監視点設定方法及び装置及びプログラム
【課題】 ネットワーク上の通信をパッシブに観測し、複数経路の応答遅延の監視を行う際に、適切な監視点を設定する。
【解決手段】 本発明は、通信パケットをキャプチャして、時刻、応答時間、相手先アドレスを取得して第１の記憶手段に格納し、第１の記憶手段から相手先アドレスごとの応答時間の統計情報を算出して第２の記憶手段に格納し、第２の記憶手段から取得した全ての前記統計情報に対してk-medoid法によるクラスタ分類を行い、分類されたクラスタ(アドレスの組)の計数の累積値を求め第３の記憶手段に格納し、各クラスタ毎に各アドレスの中心的な点（medoid）となった回数を算出して第４の記憶手段に格納し、第３の記憶手段に格納された前記クラスタの計数の累積値及び第４の記憶手段に格納された前記各アドレスのmedoidとなった回数に基づいて、監視対象となる代表アドレスを決定する。
【解決手段】 本発明は、通信パケットをキャプチャして、時刻、応答時間、相手先アドレスを取得して第１の記憶手段に格納し、第１の記憶手段から相手先アドレスごとの応答時間の統計情報を算出して第２の記憶手段に格納し、第２の記憶手段から取得した全ての前記統計情報に対してk-medoid法によるクラスタ分類を行い、分類されたクラスタ(アドレスの組)の計数の累積値を求め第３の記憶手段に格納し、各クラスタ毎に各アドレスの中心的な点（medoid）となった回数を算出して第４の記憶手段に格納し、第３の記憶手段に格納された前記クラスタの計数の累積値及び第４の記憶手段に格納された前記各アドレスのmedoidとなった回数に基づいて、監視対象となる代表アドレスを決定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、IP(Internet Protocol)通信などのパケット通信ネットワークにおける通信品質測定のための監視点設定方法及び装置及びプログラムに係り、特に、ネットワーク上の通信をパッシブに観測し、複数経路の応答遅延の監視を行う際の監視点を設定するための監視点設定方法及び装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在では、ＩＰ電話による通信など、ネットワーク内全体で転送遅延が一定以下であること求める品質基準（総務省電気通信事業者設備規則）などが登場してきている。これにより、簡易的にでも「ネットワーク内の遅延の全体像」を計測することが必要となっている。
【０００３】
ネットワーク上のパケット測定技術には、大きく分けて、自ら測定用パケットを送受信するアクティブ測定と、既存の通信を、ミラーポート等を経由してモニタ（キャプチャ）するパッシブ測定（モニタリング測定）の2種類がある。
【０００４】
また、パケット通信の品質指標は基本的な指標としては、「損失率」、「遅延」、「遅延ゆらぎ」の3点がある。
【０００５】
「遅延」の測定では、一般にアクティブ測定技術が用いられる。例えば、意図したパケットの流れを生成して、そのパケット列の送信点で送り出した時刻と、受信側の時刻とを、両端で監視することにより、両者を照合して2点キャプチャ型の一方向遅延を測定する技術、あるいは、受信側で即時応答して送信側に戻ってきたパケットの時間と比較することによる応答時間(RTT: Round Trip Time)を測定する技術(ping応答によるRTT測定技術等)がある。
【０００６】
これらの技術のいずれにおいても、所定のノード間の遅延を測定するためには、測定目的通りのフローを生成させる必要があり、そのために、アクティブに意図通りのフローを生成する必要があるため、アクティブ測定技術が用いられる。
【０００７】
また、アクティブ測定技術においては、pingなどの特殊なアプリケーションでなく、インターネット等のＩＰ通信において、通常利用される非特許文献1に記載のTCP(Transmission Control Protocol)通信［RFC793］の『SYN/ACK応答』を利用して、遅延応答時間を推定する技術も、例えば、非特許文献2等において開示されている。
【０００８】
TCPにてhost_Aからhost_Bに通信を行う場合、まず、TCPセッション開始時にhost_AからSYNパケットをお送り、次に、host_BはSYNを受け取るとSYN+ACKパケットを返し、さらに、host_AがSYN+ACKに対し、ACKパケットを返すことにより成立する。
【０００９】
多くの場合、これらのSYN+ACK、ACK応答は基本的に即時に返るものであり、その応答に要する時間はすなわちhost_Aとhost_B間でパケットが往復する時間であるとして、ネットワークの遅延を推定することができる。
【００１０】
なお、既存の実装の例としては、例えば、非特許文献3に記載のように、「hping」というツール等を用いる。
【００１１】
このようなアクティブ測定技術に対して、パッシブ測定(モニタリング測定)は、コアルータ等で測定すれば通信網を大規模にモニタすることができるが、シーケンス番号を追いかけることによる損失率のモニタリングや、通信網全体のフローサイズの分布等を測定するといった用途が主であり、ネットワークの遅延測定には不向きである。なお、このようなパッシブ測定(モニタリング測定)に用いるツールとして「xflow」等がある。
【００１２】
しかし、既存の通信でping通信(ICMP echo requestパケットの送信、ICMP echo replyパケットによる応答のペア)があれば、これをパッシブにモニタすることにより、その通信ペアについての遅延推定は可能であるが、通常のＩＰ網の通信においては、そのようなping通信はほとんど発生せず、実際には、ping通信を用いてパッシブに遅延推定を行うことは困難である。
【００１３】
以上のように、狙ったホスト間での遅延について計測する技術は、いつくか知られているが、ネットワーク全体にわたる通信の遅延を計るとなると、アクティブ計測では測定機器を極めて大量に配置しなければならず、また、他のネットワークへ負荷をかけてしまうなど、問題点が多く、また、実際のネットワーク上ではping通信は発生せず、ping通信を用いてパッシブにネットワーク全体の遅延測定を行うことは困難である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１４】
【非特許文献１】[RFC793],[online],[平成21年11月25日検索]、インターネット<URL: http://tools.ietf.org/thml/rfc793>.
【非特許文献２】Bryan Veal, Kang Li, David Lowenthal "New Methods for Passive Estimation of TCP Round-TripTimes", PAM2005. [online],[平成21年11月25日検索]、インターネット＜URL:http://www.cs/ugａ．edu/-kangli/src/pam05.pdf＞．
【非特許文献３】[HPING],[online],[平成21年11月25日検索]、インターネット＜URL: http://www.hping.org＞．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
上記の問題を解決する技術として、アドレスの区分なく集計し「全体平均」などで観測する方法があるが、全体の分布自体を観測したい場合を除けば、通常はアドレス（経路）毎にネットワークの影響も異なるので適切とはいえない。
【００１６】
また、実際の観測の前に事前学習期間を用意し、一定時間観測を行い、計数の多い上位アドレスｎ個を用いる手法があるが、選定されるものがよく利用されるサイトであり、監視対象に近いところであるが、実際には大規模なサイトでは負荷分散や個別サービス毎に同じエッジネットワーク上に複数のアドレスでサーバが稼動しており、それらが大量に別のアドレスとして数えられてしまうので、監視対象アドレス群としては実質的な内容で重複してしまうものが多く適切な選定方法とはいえない。
【００１７】
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、ネットワーク上の通信をパッシブに観測し、アドレス・RTT監視を行う際に、効率的に監視対象とすべき代表アドレスを選定することが可能な監視点設定方法及び装置及びプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記の課題を解決するため、本発明は、ネットワーク上の通信をパッシブに観測し、アドレス及び応答時間の監視を行う際に、監視すべき監視点（以下、「アドレス」と記す）を設定するための監視点設定装置であって、
通信パケットをキャプチャして、時刻、応答時間、相手先アドレスを取得し、第１の記憶手段に格納するパケット処理手段と、
前記第１の記憶手段から前記相手先アドレスごとの応答時間の統計情報を算出し、第２の記憶手段に格納する統計処理手段と、
前記第２の記憶手段から取得した全ての前記統計情報に対してk-medoid法によるクラスタ分類を行い、分類されたアドレスの組の計数の累積値を求め第３の記憶手段に格納し、各アドレスの組毎に各アドレスの中心的な点（medoid）となった回数を算出し第４の記憶手段に格納するクラスタ分析手段と、
前記第３の記憶手段に格納された前記アドレスの組の計数の累積値及び前記第４の記憶手段に格納された前記各アドレスのmedoidとなった回数に基づいて、監視対象となる代表アドレスを決定する代表点抽出手段と、を有する。
【００１９】
また、前記統計処理手段は、
算出された前記統計情報の数が所定の閾値未満の場合は欠損値とする手段を含み、
前記欠損値があった場合は、該欠損値を含む時間区間を除く、または、該欠損値のデータの直前の時間帯のデータを前記統計情報として前記クラスタ分析手段に出力する欠損値処理手段を更に有する。
【００２０】
また、前記代表点抽出手段は、
前記第３の記憶手段に格納された前記アドレスの組の計数の累積値が所定の閾値以上となっているアドレスの組を抽出し、該アドレスの組内のアドレスに基づいて前記第４の記憶手段を参照し、該アドレスに対応するmedoidとなった回数が多い方を代表アドレスとする手段を含む。
【発明の効果】
【００２１】
上記のように本発明によれば、ネットワーク上の通信をパッシブに観測してアドレスや応答時間を監視する際に、アドレス毎に異なるネットワークの影響も考慮し、さらに、大規模なサイトにおいても抽出されるアドレスの重複がなく、適切なアドレスの選択を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施の形態における監視点設定装置の構成図である。
【図２】本発明の一実施の形態における監視点設定装置のフローチャート(その１)である。
【図３】本発明の一実施の形態における監視点設定装置のフローチャート(その２)である。
【図４】本発明の一実施の形態における統計情報ＤＢの例（その１）である。
【図５】本発明の一実施の形態における統計情報ＤＢの例（その２）である。
【図６】本発明の一実施の形態におけるＮ組データセットの例である。
【図７】本発明の一実施の形態におけるリンクＤＢの記録結果である。
【図８】本発明の一実施の形態における累積計数ＤＢの例である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下図面と共に、本発明の実施の形態を説明する。
【００２４】
本発明では、上記の処理の後に、絞込みのためのデータ処理を行う。
【００２５】
図１は、本発明の一実施の形態における監視点設定装置の構成を示す。
【００２６】
同図に示す監視点設定装置は、パケット処理部１１０、統計処理部１３０、欠損処理部１５０、クラスタ分析部１６０、代表点抽出部１９０、RTT記録ＤＢ１２０、統計情報ＤＢ１４０、クラスタ計数ＤＢ１７０、クラスタ分類計数ＤＢ１８０から構成される。
【００２７】
以下では、統計指標として、仮にメディアン（中央値）を用いる場合で記述するが、他の統計量を用いる場合でも「メディアン」という記述部分を「90％値」などの指標に置き換えるだけで適用可能である。
【００２８】
RTT記録ＤＢ１２０は、各ＩＰアドレスをキーとして、複数のRTT値を記録できるものである。例えば、key-value型ＤＢでvalue部に可変長配列を設定したものが利用可能である。
【００２９】
統計情報ＤＢ１４０は、統計処理部１３０における各アドレスの複数の時間区間での集計結果を記録する。当該DB１４０は、表形式のデータベースであり、複数のＩＰアドレスに対応する列をもち、各行は時間区間を示す構造で、行を追加していくことができるものとする。
【００３０】
リンク数ＤＢ１７０は、クラスタ分析部１６０で得られたＩＰアドレスの組について、同一クラスタと数えられた計数値を格納するデータベースであり、各要素に(ｉ，ｊ)の組をキーとしてアクセスできるz*(z-1)個の要素(計数値)を持つ連想配列で、各要素は初期値０の整数とする。但し、ｉ，ｊは整数、１≦ｉ＜ｚ、1＜ｊ≦ｚ、ｉ＜ｊとする。各要素は必要に応じて１ずつ加算して（ｉ，ｊ）の組についての計数をとることができる。
【００３１】
さらに、累積計数ＤＢ１８０は、クラスタ分析部１６０で得られた各ＩＰアドレスがクラスタのmedoidに分類された計数値を格納するデータベースであり、ｚ個のアドレス毎に整数値を記録するもので、初期値はすべて０である。
【００３２】
以下に、各構成要素の処理を順に説明する。
【００３３】
図２、図３は、本発明の一実施の形態における監視点設定装置のフローチャートである。
【００３４】
パケット処理部１１０は、入力データとして、ルータのミラーポートなどからの通信パケットをキャプチャして処理することで取得する。具体的には、TCPの接続応答パケットの応答時間を観測することにより可能である（TCPのSYNフラグ、もしくは、ACKフラグの立っているパケットを計測し、シーケンス番号を確認し、対応するものからそれぞれの応答時間（RTT）を計測する(ステップ１１０)。集計単位時間（τ）の間、相手先アドレス毎にRTTをRTT記録ＤＢ１２０に蓄積する（ステップ１２０）。RTT記録ＤＢ１２０に格納される情報は、集計用の単位時間(τ)の間のRTT、相手先ＩＰアドレスの組である。形式は図２（ａ）に示すとおりである。ここで、τ条件としては監視対象としたいアドレスについて統計的な値を概ね算出できる程度の数(利用する統計指標に依存するが、１０〜数十個以上が妥当)観測できる期間であることが望ましい。
【００３５】
上記のパケット処理部１１０のステップ１１０の処理として、まず、各集計単位時間τ毎の処理について説明する。各集計単位時間τ内においては、各TCP接続応答時間(以下、「RTT」と記す)を観測する。当該RTTの観測方法としては、事前学習期間を設定し、その期間における計数の多いものから選ぶ手法を用いる。当該手法は、通信ネットワーク上の一点における通信パケットのモニタリングを行い、例えば、TCPセッション確立の開始時のTCPヘッダ上のSYNフラグの立ったパケットを受信した際、その送信元および宛先（送信先）のアドレスとポート番号の組を受信時刻と共に取得して記憶装置に記憶し、また、逆方向にTCPセッション確立の応答（SYN+ACKフラグの立ったパケット)を選別して、その送信元および宛先（送信先）のアドレスとポートの組が記憶装置に記憶されたSYNフラグの立ったパケットと照合できた場合には、記憶装置に格納されたSYNパケットの受信時刻と、その応答であるSYN+ACKパケットの受信時刻との差を計算し、その差の宛先(送信先)IPアドレス間までの応答時間として収集する。
【００３６】
上記の方法により観測されたパケットのアドレス毎に、RTTをRTT記録ＤＢ１２０に記録していく。観測されたアドレスがRTT記録ＤＢ１２０のkeyになければ、観測されたアドレスを新規レコードのkeyとして登録して、その値として[RTT]一つを要素とする配列を追加する。既にアドレスがあれば、値の配列の末尾にRTTを追加する。この際、何らかの背景や事前のデータなどにより、観測対象のアドレス範囲を事前にリスト(Address＿list)として与えて、当該アドレス範囲に入っているアドレス以外は計測を行わない、とすることで処理コスト・メモリ量などの削減が可能である。
【００３７】
ここでは、説明のため、アドレスのリストを(A1,A2,…，Az)のz個のリストとして記述する。なお、アドレスのリストを用いない場合は、集計し終わった後に、計数の多いアドレスの上位から順に必要な数の分のアドレスを選択する方法を用いることができる。
【００３８】
統計処理部１３０は、RTT記録DB１２０に格納されているアドレス毎のRTT群について、アドレス毎にメディアンや平均値などの統計指標を算出し、統計情報DB１４０に格納する(ステップ１３０)。格納形式は図２（b）に示すとおりである。なお、以下では、統計指標として、仮にメディアン（中央値）を用いる場合で記述するが、他の統計量を用いる場合でも「メディアン」という記述部分を「90％値」などの置き換えるだけで適用可能である。
【００３９】
統計処理部１３０は、また、計数が非常に少数の場合には算出値は統計量として信頼できないものになるため、事前に決めた閾値（C_thsd）未満の個数のRTT値しか観測されなかったアドレスについては、計測値なしの「欠損値（None）」として統計情報DB１４０に記録する(ステップ１４０)。この処理の結果、複数の(アドレス：RTT統計量)の対応が得られる。これを時刻τ１の記録として統計情報DB１４０に格納する。当該集計処理を複数回繰り返す。途中段階でn回行った状態での統計ＤＢ１４０は図４のようになる。
【００４０】
ここで、上記の統計情報DB１４０のデータに対して、欠損値処理を行う必要がある。ここで、集計・記録しようとするデータは、ネットワークのユーザ(他者)が通信を行い、その状況をモニタすることにより得られるデータＷであり、各τの期間、各アドレス毎のデータは１００％全部に対して恒常的に得られるとは限らない。すなわち、前述の欠損値Noneを含むデータとなることがある。
【００４１】
後のデータ処理においては、欠損値Noneがあると問題であるため、欠損処理部１５０において欠損値対策を行う。その方法は以下の2通りのいずれかである。
【００４２】
１．欠損値を含む時間区間を除く。すなわち、欠損値を含む時間がn_novalueであった場合、その時間区間は全てのアドレスのデータを削除し、残りのn_novalue区間のデータのみを用いて処理を行う。
【００４３】
２．欠損値のデータについてはその直前の時間帯のデータと同じと見做して代用する。
【００４４】
欠損値はごく一部であるので、どちらの方法を採用してもよい。本明細書では１．の方法を利用し、欠損データ時間帯を除外する。なお、欠損値が一部であるという仮定については欠損値が大量に発生するくらいデータが少ない場合は本発明の方法がそもそも有効な意味をなさないためである。但し、対象とするネットワークの特性により日中の時間帯のみ、もしくは夜間の時間帯のみにデータが得られるといった構成のため、欠損値が発生する場合は上記１．を適用することで完全に適用可能である。
【００４５】
欠損処理部１４０は、上記のステップ１１０の観測処理からステップ１４０の欠損処理を、n*N行分のデータが統計情報ＤＢ１４０に蓄積されるまで行う。ここで、n，Nは適当な整数である（nが小さすぎて各アドレス毎の特徴が分かれない場合は、後述するクラスタ分類がうまく機能しないので、その範囲で小さすぎない値が必要である。また、Nについては、各回のクラスタ分類には以上値の影響による誤分類などが含まれてしまうため、これらを排除するために複数回（N回）行うのが目的である。例えば、１０回〜数十回くらいが適切と考えられる）。
【００４６】
上記の統計処理部１３０の集計を繰り返し、統計情報DB１４０にn*N行分のデータが蓄積されると図５のようになる。ここで、このデータについて、図６に示すように、ｚ個のn次元ベクトルというデータセットがN組存在すると捉えることができる。
【００４７】
図６に示すデータセットについて、クラスタ分析部１６０によるクラスタ分類処理を適用する(ステップ１５０)。
【００４８】
クラスタ分類処理にはk-means法、k-medoid法などいくつかの方法があるが、本明細書中では、k-medoid法(例えば、「文献１[K-medoids]http://en.wikipedia.org/wiki/K-medoids 」（k-means法よりも異常値の影響が抑えられるため適している）を用いる。
【００４９】
なお、既存手法であるK-medoids法のクラスタ処理の計算法自体は本発明の対象外であり、適当な外部のライブラリ・プログラムなどを用いて計算するものとする。ここでは、mlpyライブラリを用いている（例えば、「文献２[mlpy]http://mlpy.fbk.eu/」）。K-medoid法を適用する場合、適当なクラスタ数κ(２≦κ＜ｚ)を与えて計算すると以下の出力が得られる。
【００５０】
入力データ：
＊z個のn次元ベクトル
＊クラスタ数κ
出力データ：
＊分類されたκ個のクラスタの「medoidベクトル」のリスト(入力したz個のベクトルの部分集合で、各クラスタの"核"に相当するベクトル群)
＊κ個のクラスタリスト（各リストは０〜（ｚ−κ）個のベクトルを含み、その含まれるベクトルは、ｚ個のベクトルのうち、medoidとならなかったものが入る）。
【００５１】
ここで、クラスタ分析部１６０は、κ個のクラスタのうち、２以上の要素（のうち１つはmedoid）をもつものについて、「同一クラスタに分類された」リンクを数えてリンク数DB１７０に記録する。リンク数DB１７０に同一クラスタと分類されたもの同士の組合せ全てについて１ずつ加算する(ステップ１６０)。例えば、ｚ＝２０で、κ＝１０のクラスタに分類した際に、２番目のクラスタに３，６，７番目のベクトルが入っていたとすると、（３，６）と（３，７）と（６，７）の要素について１ずつ加算する。その結果を図３（ｃ）に示す。
【００５２】
この処理の意味は、基本的には類似性の高いベクトルが同じクラスタに分類される。これは、RTTの挙動特性が似ていれば同じクラスタになりやすいことを意味する。但し、RTT計測は外乱要因の影響も大きいため、クラスタ計算では必ずしもぴったりとは適した組合せに分類はされない。また、クラスタ計算の際に、予め入力データが分類されるべきクラスタ数を陽に与える必要がある点も問題である（対象となるデータの種類によるが、ここではκはｚの半分くらいで処理を行うことが望ましい）。
【００５３】
また、各クラスタ毎に中心的な点（medoid）がどれかという情報もk-medoid法によるクラスタ化の際に出てくる。Medoidとなったアドレスについては累積計数DB１８０の当該アドレスに対応する数値を１加算する。これで、累積計数DB１８０に各アドレスごとの累積medoid計数が記録される。この例を図３の(ｄ)に示す。
【００５４】
このクラスタ分類に計算及びリンク数DB１７０、累積計数DB１８０への記録処理を各データセットに対して行う（すなわち、データセットの個数N個分）。
【００５５】
次に、代表点抽出部１９０は、クラスタ処理結果から所定の閾値以上の計数のものを抽出する(ステップ１７０)。上記のクラスタ分析部１６０の処理の結果、リンク数を記録したリンク数DB１７０には、各要素が０〜Nの範囲の整数が記録されている。この数値が大きいほど、その数値のキーとなっている（i，ｊ）の組合せは特に要素がＮであれば、該当する（ｉ，ｊ）の組合せ（すなわち、ｉ番目とｊ番目のアドレスの組合せ）は、全てのクラスタ分類において、「同じクラスタに分類された」ことを意味し、共通性が高い。逆に０であれば、同じクラスタに分類されることはなかったという疎な関係を意味する。中間値の解釈は、値がＮに近いほど大きければ「近い」関係であり、逆に、１，２など小さい値の場合は、ノイズ、外的要因の影響でたまたま数回同じクラスタに分類されただけで本来はあまり近くない組合せであると判断される。
【００５６】
そこで、ある閾値ξを設定する（１＜ξ＜Ｎ）。そして、リンク数を記録するデータ構造（図３（ｃ））からξ以上のカウントとなっている組合せを抽出する。
【００５７】
以下に、具体的な数値による例を示す。
【００５８】
図７は、本発明の一実施の形態におけるリンクＤＢの記録結果の例である。
【００５９】
ｚ＝１０でN=28回で図７に示すような記録結果が得られたものとする。図７において、上下端の横方向の並びの数値がｉ、左端の数値はｊの値で中央の三角形に並んでいる数値群が組合せの計数である。
【００６０】
図７において、例えば、（１，２）の組合せは「０」、（５，８）は「４」と疎な関係であるが、(５，６)、(７，８)、（７，９）、（８，９）はＮ´の１／２以上の値であり、関係が強い。ξをＮ´＊0.5とする場合には、ここではこれらの組合せが選択されることとなる。すなわち、(２，３)と(５，６)が一つの組、２つの組合せでつながる（７，８，９）の３者がもう一つの組、それ以外は独立要素という結果となる。
【００６１】
この方法では、別のパラメータξを事前に決定する必要はあるが、ξは「Ｎ´回のデータセットに対するクラスタ分類のうちどれだけの回で同一組と判定されるか」という意味と結び付けやすいパラメータであり、決定しやすい。
【００６２】
各データセットに対するクラスタ分類時のクラスタ数パラメータκは、引き続き必要であるが、上記の処理で最終的に閾値を超えるもの、に選別されるため、κの値を変更した場合の影響は１回のクラスタ処理で決める場合に較べて格段に小さい。そのため、ｚの約半分程度の数などに適当に決めて実施することができる。
【００６３】
また、代表点抽出部１９０は、累積計数ＤＢ１８０を参照して上記のステップ１７０で決定された各組について、閾値を用いて代表アドレスとすべき組を抽出する(ステップ１８０)。図３の(ｅ)の例に示すように、閾値ξ＝１０である場合に、累積計数ＤＢ１８０に格納されている累積計数値が１０以上の組合せを抽出する。
【００６４】
また、閾値を用いずに、同一グループとなったアドレスのうち、計数値が最も多いものを代表点とすることも可能である。ここで、累積計数ＤＢ１８０に蓄積されている累積値の例を図８に示す。
【００６５】
累積計数ＤＢ１８０に図８に示すような値が格納されていた場合、(２，３)の組において、key=2の値「２８」）の方が、key=３の値「０」より大きいので、key=2の方を採用する。同様に、（５，６）についてはkey=6を、（７，８，９）についてはkey=8を代表点として採用する。
【００６６】
以上の処理結果から、独立性の高い代表アドレスとして、アドレスリストから１番目、２番目、４番目、６番目、８番目、１０番目を採用すればよいことがわかる。
【００６７】
なお、図１に示す監視点設定装置の構成要素の動作をプログラムとして構築し、監視点設定装置として利用されるコンピュータにインストールして実行させる、または、ネットワークを介して流通させることが可能である。
【００６８】
本発明は、上記の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲内において種々変更・応用が可能である。
【符号の説明】
【００６９】
１１０ パケット処理部
１２０ ＲＴＴ記録ＤＢ
１３０ 統計処理部
１４０ 統計情報ＤＢ
１５０ 欠損処理部
１６０ クラスタ分析部
１７０ リンク数ＤＢ
１８０ 累積計数ＤＢ
１９０ 代表点抽出部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、IP(Internet Protocol)通信などのパケット通信ネットワークにおける通信品質測定のための監視点設定方法及び装置及びプログラムに係り、特に、ネットワーク上の通信をパッシブに観測し、複数経路の応答遅延の監視を行う際の監視点を設定するための監視点設定方法及び装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在では、ＩＰ電話による通信など、ネットワーク内全体で転送遅延が一定以下であること求める品質基準（総務省電気通信事業者設備規則）などが登場してきている。これにより、簡易的にでも「ネットワーク内の遅延の全体像」を計測することが必要となっている。
【０００３】
ネットワーク上のパケット測定技術には、大きく分けて、自ら測定用パケットを送受信するアクティブ測定と、既存の通信を、ミラーポート等を経由してモニタ（キャプチャ）するパッシブ測定（モニタリング測定）の2種類がある。
【０００４】
また、パケット通信の品質指標は基本的な指標としては、「損失率」、「遅延」、「遅延ゆらぎ」の3点がある。
【０００５】
「遅延」の測定では、一般にアクティブ測定技術が用いられる。例えば、意図したパケットの流れを生成して、そのパケット列の送信点で送り出した時刻と、受信側の時刻とを、両端で監視することにより、両者を照合して2点キャプチャ型の一方向遅延を測定する技術、あるいは、受信側で即時応答して送信側に戻ってきたパケットの時間と比較することによる応答時間(RTT: Round Trip Time)を測定する技術(ping応答によるRTT測定技術等)がある。
【０００６】
これらの技術のいずれにおいても、所定のノード間の遅延を測定するためには、測定目的通りのフローを生成させる必要があり、そのために、アクティブに意図通りのフローを生成する必要があるため、アクティブ測定技術が用いられる。
【０００７】
また、アクティブ測定技術においては、pingなどの特殊なアプリケーションでなく、インターネット等のＩＰ通信において、通常利用される非特許文献1に記載のTCP(Transmission Control Protocol)通信［RFC793］の『SYN/ACK応答』を利用して、遅延応答時間を推定する技術も、例えば、非特許文献2等において開示されている。
【０００８】
TCPにてhost_Aからhost_Bに通信を行う場合、まず、TCPセッション開始時にhost_AからSYNパケットをお送り、次に、host_BはSYNを受け取るとSYN+ACKパケットを返し、さらに、host_AがSYN+ACKに対し、ACKパケットを返すことにより成立する。
【０００９】
多くの場合、これらのSYN+ACK、ACK応答は基本的に即時に返るものであり、その応答に要する時間はすなわちhost_Aとhost_B間でパケットが往復する時間であるとして、ネットワークの遅延を推定することができる。
【００１０】
なお、既存の実装の例としては、例えば、非特許文献3に記載のように、「hping」というツール等を用いる。
【００１１】
このようなアクティブ測定技術に対して、パッシブ測定(モニタリング測定)は、コアルータ等で測定すれば通信網を大規模にモニタすることができるが、シーケンス番号を追いかけることによる損失率のモニタリングや、通信網全体のフローサイズの分布等を測定するといった用途が主であり、ネットワークの遅延測定には不向きである。なお、このようなパッシブ測定(モニタリング測定)に用いるツールとして「xflow」等がある。
【００１２】
しかし、既存の通信でping通信(ICMP echo requestパケットの送信、ICMP echo replyパケットによる応答のペア)があれば、これをパッシブにモニタすることにより、その通信ペアについての遅延推定は可能であるが、通常のＩＰ網の通信においては、そのようなping通信はほとんど発生せず、実際には、ping通信を用いてパッシブに遅延推定を行うことは困難である。
【００１３】
以上のように、狙ったホスト間での遅延について計測する技術は、いつくか知られているが、ネットワーク全体にわたる通信の遅延を計るとなると、アクティブ計測では測定機器を極めて大量に配置しなければならず、また、他のネットワークへ負荷をかけてしまうなど、問題点が多く、また、実際のネットワーク上ではping通信は発生せず、ping通信を用いてパッシブにネットワーク全体の遅延測定を行うことは困難である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１４】
【非特許文献１】[RFC793],[online],[平成21年11月25日検索]、インターネット<URL: http://tools.ietf.org/thml/rfc793>.
【非特許文献２】Bryan Veal, Kang Li, David Lowenthal "New Methods for Passive Estimation of TCP Round-TripTimes", PAM2005. [online],[平成21年11月25日検索]、インターネット＜URL:http://www.cs/ugａ．edu/-kangli/src/pam05.pdf＞．
【非特許文献３】[HPING],[online],[平成21年11月25日検索]、インターネット＜URL: http://www.hping.org＞．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
上記の問題を解決する技術として、アドレスの区分なく集計し「全体平均」などで観測する方法があるが、全体の分布自体を観測したい場合を除けば、通常はアドレス（経路）毎にネットワークの影響も異なるので適切とはいえない。
【００１６】
また、実際の観測の前に事前学習期間を用意し、一定時間観測を行い、計数の多い上位アドレスｎ個を用いる手法があるが、選定されるものがよく利用されるサイトであり、監視対象に近いところであるが、実際には大規模なサイトでは負荷分散や個別サービス毎に同じエッジネットワーク上に複数のアドレスでサーバが稼動しており、それらが大量に別のアドレスとして数えられてしまうので、監視対象アドレス群としては実質的な内容で重複してしまうものが多く適切な選定方法とはいえない。
【００１７】
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、ネットワーク上の通信をパッシブに観測し、アドレス・RTT監視を行う際に、効率的に監視対象とすべき代表アドレスを選定することが可能な監視点設定方法及び装置及びプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記の課題を解決するため、本発明は、ネットワーク上の通信をパッシブに観測し、アドレス及び応答時間の監視を行う際に、監視すべき監視点（以下、「アドレス」と記す）を設定するための監視点設定装置であって、
通信パケットをキャプチャして、時刻、応答時間、相手先アドレスを取得し、第１の記憶手段に格納するパケット処理手段と、
前記第１の記憶手段から前記相手先アドレスごとの応答時間の統計情報を算出し、第２の記憶手段に格納する統計処理手段と、
前記第２の記憶手段から取得した全ての前記統計情報に対してk-medoid法によるクラスタ分類を行い、分類されたアドレスの組の計数の累積値を求め第３の記憶手段に格納し、各アドレスの組毎に各アドレスの中心的な点（medoid）となった回数を算出し第４の記憶手段に格納するクラスタ分析手段と、
前記第３の記憶手段に格納された前記アドレスの組の計数の累積値及び前記第４の記憶手段に格納された前記各アドレスのmedoidとなった回数に基づいて、監視対象となる代表アドレスを決定する代表点抽出手段と、を有する。
【００１９】
また、前記統計処理手段は、
算出された前記統計情報の数が所定の閾値未満の場合は欠損値とする手段を含み、
前記欠損値があった場合は、該欠損値を含む時間区間を除く、または、該欠損値のデータの直前の時間帯のデータを前記統計情報として前記クラスタ分析手段に出力する欠損値処理手段を更に有する。
【００２０】
また、前記代表点抽出手段は、
前記第３の記憶手段に格納された前記アドレスの組の計数の累積値が所定の閾値以上となっているアドレスの組を抽出し、該アドレスの組内のアドレスに基づいて前記第４の記憶手段を参照し、該アドレスに対応するmedoidとなった回数が多い方を代表アドレスとする手段を含む。
【発明の効果】
【００２１】
上記のように本発明によれば、ネットワーク上の通信をパッシブに観測してアドレスや応答時間を監視する際に、アドレス毎に異なるネットワークの影響も考慮し、さらに、大規模なサイトにおいても抽出されるアドレスの重複がなく、適切なアドレスの選択を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施の形態における監視点設定装置の構成図である。
【図２】本発明の一実施の形態における監視点設定装置のフローチャート(その１)である。
【図３】本発明の一実施の形態における監視点設定装置のフローチャート(その２)である。
【図４】本発明の一実施の形態における統計情報ＤＢの例（その１）である。
【図５】本発明の一実施の形態における統計情報ＤＢの例（その２）である。
【図６】本発明の一実施の形態におけるＮ組データセットの例である。
【図７】本発明の一実施の形態におけるリンクＤＢの記録結果である。
【図８】本発明の一実施の形態における累積計数ＤＢの例である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下図面と共に、本発明の実施の形態を説明する。
【００２４】
本発明では、上記の処理の後に、絞込みのためのデータ処理を行う。
【００２５】
図１は、本発明の一実施の形態における監視点設定装置の構成を示す。
【００２６】
同図に示す監視点設定装置は、パケット処理部１１０、統計処理部１３０、欠損処理部１５０、クラスタ分析部１６０、代表点抽出部１９０、RTT記録ＤＢ１２０、統計情報ＤＢ１４０、クラスタ計数ＤＢ１７０、クラスタ分類計数ＤＢ１８０から構成される。
【００２７】
以下では、統計指標として、仮にメディアン（中央値）を用いる場合で記述するが、他の統計量を用いる場合でも「メディアン」という記述部分を「90％値」などの指標に置き換えるだけで適用可能である。
【００２８】
RTT記録ＤＢ１２０は、各ＩＰアドレスをキーとして、複数のRTT値を記録できるものである。例えば、key-value型ＤＢでvalue部に可変長配列を設定したものが利用可能である。
【００２９】
統計情報ＤＢ１４０は、統計処理部１３０における各アドレスの複数の時間区間での集計結果を記録する。当該DB１４０は、表形式のデータベースであり、複数のＩＰアドレスに対応する列をもち、各行は時間区間を示す構造で、行を追加していくことができるものとする。
【００３０】
リンク数ＤＢ１７０は、クラスタ分析部１６０で得られたＩＰアドレスの組について、同一クラスタと数えられた計数値を格納するデータベースであり、各要素に(ｉ，ｊ)の組をキーとしてアクセスできるz*(z-1)個の要素(計数値)を持つ連想配列で、各要素は初期値０の整数とする。但し、ｉ，ｊは整数、１≦ｉ＜ｚ、1＜ｊ≦ｚ、ｉ＜ｊとする。各要素は必要に応じて１ずつ加算して（ｉ，ｊ）の組についての計数をとることができる。
【００３１】
さらに、累積計数ＤＢ１８０は、クラスタ分析部１６０で得られた各ＩＰアドレスがクラスタのmedoidに分類された計数値を格納するデータベースであり、ｚ個のアドレス毎に整数値を記録するもので、初期値はすべて０である。
【００３２】
以下に、各構成要素の処理を順に説明する。
【００３３】
図２、図３は、本発明の一実施の形態における監視点設定装置のフローチャートである。
【００３４】
パケット処理部１１０は、入力データとして、ルータのミラーポートなどからの通信パケットをキャプチャして処理することで取得する。具体的には、TCPの接続応答パケットの応答時間を観測することにより可能である（TCPのSYNフラグ、もしくは、ACKフラグの立っているパケットを計測し、シーケンス番号を確認し、対応するものからそれぞれの応答時間（RTT）を計測する(ステップ１１０)。集計単位時間（τ）の間、相手先アドレス毎にRTTをRTT記録ＤＢ１２０に蓄積する（ステップ１２０）。RTT記録ＤＢ１２０に格納される情報は、集計用の単位時間(τ)の間のRTT、相手先ＩＰアドレスの組である。形式は図２（ａ）に示すとおりである。ここで、τ条件としては監視対象としたいアドレスについて統計的な値を概ね算出できる程度の数(利用する統計指標に依存するが、１０〜数十個以上が妥当)観測できる期間であることが望ましい。
【００３５】
上記のパケット処理部１１０のステップ１１０の処理として、まず、各集計単位時間τ毎の処理について説明する。各集計単位時間τ内においては、各TCP接続応答時間(以下、「RTT」と記す)を観測する。当該RTTの観測方法としては、事前学習期間を設定し、その期間における計数の多いものから選ぶ手法を用いる。当該手法は、通信ネットワーク上の一点における通信パケットのモニタリングを行い、例えば、TCPセッション確立の開始時のTCPヘッダ上のSYNフラグの立ったパケットを受信した際、その送信元および宛先（送信先）のアドレスとポート番号の組を受信時刻と共に取得して記憶装置に記憶し、また、逆方向にTCPセッション確立の応答（SYN+ACKフラグの立ったパケット)を選別して、その送信元および宛先（送信先）のアドレスとポートの組が記憶装置に記憶されたSYNフラグの立ったパケットと照合できた場合には、記憶装置に格納されたSYNパケットの受信時刻と、その応答であるSYN+ACKパケットの受信時刻との差を計算し、その差の宛先(送信先)IPアドレス間までの応答時間として収集する。
【００３６】
上記の方法により観測されたパケットのアドレス毎に、RTTをRTT記録ＤＢ１２０に記録していく。観測されたアドレスがRTT記録ＤＢ１２０のkeyになければ、観測されたアドレスを新規レコードのkeyとして登録して、その値として[RTT]一つを要素とする配列を追加する。既にアドレスがあれば、値の配列の末尾にRTTを追加する。この際、何らかの背景や事前のデータなどにより、観測対象のアドレス範囲を事前にリスト(Address＿list)として与えて、当該アドレス範囲に入っているアドレス以外は計測を行わない、とすることで処理コスト・メモリ量などの削減が可能である。
【００３７】
ここでは、説明のため、アドレスのリストを(A1,A2,…，Az)のz個のリストとして記述する。なお、アドレスのリストを用いない場合は、集計し終わった後に、計数の多いアドレスの上位から順に必要な数の分のアドレスを選択する方法を用いることができる。
【００３８】
統計処理部１３０は、RTT記録DB１２０に格納されているアドレス毎のRTT群について、アドレス毎にメディアンや平均値などの統計指標を算出し、統計情報DB１４０に格納する(ステップ１３０)。格納形式は図２（b）に示すとおりである。なお、以下では、統計指標として、仮にメディアン（中央値）を用いる場合で記述するが、他の統計量を用いる場合でも「メディアン」という記述部分を「90％値」などの置き換えるだけで適用可能である。
【００３９】
統計処理部１３０は、また、計数が非常に少数の場合には算出値は統計量として信頼できないものになるため、事前に決めた閾値（C_thsd）未満の個数のRTT値しか観測されなかったアドレスについては、計測値なしの「欠損値（None）」として統計情報DB１４０に記録する(ステップ１４０)。この処理の結果、複数の(アドレス：RTT統計量)の対応が得られる。これを時刻τ１の記録として統計情報DB１４０に格納する。当該集計処理を複数回繰り返す。途中段階でn回行った状態での統計ＤＢ１４０は図４のようになる。
【００４０】
ここで、上記の統計情報DB１４０のデータに対して、欠損値処理を行う必要がある。ここで、集計・記録しようとするデータは、ネットワークのユーザ(他者)が通信を行い、その状況をモニタすることにより得られるデータＷであり、各τの期間、各アドレス毎のデータは１００％全部に対して恒常的に得られるとは限らない。すなわち、前述の欠損値Noneを含むデータとなることがある。
【００４１】
後のデータ処理においては、欠損値Noneがあると問題であるため、欠損処理部１５０において欠損値対策を行う。その方法は以下の2通りのいずれかである。
【００４２】
１．欠損値を含む時間区間を除く。すなわち、欠損値を含む時間がn_novalueであった場合、その時間区間は全てのアドレスのデータを削除し、残りのn_novalue区間のデータのみを用いて処理を行う。
【００４３】
２．欠損値のデータについてはその直前の時間帯のデータと同じと見做して代用する。
【００４４】
欠損値はごく一部であるので、どちらの方法を採用してもよい。本明細書では１．の方法を利用し、欠損データ時間帯を除外する。なお、欠損値が一部であるという仮定については欠損値が大量に発生するくらいデータが少ない場合は本発明の方法がそもそも有効な意味をなさないためである。但し、対象とするネットワークの特性により日中の時間帯のみ、もしくは夜間の時間帯のみにデータが得られるといった構成のため、欠損値が発生する場合は上記１．を適用することで完全に適用可能である。
【００４５】
欠損処理部１４０は、上記のステップ１１０の観測処理からステップ１４０の欠損処理を、n*N行分のデータが統計情報ＤＢ１４０に蓄積されるまで行う。ここで、n，Nは適当な整数である（nが小さすぎて各アドレス毎の特徴が分かれない場合は、後述するクラスタ分類がうまく機能しないので、その範囲で小さすぎない値が必要である。また、Nについては、各回のクラスタ分類には以上値の影響による誤分類などが含まれてしまうため、これらを排除するために複数回（N回）行うのが目的である。例えば、１０回〜数十回くらいが適切と考えられる）。
【００４６】
上記の統計処理部１３０の集計を繰り返し、統計情報DB１４０にn*N行分のデータが蓄積されると図５のようになる。ここで、このデータについて、図６に示すように、ｚ個のn次元ベクトルというデータセットがN組存在すると捉えることができる。
【００４７】
図６に示すデータセットについて、クラスタ分析部１６０によるクラスタ分類処理を適用する(ステップ１５０)。
【００４８】
クラスタ分類処理にはk-means法、k-medoid法などいくつかの方法があるが、本明細書中では、k-medoid法(例えば、「文献１[K-medoids]http://en.wikipedia.org/wiki/K-medoids 」（k-means法よりも異常値の影響が抑えられるため適している）を用いる。
【００４９】
なお、既存手法であるK-medoids法のクラスタ処理の計算法自体は本発明の対象外であり、適当な外部のライブラリ・プログラムなどを用いて計算するものとする。ここでは、mlpyライブラリを用いている（例えば、「文献２[mlpy]http://mlpy.fbk.eu/」）。K-medoid法を適用する場合、適当なクラスタ数κ(２≦κ＜ｚ)を与えて計算すると以下の出力が得られる。
【００５０】
入力データ：
＊z個のn次元ベクトル
＊クラスタ数κ
出力データ：
＊分類されたκ個のクラスタの「medoidベクトル」のリスト(入力したz個のベクトルの部分集合で、各クラスタの"核"に相当するベクトル群)
＊κ個のクラスタリスト（各リストは０〜（ｚ−κ）個のベクトルを含み、その含まれるベクトルは、ｚ個のベクトルのうち、medoidとならなかったものが入る）。
【００５１】
ここで、クラスタ分析部１６０は、κ個のクラスタのうち、２以上の要素（のうち１つはmedoid）をもつものについて、「同一クラスタに分類された」リンクを数えてリンク数DB１７０に記録する。リンク数DB１７０に同一クラスタと分類されたもの同士の組合せ全てについて１ずつ加算する(ステップ１６０)。例えば、ｚ＝２０で、κ＝１０のクラスタに分類した際に、２番目のクラスタに３，６，７番目のベクトルが入っていたとすると、（３，６）と（３，７）と（６，７）の要素について１ずつ加算する。その結果を図３（ｃ）に示す。
【００５２】
この処理の意味は、基本的には類似性の高いベクトルが同じクラスタに分類される。これは、RTTの挙動特性が似ていれば同じクラスタになりやすいことを意味する。但し、RTT計測は外乱要因の影響も大きいため、クラスタ計算では必ずしもぴったりとは適した組合せに分類はされない。また、クラスタ計算の際に、予め入力データが分類されるべきクラスタ数を陽に与える必要がある点も問題である（対象となるデータの種類によるが、ここではκはｚの半分くらいで処理を行うことが望ましい）。
【００５３】
また、各クラスタ毎に中心的な点（medoid）がどれかという情報もk-medoid法によるクラスタ化の際に出てくる。Medoidとなったアドレスについては累積計数DB１８０の当該アドレスに対応する数値を１加算する。これで、累積計数DB１８０に各アドレスごとの累積medoid計数が記録される。この例を図３の(ｄ)に示す。
【００５４】
このクラスタ分類に計算及びリンク数DB１７０、累積計数DB１８０への記録処理を各データセットに対して行う（すなわち、データセットの個数N個分）。
【００５５】
次に、代表点抽出部１９０は、クラスタ処理結果から所定の閾値以上の計数のものを抽出する(ステップ１７０)。上記のクラスタ分析部１６０の処理の結果、リンク数を記録したリンク数DB１７０には、各要素が０〜Nの範囲の整数が記録されている。この数値が大きいほど、その数値のキーとなっている（i，ｊ）の組合せは特に要素がＮであれば、該当する（ｉ，ｊ）の組合せ（すなわち、ｉ番目とｊ番目のアドレスの組合せ）は、全てのクラスタ分類において、「同じクラスタに分類された」ことを意味し、共通性が高い。逆に０であれば、同じクラスタに分類されることはなかったという疎な関係を意味する。中間値の解釈は、値がＮに近いほど大きければ「近い」関係であり、逆に、１，２など小さい値の場合は、ノイズ、外的要因の影響でたまたま数回同じクラスタに分類されただけで本来はあまり近くない組合せであると判断される。
【００５６】
そこで、ある閾値ξを設定する（１＜ξ＜Ｎ）。そして、リンク数を記録するデータ構造（図３（ｃ））からξ以上のカウントとなっている組合せを抽出する。
【００５７】
以下に、具体的な数値による例を示す。
【００５８】
図７は、本発明の一実施の形態におけるリンクＤＢの記録結果の例である。
【００５９】
ｚ＝１０でN=28回で図７に示すような記録結果が得られたものとする。図７において、上下端の横方向の並びの数値がｉ、左端の数値はｊの値で中央の三角形に並んでいる数値群が組合せの計数である。
【００６０】
図７において、例えば、（１，２）の組合せは「０」、（５，８）は「４」と疎な関係であるが、(５，６)、(７，８)、（７，９）、（８，９）はＮ´の１／２以上の値であり、関係が強い。ξをＮ´＊0.5とする場合には、ここではこれらの組合せが選択されることとなる。すなわち、(２，３)と(５，６)が一つの組、２つの組合せでつながる（７，８，９）の３者がもう一つの組、それ以外は独立要素という結果となる。
【００６１】
この方法では、別のパラメータξを事前に決定する必要はあるが、ξは「Ｎ´回のデータセットに対するクラスタ分類のうちどれだけの回で同一組と判定されるか」という意味と結び付けやすいパラメータであり、決定しやすい。
【００６２】
各データセットに対するクラスタ分類時のクラスタ数パラメータκは、引き続き必要であるが、上記の処理で最終的に閾値を超えるもの、に選別されるため、κの値を変更した場合の影響は１回のクラスタ処理で決める場合に較べて格段に小さい。そのため、ｚの約半分程度の数などに適当に決めて実施することができる。
【００６３】
また、代表点抽出部１９０は、累積計数ＤＢ１８０を参照して上記のステップ１７０で決定された各組について、閾値を用いて代表アドレスとすべき組を抽出する(ステップ１８０)。図３の(ｅ)の例に示すように、閾値ξ＝１０である場合に、累積計数ＤＢ１８０に格納されている累積計数値が１０以上の組合せを抽出する。
【００６４】
また、閾値を用いずに、同一グループとなったアドレスのうち、計数値が最も多いものを代表点とすることも可能である。ここで、累積計数ＤＢ１８０に蓄積されている累積値の例を図８に示す。
【００６５】
累積計数ＤＢ１８０に図８に示すような値が格納されていた場合、(２，３)の組において、key=2の値「２８」）の方が、key=３の値「０」より大きいので、key=2の方を採用する。同様に、（５，６）についてはkey=6を、（７，８，９）についてはkey=8を代表点として採用する。
【００６６】
以上の処理結果から、独立性の高い代表アドレスとして、アドレスリストから１番目、２番目、４番目、６番目、８番目、１０番目を採用すればよいことがわかる。
【００６７】
なお、図１に示す監視点設定装置の構成要素の動作をプログラムとして構築し、監視点設定装置として利用されるコンピュータにインストールして実行させる、または、ネットワークを介して流通させることが可能である。
【００６８】
本発明は、上記の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲内において種々変更・応用が可能である。
【符号の説明】
【００６９】
１１０ パケット処理部
１２０ ＲＴＴ記録ＤＢ
１３０ 統計処理部
１４０ 統計情報ＤＢ
１５０ 欠損処理部
１６０ クラスタ分析部
１７０ リンク数ＤＢ
１８０ 累積計数ＤＢ
１９０ 代表点抽出部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワーク上の通信をパッシブに観測し、アドレス及び応答時間の監視を行う際に、監視すべき監視点（以下、「アドレス」と記す）を設定するための監視点設定方法であって、
パケット処理手段が、通信パケットをキャプチャして、時刻、応答時間、相手先アドレスを取得し、第１の記憶手段に格納するパケット処理ステップと、
統計処理手段が、前記第１の記憶手段から前記相手先アドレスごとの応答時間の統計情報を算出し、第２の記憶手段に格納する統計処理ステップと、
クラスタ分析手段が、前記第２の記憶手段から取得した全ての前記統計情報に対してk-medoid法によるクラスタ分類を行い、分類されたアドレスの組の計数の累積値を求め第３の記憶手段に格納し、各アドレスの組毎に各アドレスの中心的な点（medoid）となった回数を算出し第４の記憶手段に格納するクラスタ分析ステップと、
代表点抽出手段が、前記第３の記憶手段に格納された前記アドレスの組の計数の累積値及び前記第４の記憶手段に格納された前記各アドレスのmedoidとなった回数に基づいて、監視対象となる代表アドレスを決定する代表点抽出ステップと、
を行うことを特徴とする監視点設定方法。
【請求項２】
前記統計処理ステップにおいて、
算出された前記統計情報の数が所定の閾値未満の場合は欠損値とし、
前記欠損値があった場合は、該欠損値を含む時間区間を除く、または、該欠損値のデータの直前の時間帯のデータを前記統計情報として前記クラスタ分析ステップの入力とする
請求項１記載の監視点設定方法。
【請求項３】
前記代表点抽出ステップにおいて、
前記第３の記憶手段に格納された前記アドレスの組みの計数の累積値が所定の閾値以上となっているアドレスの組を抽出し、該クラスタ内のアドレスに基づいて前記第４の記憶手段を参照し、該アドレスに対応するmedoidとなった回数が多い方を代表アドレスとする
請求項１記載の監視点設定方法。
【請求項４】
ネットワーク上の通信をパッシブに観測し、アドレス及び応答時間の監視を行う際に、監視すべき監視点（以下、「アドレス」と記す）を設定するための監視点設定装置であって、
通信パケットをキャプチャして、時刻、応答時間、相手先アドレスを取得し、第１の記憶手段に格納するパケット処理手段と、
前記第１の記憶手段から前記相手先アドレスごとの応答時間の統計情報を算出し、第２の記憶手段に格納する統計処理手段と、
前記第２の記憶手段から取得した全ての前記統計情報に対してk-medoid法によるクラスタ分類を行い、分類されたアドレスの組の計数の累積値を求め第３の記憶手段に格納し、各アドレスの組毎に各アドレスの中心的な点（medoid）となった回数を算出し第４の記憶手段に格納するクラスタ分析手段と、
前記第３の記憶手段に格納された前記アドレスの組の計数の累積値及び前記第４の記憶手段に格納された前記各アドレスのmedoidとなった回数に基づいて、監視対象となる代表アドレスを決定する代表点抽出手段と、
を有することを特徴とする監視点設定装置。
【請求項５】
前記統計処理手段は、
算出された前記統計情報の数が所定の閾値未満の場合は欠損値とする手段を含み、
前記欠損値があった場合は、該欠損値を含む時間区間を除く、または、該欠損値のデータの直前の時間帯のデータを前記統計情報として前記クラスタ分析手段に出力する欠損値処理手段を更に有する
請求項４記載の監視点設定装置。
【請求項６】
前記代表点抽出手段は、
前記第３の記憶手段に格納された前記アドレスの組の計数の累積値が所定の閾値以上となっているアドレスの組を抽出し、該アドレスの組内のアドレスに基づいて前記第４の記憶手段を参照し、該アドレスに対応するmedoidとなった回数が多い方を代表アドレスとする手段を含む
請求項４記載の監視点設定装置。
【請求項７】
コンピュータを、
請求項４乃至６のいずれか１項に記載の監視点設定装置の各手段として機能させるための監視点設定プログラム。
【請求項１】
ネットワーク上の通信をパッシブに観測し、アドレス及び応答時間の監視を行う際に、監視すべき監視点（以下、「アドレス」と記す）を設定するための監視点設定方法であって、
パケット処理手段が、通信パケットをキャプチャして、時刻、応答時間、相手先アドレスを取得し、第１の記憶手段に格納するパケット処理ステップと、
統計処理手段が、前記第１の記憶手段から前記相手先アドレスごとの応答時間の統計情報を算出し、第２の記憶手段に格納する統計処理ステップと、
クラスタ分析手段が、前記第２の記憶手段から取得した全ての前記統計情報に対してk-medoid法によるクラスタ分類を行い、分類されたアドレスの組の計数の累積値を求め第３の記憶手段に格納し、各アドレスの組毎に各アドレスの中心的な点（medoid）となった回数を算出し第４の記憶手段に格納するクラスタ分析ステップと、
代表点抽出手段が、前記第３の記憶手段に格納された前記アドレスの組の計数の累積値及び前記第４の記憶手段に格納された前記各アドレスのmedoidとなった回数に基づいて、監視対象となる代表アドレスを決定する代表点抽出ステップと、
を行うことを特徴とする監視点設定方法。
【請求項２】
前記統計処理ステップにおいて、
算出された前記統計情報の数が所定の閾値未満の場合は欠損値とし、
前記欠損値があった場合は、該欠損値を含む時間区間を除く、または、該欠損値のデータの直前の時間帯のデータを前記統計情報として前記クラスタ分析ステップの入力とする
請求項１記載の監視点設定方法。
【請求項３】
前記代表点抽出ステップにおいて、
前記第３の記憶手段に格納された前記アドレスの組みの計数の累積値が所定の閾値以上となっているアドレスの組を抽出し、該クラスタ内のアドレスに基づいて前記第４の記憶手段を参照し、該アドレスに対応するmedoidとなった回数が多い方を代表アドレスとする
請求項１記載の監視点設定方法。
【請求項４】
ネットワーク上の通信をパッシブに観測し、アドレス及び応答時間の監視を行う際に、監視すべき監視点（以下、「アドレス」と記す）を設定するための監視点設定装置であって、
通信パケットをキャプチャして、時刻、応答時間、相手先アドレスを取得し、第１の記憶手段に格納するパケット処理手段と、
前記第１の記憶手段から前記相手先アドレスごとの応答時間の統計情報を算出し、第２の記憶手段に格納する統計処理手段と、
前記第２の記憶手段から取得した全ての前記統計情報に対してk-medoid法によるクラスタ分類を行い、分類されたアドレスの組の計数の累積値を求め第３の記憶手段に格納し、各アドレスの組毎に各アドレスの中心的な点（medoid）となった回数を算出し第４の記憶手段に格納するクラスタ分析手段と、
前記第３の記憶手段に格納された前記アドレスの組の計数の累積値及び前記第４の記憶手段に格納された前記各アドレスのmedoidとなった回数に基づいて、監視対象となる代表アドレスを決定する代表点抽出手段と、
を有することを特徴とする監視点設定装置。
【請求項５】
前記統計処理手段は、
算出された前記統計情報の数が所定の閾値未満の場合は欠損値とする手段を含み、
前記欠損値があった場合は、該欠損値を含む時間区間を除く、または、該欠損値のデータの直前の時間帯のデータを前記統計情報として前記クラスタ分析手段に出力する欠損値処理手段を更に有する
請求項４記載の監視点設定装置。
【請求項６】
前記代表点抽出手段は、
前記第３の記憶手段に格納された前記アドレスの組の計数の累積値が所定の閾値以上となっているアドレスの組を抽出し、該アドレスの組内のアドレスに基づいて前記第４の記憶手段を参照し、該アドレスに対応するmedoidとなった回数が多い方を代表アドレスとする手段を含む
請求項４記載の監視点設定装置。
【請求項７】
コンピュータを、
請求項４乃至６のいずれか１項に記載の監視点設定装置の各手段として機能させるための監視点設定プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−２２２６９２（Ｐ２０１２−２２２６９２Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８８３６２（Ｐ２０１１−８８３６２）
【出願日】平成２３年４月１２日（２０１１．４．１２）
【出願人】（０００００４２２６）日本電信電話株式会社 (13,992)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月１２日（２０１１．４．１２）
【出願人】（０００００４２２６）日本電信電話株式会社 (13,992)
【Ｆターム（参考）】
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