）秒レベルで同期する。時刻同期部１６２は、同期をとった上記タイマの示す時刻情報を計測部１６５に出力する。 The time data communication unit 161 communicates with the time notification server device 140.
The time synchronization unit 162 exchanges NTP settings with the time notification server device 140 (FIG. 1) through the time data communication unit 161 at a frequency of several thousand times per second. Then, the time synchronization unit 162 synchronizes the time of the timer provided in the time synchronization unit 162 with the time information obtained by the exchange with the time notification server device 140. As a result, the time of this timer is synchronized with the time of the time notification server device 140 at the nano (nano, minus 9th power) second level. The time synchronization unit 162 outputs time information indicated by the synchronized timer to the measurement unit 165.

パケット受信部１６３は、パケットストリーム送信装置１１０（図１）から送信されるパケットを受信する。
パケット選択部１６４は、パケット受信部１６３が受信するパケットから、パケットのヘッダに基づいて計測対象のパケットを選択する。すなわち、パケット選択部１６４は、パケット受信部１６３が受信するパケットのヘッダのデータが予め定められたパターンに合致するか否かに基づいて、当該パケットが計測対象か否かを判定する。例えば、パケット選択部１６４は、ヘッダに含まれる宛先が受信再生装置１２０のアドレスである場合、すなわち、当該パケットが受信再生装置１２０宛てのパケットである場合に、計測対象のパケットであると判定する。
計測対象のパケットであると判定した場合は、パケット選択部１６４は、当該パケットを計測部１６５に出力する。一方、計測対象のパケットでないと判定した場合は、パケット選択部１６４は、当該パケットをパケット送信部１６６に出力する。 The packet receiving unit 163 receives a packet transmitted from the packet stream transmission device 110 (FIG. 1).
The packet selection unit 164 selects a measurement target packet from the packets received by the packet reception unit 163 based on the packet header. That is, the packet selection unit 164 determines whether or not the packet is a measurement target based on whether or not the header data of the packet received by the packet reception unit 163 matches a predetermined pattern. For example, when the destination included in the header is the address of the reception / playback device 120, that is, when the packet is a packet addressed to the reception / playback device 120, the packet selection unit 164 determines that the packet is a measurement target packet. .
When it is determined that the packet is a measurement target packet, the packet selection unit 164 outputs the packet to the measurement unit 165. On the other hand, when it is determined that the packet is not a measurement target packet, the packet selection unit 164 outputs the packet to the packet transmission unit 166.

なお、計測装置１６０が、受信する全パケットについて計測データを生成し送信できる処理能力を有する場合は、パケット選択部１６４が全てのパケットを選択するようにしてもよい。この場合は、計測装置１６０が位置する回線の全ての通信が計測対象となる点で、当該回線の総合的な状態を計測できる。
なお、パケット選択部１６４がパケットを選択する基準は、パケットヘッダに基づくものに限らない。例えば、パケット選択部１６４が、パケットのデータからアプリケーションを識別する情報を読み出して、特定のアプリケーションによって送信されるパケットを選択するようにしてもよい。 Note that when the measurement device 160 has a processing capability capable of generating and transmitting measurement data for all received packets, the packet selection unit 164 may select all the packets. In this case, the overall state of the line can be measured in that all communication on the line on which the measuring device 160 is located is a measurement target.
Note that the criteria for selecting a packet by the packet selection unit 164 are not limited to those based on the packet header. For example, the packet selection unit 164 may read out information for identifying an application from packet data and select a packet transmitted by a specific application.

なお、パケット選択部１６４が、複数のパターンのパケットを選択し、計測装置１６０が、それぞれのパターンのパケットの計測データに、パターンを区別する識別子を付して、パケット間ギャップ計数装置１７０に送信するようにしてもよい。例えば、計測装置１６０−２が、複数のパケットストリーム送信装置からの計測データを、パケットストリーム送信装置毎に区別してパケット間ギャップ計数装置１７０に送信するようにしてもよい。この場合、パケット間ギャップ計数装置１７０は、それぞれのパターンについて、互いに異なる計測装置から計測データを受信した場合と同様に処理する。これにより、１台の計測装置１６０を用いて複数のパターンのパケットを計測できる。 The packet selection unit 164 selects a plurality of patterns of packets, and the measurement device 160 attaches an identifier for distinguishing the patterns to the measurement data of the packets of each pattern and transmits the packets to the inter-packet gap counting device 170. You may make it do. For example, the measurement device 160-2 may transmit measurement data from a plurality of packet stream transmission devices to the inter-packet gap counting device 170 while distinguishing the measurement data for each packet stream transmission device. In this case, the inter-packet gap counting device 170 processes each pattern in the same way as when measuring data is received from different measuring devices. Thereby, a plurality of patterns of packets can be measured using one measuring device 160.

計測部１６５は、パケット選択部１６４から出力されるパケットを、パケット送信部１６６に、そのまま出力（転送）する。
また、計測部１６５は、パケット選択部１６４から出力される当該パケットが、ある特定の地点を通過する通過時刻を計測する。例えば、計測部１６５は、当該パケットに対して巡回冗長検査（Cyclic Redundancy Check；ＣＲＣ）による誤り検出を行い、巡回冗長検査における剰余が０となって誤りなしと判定した時刻を、当該パケットの末尾が計測装置１６０−１を通過した時刻として計測する。ＣＲＣによる誤り検出を行う例としては、ＣＲＣ３２を用いるイーサネット（登録商標）が挙げられる。
計測部１６５は、時刻同期部１６２から出力される時刻情報を用いてパケットの通過時刻を計測する。 The measurement unit 165 outputs (transfers) the packet output from the packet selection unit 164 to the packet transmission unit 166 as it is.
In addition, the measurement unit 165 measures the passage time when the packet output from the packet selection unit 164 passes through a specific point. For example, the measurement unit 165 performs error detection by cyclic redundancy check (CRC) on the packet, and determines the time when the remainder in the cyclic redundancy check is 0 and it is determined that there is no error at the end of the packet. Is measured as the time when it passes through the measuring device 160-1. An example of performing error detection by CRC is Ethernet (registered trademark) using CRC32.
The measuring unit 165 measures the packet passage time using the time information output from the time synchronization unit 162.

加えて、計測部１６５は、当該パケットのパケット長を取得する。例えば、計測部１６５は、当該パケットのパケット長として、当該パケットのデータサイズの情報をパケットヘッダからバイト（Byte）単位にて読み出す。
計測部１６５は、計測した通過時刻およびパケット長（すなわち、計測データ）を、計測データ送信部１６７に出力する。 In addition, the measurement unit 165 acquires the packet length of the packet. For example, the measurement unit 165 reads out information on the data size of the packet from the packet header in units of bytes as the packet length of the packet.
The measurement unit 165 outputs the measured passage time and packet length (that is, measurement data) to the measurement data transmission unit 167.

パケット送信部１６６は、パケット選択部１６４から出力されるパケットと、計測部１６５から出力されるパケットとを、パケット受信部１６３の受信順序と同順に調整して、ネットワーク１３０に送信する。これにより、計測装置１６０−１は、パケットストリーム送信装置１１０から送信されるパケットを、ネットワーク１３０に、そのまま送信（転送）する。
計測データ送信部１６７は、計測部１６５から出力される計測データを、パケット間ギャップ計数装置１７０に送信する。
なお、計測データ送信部１６７が、計測部１６５から出力される計測データをバッファメモリに蓄積しておき、複数のパケットの計測データをまとめて送信するようにしてもよい。計測データをまとめて送信することにより、通信負荷を低減できる。一方、計測データ送信部１６７が、計測データを随時送信する場合は、表示装置１８０が表示する計数結果を遅滞無く更新できる。 The packet transmission unit 166 adjusts the packet output from the packet selection unit 164 and the packet output from the measurement unit 165 in the same order as the reception order of the packet reception unit 163 and transmits the packet to the network 130. Thereby, the measuring device 160-1 transmits (transfers) the packet transmitted from the packet stream transmitting device 110 to the network 130 as it is.
The measurement data transmission unit 167 transmits the measurement data output from the measurement unit 165 to the inter-packet gap counting device 170.
Note that the measurement data transmission unit 167 may store measurement data output from the measurement unit 165 in a buffer memory and transmit measurement data of a plurality of packets collectively. The communication load can be reduced by sending the measurement data together. On the other hand, when the measurement data transmission part 167 transmits measurement data at any time, the count result displayed on the display device 180 can be updated without delay.

図３は、パケット間ギャップ計数装置１７０の機能ブロック構成を示すブロック構成図である。同図において、パケット間ギャップ計数装置１７０は、受信部１７１と、計測データ振分部１７２と、計測データ記憶部１７３と、パケット間ギャップ算出部１７４−１および１７４−２と、計数部１７５−１および１７５−２と、送信部１７６とを具備する。
受信部１７１は、計測装置１６０−１および１６０−２から送信される計測データを受信する。 FIG. 3 is a block configuration diagram showing a functional block configuration of the inter-packet gap counting device 170. In the figure, an inter-packet gap counting device 170 includes a receiving unit 171, a measurement data distribution unit 172, a measurement data storage unit 173, inter-packet gap calculation units 174-1 and 174-2, and a counting unit 175-. 1 and 175-2, and a transmission unit 176.
The receiving unit 171 receives measurement data transmitted from the measurement devices 160-1 and 160-2.

計測データ記憶部１７３は、受信部１７１が受信する計測データを記憶する。より具体的には、計測データ記憶部１７３は、計測装置毎の計測データを格納する計測データファイルを保持する。図３の例では、計測データ記憶部１７３は、計測装置１６０−１から送信される計測データを格納する計測データファイルＤＦ１と、計測装置１６０−２から送信される計測データを格納する計測データファイルＤＦ２とを保持している。 The measurement data storage unit 173 stores measurement data received by the reception unit 171. More specifically, the measurement data storage unit 173 holds a measurement data file that stores measurement data for each measurement device. In the example of FIG. 3, the measurement data storage unit 173 includes a measurement data file DF1 that stores measurement data transmitted from the measurement device 160-1, and a measurement data file that stores measurement data transmitted from the measurement device 160-2. Holding DF2.

なお、計測データ記憶部１７３が計測データを記憶する形式は、計測装置毎に限らない。例えば、１つの計測装置からフロー毎に計測データが送信される場合は、計測データ記憶部１７３がフロー毎に計測データを記憶するようにしてもよい。
計測データ振分部１７２は、受信部１７１が受信する計測データを、計測装置毎に振り分けて計測データ記憶部１７３に書き込む。図３の例では、計測データ振分部１７２は、計測装置１６０−１から送信される計測データを計測データファイルＤＦ１に書き込み、計測装置１６０−２から送信される計測データを計測データファイルＤＦ２に書き込む。 The format in which the measurement data storage unit 173 stores the measurement data is not limited to each measurement device. For example, when measurement data is transmitted for each flow from one measurement device, the measurement data storage unit 173 may store the measurement data for each flow.
The measurement data distribution unit 172 distributes the measurement data received by the reception unit 171 for each measurement device and writes the measurement data in the measurement data storage unit 173. In the example of FIG. 3, the measurement data distribution unit 172 writes the measurement data transmitted from the measurement device 160-1 to the measurement data file DF1, and the measurement data transmitted from the measurement device 160-2 to the measurement data file DF2. Write.

パケット間ギャップ算出部１７４−１および１７４−２は、それぞれ、計測データ記憶部１７３から計測データを読み出して、パケット間ギャップ（パケット末尾から次のパケット先頭までの時間間隔）を算出する。図３の例では、パケット間ギャップ算出部１７４−１は、計測データファイルＤＦ１から計測データを読み出して、計測装置１６０−１が選択したパケットのパケット間ギャップを算出する。パケット間ギャップ算出部１７４−２は、計測データファイルＤＦ２から計測データを読み出して、計測装置１６０−２が選択したパケットのパケット間ギャップを算出する。パケット間ギャップ算出部１７４−１および１７４−２は、各計測装置における伝送速度を予め記憶しており、後述する式に基づいてパケット間ギャップを算出する。 The inter-packet gap calculation units 174-1 and 174-2 each read measurement data from the measurement data storage unit 173 and calculate an inter-packet gap (time interval from the end of the packet to the start of the next packet). In the example of FIG. 3, the interpacket gap calculation unit 174-1 reads the measurement data from the measurement data file DF1, and calculates the interpacket gap of the packet selected by the measurement device 160-1. The interpacket gap calculation unit 174-2 reads the measurement data from the measurement data file DF2, and calculates the interpacket gap of the packet selected by the measurement device 160-2. The inter-packet gap calculation units 174-1 and 174-2 store the transmission rate in each measurement device in advance, and calculate the inter-packet gap based on an expression described later.

計数部１７５−１は、パケット間ギャップ算出部１７４−１が算出したパケット間ギャップを、時間間隔の長さ毎に計数する。計数部１７５−１は、例えば、時間間隔が１マイクロ秒以下のパケット間ギャップ、１マイクロ秒より大きく２マイクロ秒以下のパケット間ギャップ、・・・、というように、所定の時間間隔毎に計数を行う。同様に、計数部１７５−２は、パケット間ギャップ算出部１７４−２が算出したパケット間ギャップを、時間間隔の長さ毎に計数する。
送信部１７６は、計数部１７５−１の計数結果と、計数部１７５−２の計数結果とを、両者を区別する識別子を付して表示装置１８０に送信する。 The counting unit 175-1 counts the inter-packet gap calculated by the inter-packet gap calculating unit 174-1 for each length of time interval. The counting unit 175-1 counts every predetermined time interval, for example, an inter-packet gap whose time interval is 1 microsecond or less, an inter-packet gap that is larger than 1 microsecond and 2 microseconds or less, and so on. I do. Similarly, the counting unit 175-2 counts the inter-packet gap calculated by the inter-packet gap calculating unit 174-2 for each length of time interval.
The transmission unit 176 transmits the counting result of the counting unit 175-1 and the counting result of the counting unit 175-2 to the display device 180 with an identifier for distinguishing both.

なお、パケット間ギャップ算出部１７４−１と１７４−２とが行う処理は互いに独立である。従って、パケット間ギャップ算出部１７４−１と１７４−２とが並行処理を行うようにして処理速度を向上させることができる。同様に、計数部１７５−１と１７５−２とが行う処理は互いに独立であり、並行処理を行うようにして処理速度を向上させることができる。
また、計数部１７５−１がパケットを処理する間に、パケット間ギャップ算出部１７４−１が次のパケットの処理を開始するパイプライン処理を行うようにすることでも、処理速度を向上させることができる。同様に、パケット間ギャップ算出部１７４−２と計数部１７５−２との間でパイプライン処理を行うようにすることにより、処理速度を向上させることができる。今日頻用されているマルチコアや、ハードでのマルチスレッド機能を有するプロセッサで、これらの処理を行うことにより処理速度の向上が図れる。 Note that the processes performed by the inter-packet gap calculation units 174-1 and 174-2 are independent of each other. Therefore, the inter-packet gap calculation units 174-1 and 174-2 can perform parallel processing to improve the processing speed. Similarly, the processing performed by the counting units 175-1 and 175-2 is independent of each other, and the processing speed can be improved by performing parallel processing.
Also, the processing speed can be improved by causing the interpacket gap calculation unit 174-1 to perform pipeline processing to start processing of the next packet while the counting unit 175-1 processes the packet. it can. Similarly, processing speed can be improved by performing pipeline processing between the inter-packet gap calculation unit 174-2 and the counting unit 175-2. The processing speed can be improved by performing these processes on a processor having a multi-core function or a hardware multi-thread function that is frequently used today.

次に、図４を参照して、パケット間ギャップ計数装置１７０が計数するパケット間ギャップについて説明する。図４は、パケットとパケット間ギャップとの関係を示す図である。同図において、パケットＡとパケットＢとは、共に計測装置１６０の計測部１６５（図２）を通過するパケットであり、パケットＡがパケットＢに先行する。
また、時刻Ｔ_１は、パケットＡの末尾が計測部１６５を通過する時刻を示す。時刻Ｔ_２は、パケットＢの先頭が計測部１６５を通過する時刻を示す。時刻Ｔ_３は、パケットＢの末尾が計測部１６５を通過する時刻を示す。また、時間Ｐ_Ｂは、パケットＢが計測部１６５を通過するのに要する時間を示す。時間Ｐ_Ｇは、パケットＡの末尾からパケットＢの先頭までの時間間隔、すなわち、パケット間ギャップを示す。 Next, the interpacket gap counted by the interpacket gap counter 170 will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a diagram illustrating the relationship between packets and gaps between packets. In the same figure, packet A and packet B are both packets that pass through the measurement unit 165 (FIG. 2) of the measurement device 160, and packet A precedes packet B.
Time T ₁ indicates the time when the end of the packet A passes through the measuring unit 165. Time T ₂ indicates the time when the head of the packet B passes through the measurement unit 165. Time T ₃ indicates the time when the end of the packet B passes through the measurement unit 165. The time P _B indicates the time required for the packet B to pass through the measuring unit 165. Time P _G is the time interval from the end of the packet A to the beginning of the packet B, ie, showing the gap between packets.

パケットＢのデータサイズをＬ（バイト）とし、１バイト当たりの伝送時間をＱとすると、パケットＢが通過するのに要する時間は、ＬとＱとの積により、式（１）にて算出される。
Ｐ_Ｂ＝ＬＱ・・・式（１）
そして、パケットＢの先頭の通過時刻Ｔ_２は、式（２）にて算出される。
Ｔ_２＝Ｔ_３−Ｐ_Ｂ＝Ｔ_３−ＬＱ・・・式（２）
さらに、パケットＡの末尾からパケットＢの先頭までの時間間隔Ｐ_Ｇは、式（３）にて算出される。
Ｐ_Ｇ＝Ｔ_２−Ｔ_１＝Ｔ_３−ＬＱ−Ｔ_１・・・式（３）
パケット間ギャップ計数装置１７０のパケット間ギャップ算出部１７４−１および１７４−２は、計測データ記憶部１７３から読み出すパケット末尾の通過時刻およびパケット長を用いて、式（３）によりパケット間ギャップを算出する。 If the data size of packet B is L (bytes) and the transmission time per byte is Q, the time required for packet B to pass is calculated by the formula (1) by the product of L and Q. The
P _B = LQ (1)
Then, passing time T _2, beginning of the packet B is calculated by Equation (2).
T ₂ = T ₃ −P _B = T ₃ −LQ (2)
Furthermore, the time interval P _G from the end of the packet A to the beginning of the packet B is calculated by Equation (3).
P _G = T ₂ −T ₁ = T ₃ −LQ−T ₁ Formula (3)
The inter-packet gap calculating units 174-1 and 174-2 of the inter-packet gap counting device 170 calculate the inter-packet gap using the equation (3) using the passage time and the packet length at the end of the packet read from the measurement data storage unit 173. To do.

次に、図５および図６を参照して、計測データ記憶部１７３（図３）が記憶するデータおよびパケット間ギャップ計数装置１７０が出力するデータのデータ構成について説明する。
図５は、計測データ記憶部１７３が保持する計測データファイルの例を示す図である。同図に示す例では、計測データファイルの各行には、計測対象のパケットが計測装置１６０−１または１６０−２の計測部１６５を通過した時刻と、当該パケットのパケット長とが格納されている。このように、計測データ記憶部１７３は、パケットの通過時刻と当該パケットのパケット長とを互いに対応付けて、計測データファイルにて記憶する。 Next, with reference to FIGS. 5 and 6, the data structure of the data stored in the measurement data storage unit 173 (FIG. 3) and the data output from the inter-packet gap counting device 170 will be described.
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a measurement data file held by the measurement data storage unit 173. In the example shown in the figure, each line of the measurement data file stores the time when the measurement target packet passes through the measurement unit 165 of the measurement device 160-1 or 160-2 and the packet length of the packet. . As described above, the measurement data storage unit 173 stores the packet passage time and the packet length of the packet in association with each other in the measurement data file.

図６は、パケット間ギャップ計数装置１７０が出力するデータの例を示す図である。
同図に示す例では、行Ｒ１には、時間間隔が１マイクロ（micro、１０のマイナス６乗）秒以下のパケット間ギャップの計測値「０」が格納され、行Ｒ２には、時間間隔が１マイクロ秒より大きく２マイクロ秒以下のパケット間ギャップの計測値「０」が格納され、行Ｒ３には、時間間隔が２マイクロ秒より大きく３マイクロ秒以下のパケット間ギャップの計測値「１」が格納されている。また、パケット間ギャップ計数装置１７０が出力するデータには、計測装置を識別する識別子Ｄが付されている。 FIG. 6 is a diagram illustrating an example of data output by the inter-packet gap counting device 170.
In the example shown in the figure, the row R1 stores a measurement value “0” of the inter-packet gap whose time interval is 1 micro (micro, minus 6 to the power of 6 seconds) or less, and the row R2 includes the time interval. The inter-packet gap measurement value “0” that is greater than 1 microsecond and less than or equal to 2 microseconds is stored, and in row R3, the inter-packet gap measurement value “1” that is greater than 2 microseconds and less than or equal to 3 microseconds is stored. Is stored. The data output from the inter-packet gap counting device 170 has an identifier D for identifying the measuring device.

このように、パケット間ギャップ計数装置１７０が出力するデータは、時間間隔の長さ毎のパケット間ギャップの計数値を、計測装置毎に示す。
なお、パケット間ギャップ計数装置１７０が出力するデータの時間単位は、上述したマイクロ秒に限らない。計測装置１６０が計測する回線の帯域に応じて、ナノ秒、あるいは、ミリ秒、さらにはこれらの中間の時間単位など、マイクロ秒以外の単位を用いるようにしてもよい。ただし、表示装置１８０にて、各計測装置の計数値を互いに重ね併せて表示する場合は、スケーリングの負荷が生じないように、共通の単位を用いることが望ましい。 As described above, the data output by the inter-packet gap counting device 170 indicates the count value of the inter-packet gap for each length of the time interval for each measuring device.
Note that the time unit of data output by the inter-packet gap counter 170 is not limited to the microseconds described above. Units other than microseconds, such as nanoseconds, milliseconds, or intermediate time units, may be used depending on the bandwidth of the line measured by the measurement device 160. However, in the case where the display device 180 displays the count values of the respective measurement devices in an overlapping manner, it is desirable to use a common unit so as not to cause a scaling load.

次に、図７を参照して、パケット集中計測システム１００の計数結果について説明する。図７は、表示装置１８０が表示するグラフの例を示す図である。
同図の縦軸は、パケット間ギャップの計数値を示す。同図の横軸は時間軸あり、パケット間ギャップの時間間隔を示す。
また、時間Ｐ_ｍは、パケットが通過する物理回線に対して定められた、パケット間の時間間隔の最小値である。以下では、このパケット間の時間間隔の最小値を「パケット間ギャップ最小値」（最小ＩＰＧ）と呼ぶ。パケット間ギャップ最小値は、例えば、パケットが通過する物理回線の特性に応じて定められる。例えば、回線速度が１ギガビット毎秒のイーサネット（登録商標）では、パケット間ギャップ最小値は、９６ナノ秒（１２バイト分）に定められている。 Next, a counting result of the packet concentration measurement system 100 will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a graph displayed on the display device 180.
The vertical axis in the figure indicates the count value of the interpacket gap. The horizontal axis in the figure is a time axis and indicates the time interval of the interpacket gap.
The time P _m is the minimum value of the time interval between packets determined for the physical line through which the packet passes. Hereinafter, the minimum value of the time interval between the packets is referred to as “interpacket gap minimum value” (minimum IPG). The interpacket gap minimum value is determined according to the characteristics of the physical line through which the packet passes, for example. For example, in Ethernet (registered trademark) with a line speed of 1 gigabit per second, the minimum gap between packets is set to 96 nanoseconds (12 bytes).

計数値が時間Ｐ_ｍ付近に集中している場合、これらのパケットが通過する物理回線の特性に応じて定められたパケット間ギャップ最小値の間隔で、パケットが連続して送信されていること（バースト）が示されている。すなわち、この回線がパケットの集中している状態にあることが示されている。例えば、図７の線Ｋ_１では、Ｐ_ｍ付近に計数値が集中しており、この回線がパケットの集中している状態にあることが示されている。
一方、パケット間ギャップ最小値付近に計数値が集中していない場合は、パケットが一定以上の間隔で、すなわち回線の帯域幅に対して余裕をもって送信されていることが示されている。したがって、この回線はパケットの集中している状態ではないことが示されている。例えば、図７の線Ｋ_１では、時間Ｐ_ｍ付近には計数値が集中しておらず、この回線はパケットの集中している状態ではないことが示されている。 When the count values are concentrated in the vicinity of the time P _m , packets are continuously transmitted at intervals of the minimum inter-packet gap value determined according to the characteristics of the physical line through which these packets pass ( Burst) is shown. That is, it is indicated that this line is in a state where packets are concentrated. For example, the line K _{1 in} FIG. 7 shows that the count values are concentrated in the vicinity of P _m and that this line is in a state where packets are concentrated.
On the other hand, when the count value is not concentrated in the vicinity of the inter-packet gap minimum value, it is indicated that the packets are transmitted at a certain interval or more, that is, with a margin with respect to the bandwidth of the line. Therefore, it is shown that this line is not in a state where packets are concentrated. For example, the line K ₁ in FIG. 7, not in concentration count is in the vicinity of time P _m, this line has been shown to be not a state where the concentration of the packet.

次に、図８〜図１０を参照して、パケット集中計測システム１００の動作について説明する。
図８は、パケット集中計測システム１００の動作例を示すシーケンス図である。
パケット集中計測システム１００において、時刻通知サーバ装置１４０は、時刻情報提供装置１５０から時刻情報を随時受信して、時刻情報提供装置１５０が示す時刻に同期する（シーケンスＳ１）。 Next, the operation of the packet concentration measurement system 100 will be described with reference to FIGS.
FIG. 8 is a sequence diagram illustrating an operation example of the packet concentration measurement system 100.
In the packet central measurement system 100, the time notification server device 140 receives time information from the time information providing device 150 as needed, and synchronizes with the time indicated by the time information providing device 150 (sequence S1).

また、計測装置１６０−１の時刻同期部１６２は、時刻データ通信部１６１を介して時刻通知サーバ装置１４０（図１）との間で随時ＮＴＰ設定のやり取りを行っている。そして、時刻同期部１６２は、時刻通知サーバ装置１４０とのやり取りで得られる時刻情報に内部タイマの時刻を同期させる。これにより、この内部タイマの時刻は、時刻通知サーバ装置１４０の時刻にナノ秒レベルで同期する。時刻同期部１６２は、内部タイマの示す時刻情報を計測部１６５に出力する（以上、シーケンスＳ２）。同様に、計測装置１６０−１の時刻同期部１６２は、内部タイマの時刻を時刻通知サーバ装置１４０の時刻に同期させる（シーケンスＳ３）。 Further, the time synchronization unit 162 of the measuring device 160-1 exchanges NTP settings with the time notification server device 140 (FIG. 1) as needed via the time data communication unit 161. Then, the time synchronization unit 162 synchronizes the time of the internal timer with time information obtained by exchange with the time notification server device 140. Thereby, the time of the internal timer is synchronized with the time of the time notification server device 140 at the nanosecond level. The time synchronization unit 162 outputs the time information indicated by the internal timer to the measurement unit 165 (sequence S2 above). Similarly, time synchronization unit 162 of measuring device 160-1 synchronizes the time of the internal timer with the time of time notification server device 140 (sequence S3).

また、パケットストリーム送信装置１１０が受信再生装置１２０に向けてパケットを送信する場合、パケットストリーム送信装置１１０は、当該パケットを計測装置１６０−１に送信する（シーケンスＳ１１）。
計測装置１６０−１は、パケットストリーム送信装置１１０から送信されたパケットを、ネットワーク１３０を介して計測装置１６０−２に送信する（シーケンスＳ２１）。また、計測装置１６０−１は、当該パケットの計測データ（計測装置１６０−１の計測部１６５を通過した時刻およびパケット長）を取得してパケット間ギャップ計数装置１７０に送信する（シーケンスＳ２２）。 When the packet stream transmission device 110 transmits a packet to the reception / playback device 120, the packet stream transmission device 110 transmits the packet to the measurement device 160-1 (sequence S11).
The measuring device 160-1 transmits the packet transmitted from the packet stream transmitting device 110 to the measuring device 160-2 via the network 130 (sequence S21). In addition, the measurement device 160-1 acquires the measurement data of the packet (the time and packet length that passed through the measurement unit 165 of the measurement device 160-1) and transmits them to the inter-packet gap counting device 170 (sequence S22).

計測装置１６０−２は、計測装置１６０−１から送信されたパケットを受信再生装置１２０に送信する（シーケンスＳ３１）。また、計測装置１６０−２は、当該パケットの計測データ（計測装置１６０−２の計測部１６５を通過した時刻およびパケット長）を取得してパケット間ギャップ計数装置１７０に送信する（シーケンスＳ３２）。
パケット間ギャップ計数装置１７０は、計測装置１６０−１から送信される計測データからパケット間ギャップを算出し、算出したパケット間ギャップを時間間隔の長さ毎に計数して表示装置１８０に送信する。同様に、パケット間ギャップ計数装置１７０は、計測装置１６０−２から送信される計測データからパケット間ギャップを算出し、算出したパケット間ギャップを時間間隔の長さ毎に計数して表示装置１８０に送信する。表示装置１８０は、パケット間ギャップ計数装置１７０から送信された計数値をグラフ表示する（以上、シーケンスＳ４１）。 The measuring device 160-2 transmits the packet transmitted from the measuring device 160-1 to the reception / playback device 120 (sequence S31). In addition, the measurement device 160-2 acquires the measurement data of the packet (the time and the packet length that passed through the measurement unit 165 of the measurement device 160-2) and transmits them to the inter-packet gap counting device 170 (sequence S32).
The inter-packet gap counting device 170 calculates the inter-packet gap from the measurement data transmitted from the measuring device 160-1, counts the calculated inter-packet gap for each length of the time interval, and transmits it to the display device 180. Similarly, the inter-packet gap counting device 170 calculates the inter-packet gap from the measurement data transmitted from the measuring device 160-2, counts the calculated inter-packet gap for each length of time interval, and displays it on the display device 180. Send. The display device 180 displays the count value transmitted from the inter-packet gap counting device 170 as a graph (sequence S41 above).

図９は、計測装置１６０が、受信パケットを処理する手順を示すフローチャートである。計測装置１６０は、パケット受信部１６３がパケットを受信すると同図の処理を開始する。
同図の処理において、まず、パケット受信部１６３が、受信したパケットをパケット選択部１６４に出力する。パケット選択部１６４は、出力されたパケットに対して巡回冗長検査を行って、パケットを正常に受信していることを確認する（以上、ステップＳ１０１）。 FIG. 9 is a flowchart illustrating a procedure in which the measurement device 160 processes a received packet. When the packet receiving unit 163 receives a packet, the measuring device 160 starts the process of FIG.
In the process of FIG. 6, first, the packet receiving unit 163 outputs the received packet to the packet selecting unit 164. The packet selection unit 164 performs a cyclic redundancy check on the output packet and confirms that the packet is normally received (step S101).

次に、パケット選択部１６４は、当該パケットのヘッダのデータを読み出し（ステップＳ１０２）、読み出したデータに基づいて、当該パケットが計測対象のパケットか否かを判定する（ステップＳ１０３）。計測対象のパケットであると判定した場合（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、パケット選択部１６４は、当該パケットを計測部１６５に出力する。計測部１６５は、出力されたパケットを、パケット送信部１６６に出力（転送）する。また、計測部１６５は、当該パケットの計測データを計測データ送信部１６７に出力する。具体的には、計測部１６５は、ステップＳ１０１で巡回冗長検査を完了した時刻を、通過時刻として計測データ送信部１６７に出力し、また、ステップＳ１０２で読み出したヘッダデータの中からデータサイズの情報を読み出して、パケット長として計測データ送信部１６７に出力する。計測データ送信部１６７は、出力された計測データを、パケット間ギャップ計数装置１７０に送信する（以上、ステップＳ１０４）。パケット送信部１６６は、出力されたパケットを送信する（以上、ステップＳ１０５）。その後、計測装置１６０は、当該パケットに対する処理を終了する。
一方、ステップＳ１０３で、計測対象のパケットでないと判定した場合（ステップＳ１０３：ＮＯ）、パケット選択部１６４は、当該パケットをパケット送信部１６６に出力し、ステップＳ１０５に進む。 Next, the packet selection unit 164 reads the header data of the packet (step S102), and determines whether the packet is a measurement target packet based on the read data (step S103). If it is determined that the packet is a measurement target packet (step S103: YES), the packet selection unit 164 outputs the packet to the measurement unit 165. The measurement unit 165 outputs (transfers) the output packet to the packet transmission unit 166. Further, the measurement unit 165 outputs the measurement data of the packet to the measurement data transmission unit 167. Specifically, the measurement unit 165 outputs the time at which the cyclic redundancy check is completed in step S101 to the measurement data transmission unit 167 as a passage time, and information on the data size from the header data read in step S102 Is output to the measurement data transmission unit 167 as a packet length. The measurement data transmission unit 167 transmits the output measurement data to the inter-packet gap counting device 170 (step S104). The packet transmission unit 166 transmits the output packet (step S105 above). Thereafter, the measurement device 160 ends the processing for the packet.
On the other hand, when it is determined in step S103 that the packet is not a measurement target packet (step S103: NO), the packet selection unit 164 outputs the packet to the packet transmission unit 166, and proceeds to step S105.

図１０は、パケット間ギャップ計数装置１７０の処理手順を示すフローチャートである。パケット間ギャップ計数装置１７０は、受信部１７１が計測装置１６０から計測データを受信すると同図の処理を開始する。
同図の処理において、まず、受信部１７１が、受信した計測データを計測データ振分部１７２に出力する。計測データ振分部１７２は、出力された計測データが、計測装置１６０−１と１６０−２とのいずれから送信されたかを判定する。計測装置１６０−１から送信されたと判定した場合は、計測データ振分部１７２は、当該計測データを計測データファイルＤＦ１に書き込む。一方、計測装置１６０−２から送信されたと判定した場合は、計測データ振分部１７２は、当該計測データを計測データファイルＤＦ２に書き込む（以上、ステップＳ２０１）。パケット間ギャップ算出部１７４−１は、定期的に計測データファイルＤＦ１から計測データを読み出し、パケット間ギャップを算出し、計数部１７５−１に出力する。また、パケット間ギャップ算出部１７４−２は、定期的に計測データファイルＤＦ２から計測データを読み出し、パケット間ギャップを算出し、計数部１７５−２に出力する（以上、ステップＳ２０２）。 FIG. 10 is a flowchart showing the processing procedure of the inter-packet gap counting device 170. The inter-packet gap counting device 170 starts the process of FIG. 5 when the receiving unit 171 receives measurement data from the measuring device 160.
In the process of FIG. 6, first, the reception unit 171 outputs the received measurement data to the measurement data distribution unit 172. The measurement data distribution unit 172 determines whether the output measurement data is transmitted from the measurement devices 160-1 and 160-2. When it is determined that the data is transmitted from the measurement device 160-1, the measurement data distribution unit 172 writes the measurement data in the measurement data file DF1. On the other hand, when it is determined that the measurement data is transmitted from the measurement device 160-2, the measurement data sorting unit 172 writes the measurement data in the measurement data file DF2 (step S201). The inter-packet gap calculation unit 174-1 periodically reads measurement data from the measurement data file DF1, calculates an inter-packet gap, and outputs it to the counting unit 175-1. Further, the inter-packet gap calculation unit 174-2 periodically reads measurement data from the measurement data file DF2, calculates the inter-packet gap, and outputs it to the counting unit 175-2 (step S202).

計数部１７５−１は、パケット間ギャップ算出部１７４−１から出力されるパケット間ギャップを時間間隔の長さ毎に計数し、計数値を送信部１７６に出力する。また、計数部１７５−２は、パケット間ギャップ算出部１７４−２から出力されるパケット間ギャップを時間間隔の長さ毎に計数し、計数値を送信部１７６に出力する（以上、ステップＳ２０３）。
送信部１７６は、計数部１７５−１から出力される計数値と、計数部１７５−２から出力される計数値とを、表示装置１８０に送信する（ステップＳ２０４）。その後、パケット間ギャップ計数装置１７０は、同図の処理を終了する。 The counting unit 175-1 counts the inter-packet gap output from the inter-packet gap calculating unit 174-1 for each length of time interval, and outputs the count value to the transmitting unit 176. The counting unit 175-2 counts the inter-packet gap output from the inter-packet gap calculating unit 174-2 for each length of time interval, and outputs the count value to the transmitting unit 176 (step S203). .
The transmission unit 176 transmits the count value output from the counting unit 175-1 and the count value output from the counting unit 175-2 to the display device 180 (step S204). Thereafter, the inter-packet gap counting device 170 ends the process of FIG.

以上のように、パケット集中計測システム１００では、パケット間ギャップ計数装置１７０が、パケット間ギャップを時間間隔の長さ毎に計数する。この計数結果において、物理回線の特性に応じて定められたパケット間ギャップ最小値の間隔で、パケットが連続して送信されているか否かにより、パケットの集中が生じているか否かが示される。すなわち、パケット集中計測システム１００により、パケットの集中を計測できる。
ここで、パケット間ギャップ計数装置１７０は、マイクロ秒単位あるいはナノ秒単位など、高い時間分解能でパケット間ギャップを算出する。この点で、パケット集中計測システム１００により、高い時間分解能でパケットの集中を測定できる。 As described above, in the packet concentration measurement system 100, the inter-packet gap counting device 170 counts the inter-packet gap every time interval. In this counting result, whether or not packet concentration occurs is indicated by whether or not packets are continuously transmitted at intervals of the minimum value of the inter-packet gap determined according to the characteristics of the physical line. That is, the packet concentration measurement system 100 can measure packet concentration.
Here, the inter-packet gap counting device 170 calculates the inter-packet gap with a high time resolution such as a microsecond unit or a nanosecond unit. In this respect, the packet concentration measurement system 100 can measure the concentration of packets with high time resolution.

また、パケット選択部１６４（図２）が、計測対象のパケットを選択することにより、計測する目的に応じて計測対象を絞り込むことができる。例えば、特定の受信再生装置のパケット受信状態を調査するために、当該受信再生装置が受信するパケットを選択してパケットの集中を計測することができる。あるいは、特定のパケットストリーム送信装置と特定の受信再生装置との間のフローのパケットの遅延の有無を調査するために、当該フローのパケットを選択してパケットの集中を計測することができる。
一方、回線を通過する全パケットを計測対象とすることにより、当該回線の総合的な状態を計測することができる。 Further, the packet selection unit 164 (FIG. 2) can select the measurement target packet, thereby narrowing down the measurement target according to the purpose of measurement. For example, in order to investigate the packet reception state of a specific reception / playback apparatus, it is possible to select a packet received by the reception / playback apparatus and measure the concentration of packets. Alternatively, in order to investigate whether there is a delay in a packet of a flow between a specific packet stream transmission device and a specific reception / playback device, the packet concentration can be measured by selecting the packet of the flow.
On the other hand, by measuring all packets passing through the line, the overall state of the line can be measured.

また、計測部１６５（図２）が、受信パケットに対する誤り検出を行い、誤りなしと判定した時刻を通過時刻とすることにより、パケットの先頭または末尾を特定するために受信データを解析するなどの負荷を増やすことなくパケットの通過時刻を測定できる。
また、複数の計測装置１６０が、同一の時刻通知サーバ装置１４０から時刻情報の提供を受けることにより共通の時間尺度でパケットの通過時刻を計測し、これらの通過時刻を用いて計数されるパケット間ギャップの計数値を、表示装置１８０が、計測装置毎にグラフ化して同一座標に重ねて表示することにより、計測装置毎の計数値を比較しながらパケットの集中を計測することができる。この具体例は、後述の図１２で示す。 In addition, the measurement unit 165 (FIG. 2) performs error detection on the received packet and sets the time determined to have no error as the passage time, thereby analyzing the received data in order to identify the beginning or end of the packet. Packet transit time can be measured without increasing the load.
In addition, a plurality of measuring devices 160 measure the passage time of packets on a common time scale by receiving the provision of time information from the same time notification server device 140, and between the packets counted using these passage times The display device 180 displays the gap count value in a graph for each measurement device and displays the gap value on the same coordinate, thereby allowing the concentration of packets to be measured while comparing the count values for each measurement device. A specific example is shown in FIG.

なお、パケット間ギャップ計数装置１７０が、計数結果に基づいて、パケットの集中の有無を判定するようにしてもよい。例えば、パケット間ギャップ計数装置１７０は、パケット間ギャップ最小値を予め記憶しておく。そして、パケット間ギャップ最小値から３マイクロ秒以内の時間幅（後述する図１２の例では、１１マイクロ秒から１４マイクロ秒の間）に含まれる計測値の個数が、全体の計測値の個数の半分以上となる場合に、パケットの集中ありと判定するなど、パケット間ギャップ最小値付近に一定割合以上の計測値が集中する場合に、パケットの集中ありと判定する。
さらに、パケット間ギャップ最小値が不明の場合、計数値の個数が０以外となる最も短い時間間隔がパケット間ギャップ最小値であると、パケット間ギャップ計数装置１７０が推定するようにしてもよい。あるいは、誤計測を考慮して、計数値の個数（の全体に占める割合）が所定の閾値以上となる最も短い時間間隔がパケット間ギャップ最小値であると推定するようにする。 Note that the inter-packet gap counting device 170 may determine the presence or absence of packet concentration based on the counting result. For example, the inter-packet gap counting device 170 stores the inter-packet gap minimum value in advance. The number of measurement values included in the time width within 3 microseconds from the minimum inter-packet gap value (between 11 microseconds and 14 microseconds in the example of FIG. 12 described later) is the total number of measurement values. When it is determined that there is a concentration of packets when it is half or more, it is determined that there is a concentration of packets when measurement values of a certain ratio or more are concentrated in the vicinity of the inter-packet gap minimum value.
Further, when the interpacket gap minimum value is unknown, the interpacket gap counter 170 may estimate that the shortest time interval in which the number of count values is other than 0 is the interpacket gap minimum value. Alternatively, in consideration of erroneous measurement, it is estimated that the shortest time interval in which the number of count values (ratio to the total number) is equal to or greater than a predetermined threshold is the interpacket gap minimum value.

次に、図１１および図１２を参照して、パケット集中計測システムを実際のネットワークに適用した例について説明する。
図１１は、パケット集中計測システムを実際のネットワークに適用したシステム構成例を示す図である。同図において、パケット集中計測システム２００は、パケットストリーム送信装置１１０と、受信再生装置１２０−１および１２０−２と、パケット複製装置２２０と、ネットワーク１３０−１〜１３０−３と、時刻通知サーバ装置１４０と、時刻情報提供装置１５０と、計測装置１６０−６、１６０−７、１６０−８および２６０と、パケット間ギャップ計数装置２７０と、表示装置２８０とを具備する。また、計測装置２６０はネットワーク１３０−１に接続され、計測装置１６０−６と１６０−７とはネットワーク１３０−２に接続され、計測装置１６０−８はネットワーク１３０−３に接続されている。また、ネットワーク１３０−１と１３０−２と、および、ネットワーク１３０−２と１３０−３とは、互いに接続されている。 Next, an example in which the packet concentration measurement system is applied to an actual network will be described with reference to FIG. 11 and FIG.
FIG. 11 is a diagram illustrating a system configuration example in which the packet central measurement system is applied to an actual network. In the figure, a packet central measurement system 200 includes a packet stream transmission device 110, reception / reproduction devices 120-1 and 120-2, a packet duplication device 220, networks 130-1 to 130-3, and a time notification server device. 140, a time information providing device 150, measuring devices 160-6, 160-7, 160-8 and 260, an inter-packet gap counting device 270, and a display device 280. The measuring device 260 is connected to the network 130-1, the measuring devices 160-6 and 160-7 are connected to the network 130-2, and the measuring device 160-8 is connected to the network 130-3. The networks 130-1 and 130-2 and the networks 130-2 and 130-3 are connected to each other.

同図において、図１の各部と同様の機能を有する各部には、同一の符号（１１０、１４０、１５０）を付して説明を省略する。また、受信再生装置１２０−１と１２０−２とは、図１の受信再生装置１２０と同様の機能を有し、説明を省略する。計測装置１６０−６と１６０−７と１６０−８とは、図１の計測装置１６０−１や１６０−２と同様の機能を有し、説明を省略する。
ネットワーク１３０−１と１３０−２と１３０−３とは、それぞれ個別に管理・運営されるＩＰネットワークである。各ネットワーク内および、ネットワーク間の帯域は１０Ｇｂｐｓ（１０の９乗ビット毎秒）である。 In the figure, the same reference numerals (110, 140, 150) are given to the respective parts having the same functions as those of the respective parts in FIG. The reception / reproduction devices 120-1 and 120-2 have the same functions as those of the reception / reproduction device 120 in FIG. The measuring devices 160-6, 160-7, and 160-8 have the same functions as the measuring devices 160-1 and 160-2 in FIG.
The networks 130-1, 130-2, and 130-3 are IP networks that are individually managed and operated. The bandwidth within each network and between networks is 10 Gbps (10 9th bit per second).

パケット複製装置２２０は、ＩＰユニキャスト（IP Unicast。インターネットプロトコルに基づいて、単一の宛先を指定して行われるデータ送信）によって送信される一連のパケットの連続（フロー）を構成する各パケットを複製し、複数の宛先に送信する。
計測装置２６０は、双方向の通信の各々について、図１の計測装置１６０−１や１６０−２と同様に、通過時刻やパケット長を取得する計測装置である。
パケット間ギャップ計数装置２７０は、計測装置１６０−６、１６０−７、１６０−８、２６０の各々から送信される計測データに基づいて、図１のパケット間ギャップ計数装置１７０と同様にパケット間ギャップを算出し、算出したパケット間ギャップを時間間隔の長さ毎に計数し、計数装置毎の計数結果を表示装置２８０に送信する。
表示装置２８０は、パケット間ギャップ計数装置２７０から送信される計測結果をグラフ表示する。 The packet duplicating device 220 transmits each packet constituting a series (flow) of a series of packets transmitted by IP unicast (IP Unicast. Data transmission performed by designating a single destination based on the Internet protocol). Duplicate and send to multiple destinations.
The measurement device 260 is a measurement device that acquires the passage time and the packet length for each of the two-way communications, like the measurement devices 160-1 and 160-2 in FIG.
The inter-packet gap counting device 270 is based on the measurement data transmitted from each of the measuring devices 160-6, 160-7, 160-8, and 260, and is similar to the inter-packet gap counting device 170 in FIG. And the calculated inter-packet gap is counted for each length of the time interval, and the counting result for each counting device is transmitted to the display device 280.
The display device 280 displays the measurement result transmitted from the inter-packet gap counting device 270 in a graph.

パケットストリーム送信装置１１０と計測装置１６０−１との間は、１Ｇｂｐｓ（ギガビット毎秒）のイーサネット（IEEE 802.3zおよびIEEE8032.3abに基づく。イーサネットは登録商標）で接続されている。同様に、計測装置１６０−１とネットワーク１３０−２との間、受信再生装置１２０−１と計測装置１６０−７との間、計測装置１６０−７とネットワーク１３０−２との間、受信再生装置１２０−２と計測装置１６０−８との間、計測装置１６０−８とネットワーク１３０−３との間、パケット複製装置２２０と計測装置２６０との間、計測装置２６０とネットワーク１３０−１との間も、１Ｇｂｐｓのイーサネット（IEEE 802.3zおよびIEEE8032.3abに基づく。イーサネットは登録商標）で接続されている。 The packet stream transmission device 110 and the measurement device 160-1 are connected by 1 Gbps (Gigabit per second) Ethernet (based on IEEE 802.3z and IEEE 8032.3ab, Ethernet is a registered trademark). Similarly, between the measurement device 160-1 and the network 130-2, between the reception / playback device 120-1 and the measurement device 160-7, between the measurement device 160-7 and the network 130-2, between the reception / playback device. Between 120-2 and measuring device 160-8, between measuring device 160-8 and network 130-3, between packet duplicating device 220 and measuring device 260, and between measuring device 260 and network 130-1. Are also connected by 1 Gbps Ethernet (based on IEEE 802.3z and IEEE 8032.3ab. Ethernet is a registered trademark).

本適用例では、パケットストリーム送信装置１１０がパケット複製装置２２０にパケットを送信し、送信されたパケットをパケット複製装置２２０が複製して受信再生装置１２０−１と１２０−２とに送信している。この状態で、計測装置１６０−６と１６０−７と１６０−８と２６０との、計４箇所での計測を実施した。また、計測装置２６０では、パケット複製装置２２０が送信するパケットについて計測を行った。パケットストリーム送信装置１１０が送信するパケットは、物理回線のレベルでは１３５０バイトであり、最小パケット間ギャップは９６ナノ秒である。したがって、パケットの末尾同士で計測されるパケット送信時間間隔の最小値は１０,８９６ナノ秒（約１０.８９マイクロ秒）である。 In this application example, the packet stream transmission device 110 transmits a packet to the packet replication device 220, and the packet replication device 220 replicates the transmitted packet and transmits it to the reception / reproduction devices 120-1 and 120-2. . In this state, measurement was performed at a total of four locations with the measurement devices 160-6, 160-7, 160-8, and 260. Further, the measuring device 260 measures the packet transmitted by the packet duplicating device 220. The packet transmitted by the packet stream transmitting apparatus 110 is 1350 bytes at the physical line level, and the minimum interpacket gap is 96 nanoseconds. Therefore, the minimum value of the packet transmission time interval measured at the end of the packet is 10,896 nanoseconds (about 10.89 microseconds).

図１２は、パケット集中計測システム２００における計測結果を示すグラフである。同図の縦軸は、パケット間ギャップの計数値を１０の４乗（万）単位で示す。横軸は時間軸であり、パケットの末尾同士で計測されるパケット送信時間間隔（図４のＴ_３−Ｔ_１）をマイクロ秒単位で示す。本適用例で用いたパケットは固定長であり、パケットの先頭から末尾までの通過時間（図４のＰ_Ｂ）は１０，８００ナノ秒（１０，８００ビット／１ギガビット毎秒）である。従って、パケット間ギャップ計数装置２７０が計数するパケット間ギャップ数は、各グラフを１０，８００ナノ秒だけ左側（時間の小さい側）に移動したグラフにて示される。
同図の線ａは、計測装置１６０−６での計測データに基づく計数値を示す。線ｂ、ｃ、ｄ、は、それぞれ、計測装置２６０、１６０−７、１６０−８での計測データに基づく計数値を示す。 FIG. 12 is a graph showing measurement results in the packet concentration measurement system 200. The vertical axis in the figure indicates the count value of the interpacket gap in units of 10 to the fourth power (10,000). The horizontal axis is a time axis, and indicates a packet transmission time interval (T ₃ -T _{1 in} FIG. 4) measured at the end of the packet in units of microseconds. The packet used in this application example has a fixed length, and the transit time from the beginning to the end of the packet (P _{B in} FIG. 4) is 10,800 nanoseconds (10,800 bits / 1 gigabit per second). Therefore, the number of interpacket gaps counted by the interpacket gap counting device 270 is shown by a graph in which each graph is moved to the left side (side where time is small) by 10,800 nanoseconds.
A line “a” in the figure indicates a count value based on measurement data obtained by the measurement device 160-6. Lines b, c, and d indicate count values based on measurement data obtained by the measurement devices 260, 160-7, and 160-8, respectively.

線ａの計数値は、１５〜２０マイクロ秒に集中している。これは、パケットストリーム送信装置１１０で生成されたＩＰパケットのフローは、ほぼ一定のパケット間隔で送信されていることを示している。また、線ｂを線ａと比較すると、パケット複製装置２２０が送信するＩＰパケットのフローは、少しピークの部分が下がり、時間間隔が分散した形態となっている。また、線ｃを線ｂと比較すると、計測装置１６０−７で計測されたフロー、すなわち、受信再生装置１２０−１が受信するＩＰパケットのフローは、パケット複製装置２２０が送信するＩＰパケットのフローと、ほぼ同じ計数結果を示している。
一方、線ｄでは、０以外の計数値を示す最小の時間間隔である１１マイクロ秒の付近に計数値が集中し、また、３３マイクロ秒という比較的大きな値にもピークが存在する。これは、バースト状態に連続したパケットが一定時間連続し、バーストの間隔が３３マイクロ秒くらいに位置していることを示している。すなわち、パケットの集団が複数形成されて、各集団内ではバースト状態のパケット送信間隔（約１１マイクロ秒間隔）が計測され、集団間には約３３マイクロ秒の間隔が計測されている。この集団は、例えば、通信経路上のスイッチが行うパケットの優先順位制御により、複数のパケットがバッファに蓄積された後に纏めて送信されることで形成される。 The count value of line a is concentrated in 15 to 20 microseconds. This indicates that the IP packet flow generated by the packet stream transmission device 110 is transmitted at a substantially constant packet interval. Further, when comparing line b with line a, the flow of the IP packet transmitted by the packet duplicator 220 has a form in which the peak portion is slightly lowered and the time intervals are dispersed. When line c is compared with line b, the flow measured by measuring device 160-7, that is, the flow of IP packets received by reception / reproducing device 120-1, is the flow of IP packets transmitted by packet duplicating device 220. And almost the same counting results.
On the other hand, on the line d, the count values are concentrated in the vicinity of 11 microseconds, which is the minimum time interval indicating a count value other than 0, and there is also a peak at a relatively large value of 33 microseconds. This indicates that packets continuous in a burst state continue for a certain period of time, and the interval between bursts is located at about 33 microseconds. That is, a plurality of packet groups are formed, and burst transmission packet intervals (about 11 microsecond intervals) are measured within each group, and an interval of about 33 microseconds is measured between the groups. This group is formed, for example, by collectively transmitting a plurality of packets after they are accumulated in the buffer by packet priority control performed by a switch on the communication path.

このように、パケット集中計測システム２００により、パケットの集中を計測することができる。
また、図１２のように、複数の計測装置でのパケット間ギャップの計数値を同一座標に重ねて表示することにより、計測装置毎の計数値を比較しながらパケットの集中を計測することができる。これにより、パケットの集中している状態を示す線ｄとの比較で線ａ、ｂ、ｃはいずれもパケットの集中していない状態を示していると判定でき、より正確にパケットの集中の有無を判定することができる。 Thus, the packet concentration measurement system 200 can measure the concentration of packets.
In addition, as shown in FIG. 12, by displaying the count values of the inter-packet gaps in a plurality of measurement devices on the same coordinate, the concentration of packets can be measured while comparing the count values of each measurement device. . As a result, it can be determined that all of the lines a, b, and c indicate a state where the packets are not concentrated by comparing with the line d indicating the state where the packets are concentrated. Can be determined.

なお、パケット集中計測システム１００または２００の各部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各部の処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の保持装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。 A program for realizing the function of each unit of the packet central measurement system 100 or 200 is recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium is read into the computer system and executed. You may perform the process of each part. Here, the “computer system” includes an OS and hardware such as peripheral devices.
Further, the “computer system” includes a homepage providing environment (or display environment) if a WWW system is used.
The “computer-readable recording medium” refers to a holding device such as a portable medium such as a flexible disk, a magneto-optical disk, a ROM, and a CD-ROM, and a hard disk built in the computer system. Furthermore, the “computer-readable recording medium” dynamically holds a program for a short time like a communication line when transmitting a program via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. In this case, a volatile memory in a computer system serving as a server or a client in that case, and a program that holds a program for a certain period of time are also included. The program may be a program for realizing a part of the functions described above, and may be a program capable of realizing the functions described above in combination with a program already recorded in a computer system.

以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。 The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes design changes and the like within a scope not departing from the gist of the present invention.

本発明は、パケット集中計測システム、パケット間ギャップ計数装置、パケット間ギャップ計数方法およびプログラムに用いて好適である。 The present invention is suitable for use in a concentrated packet measurement system, an inter-packet gap counting device, an inter-packet gap counting method, and a program.

１００、２００パケット集中計測システム
１１０パケットストリーム送信装置
１２０、１２０−１、１２０−２受信再生装置
１３０、１３０−１、１３０−２、１３０−３ネットワーク
１４０時刻通知サーバ装置
１５０時刻情報提供装置
１６０−１、１６０−２、１６０−６、１６０−７、１６０−８２６０計測装置
１６１時刻データ通信部
１６２時刻同期部
１６３パケット受信部
１６４パケット選択部
１６５計測部
１６６パケット送信部
１６７計測データ送信部
１７０、２７０パケット間ギャップ計数装置
１７１受信部
１７２計測データ振分部
１７３計測データ記憶部
１７４−１、１７４−２パケット間ギャップ算出部
１７５−１、１７５−２計数部
１７６送信部
１８０、２８０表示装置
２２０パケット複製装置 100, 200 Centralized packet measurement system 110 Packet stream transmission device 120, 120-1, 120-2 Reception / reproduction device 130, 130-1, 130-2, 130-3 Network 140 Time notification server device 150 Time information providing device 160- 1, 160-2, 160-6, 160-7, 160-8260 Measuring device 161 Time data communication unit 162 Time synchronization unit 163 Packet reception unit 164 Packet selection unit 165 Measurement unit 166 Packet transmission unit 167 Measurement data transmission unit 170 270 Inter-packet gap counting device 171 Receiving unit 172 Measurement data sorting unit 173 Measurement data storage unit 174-1, 174-2 Inter-packet gap calculation unit 175-1, 175-2 counting unit 176 Transmitting unit 180, 280 Display device 220 Packet Equipment

Claims

A measurement unit that measures a passage time when a packet passes through a specific point, and obtains a packet length of the packet;
Based on the passage time and the packet length, an inter-packet gap calculation unit that calculates an inter-packet gap that is a time interval from the end of a packet to the beginning of the next packet;
A counting unit that counts the number of gaps between packets calculated by the gap calculation unit between packets for each length of a time interval;
A packet centralized measurement system comprising:

A packet selector that selects a packet based on the header of the packet;
The measurement unit measures the passage time of the packet selected by the packet selection unit, and acquires the packet length of the packet;
The centralized packet measurement system according to claim 1.

The packet concentration measurement system according to claim 1, wherein the measurement unit performs error detection on the received packet and sets a time when it is determined that there is no error as the passage time.

A plurality of meter measuring device having the measuring unit,
A time notification server device for transmitting time information to the plurality of measuring devices;
A display device for displaying a count value for each length of a time interval of the inter-packet gap in a graph;
Further comprising
The inter-packet gap calculation unit calculates the inter-packet gap for each measurement device,
The counting unit counts the gap between packets for each measuring device for each length of a time interval,
The display device displays the graphs of a plurality of the measuring devices on the same coordinate,
The packet central measurement system according to any one of claims 1 to 3, wherein

An inter-packet gap calculation unit that calculates an inter-packet gap, which is a time interval between the end of a packet and the start of the next packet, based on the passage time when the packet passes through a specific point and the packet length of the packet. When,
A counting unit that counts the inter-packet gap calculated by the inter-packet gap calculating unit for each length of a time interval;
An inter-packet gap counting device comprising:

An inter-packet gap counting method of an inter-packet gap counting device,
An inter-packet gap calculation unit calculates an inter-packet gap, which is a time interval between the end of a packet and the start of the next packet, based on the transit time when the packet passes through a specific point and the packet length of the packet. A gap calculation step between packets to be calculated;
A counting step in which the counting unit counts the inter-packet gap calculated by the inter-packet gap calculating unit for each length of a time interval; and
An inter-packet gap counting method comprising:

In a computer as an interpacket gap counting device,
An inter-packet gap calculating step for calculating an inter-packet gap, which is a time interval between the end of a packet and the head of the next packet, based on the passage time at which the packet passes through a specific point and the packet length of the packet When,
A counting step of counting the inter-packet gap calculated by the inter-packet gap calculation unit for each length of a time interval;
A program for running