JP2005064971A - Load generation distribution estimation method and apparatus, and high load determination method and apparatus - Google Patents
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Abstract
【課題】比較的長い間隔で測定された容易に収集可能な情報に基づき、短期間単位での負荷発生分布を推定し、高負荷判定を行えるようにする。
【解決手段】制御部15の分布推定手段15Bで、任意の測定期間TiのMIB情報から得られた当該測定期間Tiにおけるノード3の平均負荷量ρiおよび平均リソース使用量qmiと、ノード3における負荷量と平均リソース使用量との関係を示す関係式とから、当該測定期間Tiにおける短期間Tsを単位とする負荷発生分布Qiを推定し、累積分布算出手段15Cで、各測定期間T1〜Tnごとに推定した負荷発生分布Q1〜Qnを平均化することにより、判定期間Taに対応する累積負荷発生分布Qaを算出する。
【選択図】 図2
An object of the present invention is to estimate a load generation distribution in units of a short period based on easily collectable information measured at relatively long intervals so that a high load determination can be performed.
An average load amount ρi and an average resource usage qmi of a node 3 in a measurement period Ti obtained from MIB information of an arbitrary measurement period Ti by a distribution estimation unit 15B of a control unit 15, and a load in the node 3 From the relational expression showing the relationship between the amount and the average resource usage, the load generation distribution Qi in the short period Ts in the measurement period Ti is estimated, and the cumulative distribution calculation means 15C is used for each measurement period T1 to Tn. The accumulated load generation distribution Qa corresponding to the determination period Ta is calculated by averaging the load generation distributions Q1 to Qn estimated in step (b).
[Selection] Figure 2
Description
本発明は、インターネット等のパケット交換網を使用したコンテンツ配信等のサービスにおけるネットワークおよびサーバ等を管理する技術に関するものであり、特に、パケット交換網の負荷状況を判定する技術に関する。 The present invention relates to a technique for managing a network, a server, and the like in a service such as content distribution using a packet switching network such as the Internet, and more particularly to a technique for determining a load status of a packet switching network.
一般に、インターネットなどのパケット交換網を介してユーザにコンテンツ提供サービスを行うサービス提供者は、提供するサービスがユーザの満足が得られる品質で提供されているか否かを確認するため、パケット交換網のリソースに対する負荷状況を監視している。従来、このような負荷状況の監視は、管理対象のパケット交換網に回線負荷の計測装置を設置して行うことが一般的であった。
しかしながら、この方法は設備費用がかかるため、これに代わるものとしてパケット交換網のノードを構成するルータやスイッチなどからノードの動作状態情報としてMIB(Management Information Base)情報を取得し、パケット交換網のリソースに対する負荷状況を監視する方法が提案されている(例えば、非特許文献1参照)。
In general, a service provider who provides a content providing service to a user via a packet switching network such as the Internet checks whether the provided service is provided with a quality that can satisfy the user. The load status for the resource is monitored. Conventionally, such load status monitoring is generally performed by installing a line load measuring device in a packet switching network to be managed.
However, since this method requires equipment costs, as an alternative, MIB (Management Information Base) information is acquired as node operation status information from routers and switches that constitute the node of the packet switching network, and the packet switching network A method for monitoring the load status on resources has been proposed (see, for example, Non-Patent Document 1).
なお、出願人は、本明細書に記載した先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に関連する先行技術文献を出願時までに発見するには至らなかった。
しかしながら、このような従来技術では、MIB情報によって得られる情報は測定期間中の平均値であるため、測定期間より短い期間での瞬時的な品質劣化を見逃す可能性があった。例えば、音声や映像などのコンテンツを配信する場合、声や映像が途切れないようにするためには数ミリ秒〜数秒の短期間のトラヒック変動を検出できなければならないが、従来のMIB情報測定による情報収集間隔は数分〜数時間ごとであるため、このような短期間のトラヒック変動による品質劣化を検出することはできない。
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、比較的長い間隔で測定された容易に収集可能な情報に基づき、短期間単位での負荷発生分布を推定できる負荷発生分布推定方法および装置、並びに短期間単位での高負荷発生の有無を判定できる高負荷判定方法および装置を提供することを目的としている。
However, in such a conventional technique, the information obtained by the MIB information is an average value during the measurement period, and thus there is a possibility that an instantaneous quality deterioration in a period shorter than the measurement period may be missed. For example, when distributing contents such as audio and video, it is necessary to be able to detect short-term traffic fluctuations of several milliseconds to several seconds so that the voice and video are not interrupted. Since the information collection interval is every several minutes to several hours, quality deterioration due to such short-term traffic fluctuations cannot be detected.
The present invention is for solving such a problem, and a load generation distribution estimation method capable of estimating a load generation distribution in a short period unit based on easily collectable information measured at relatively long intervals, and It is an object of the present invention to provide an apparatus and a high load determination method and apparatus capable of determining whether or not a high load is generated in a short period unit.
このような目的を達成するために、本発明にかかる負荷分布推定方法は、パケット交換網でパケット転送処理を行うノードから所定の測定期間ごとに得られた動作状態情報に基づき、複数の測定期間からなる判定期間に対応したノードでの負荷発生分布を推定する負荷分布推定方法において、任意の測定期間の動作状態情報から得られた当該測定期間におけるノードの平均負荷量および平均リソース使用量と、ノードにおける負荷量と平均リソース使用量との関係を示す関係式とから、当該測定期間におけるその測定期間より短い期間を単位とする負荷発生分布を推定する第1のステップを実行する分布推定ステップと、各測定期間ごとに推定した負荷発生分布を累積することにより、判定期間に対応する累積負荷発生分布を算出する累積負荷発生分布算出ステップとを備えるものである。 In order to achieve such an object, a load distribution estimation method according to the present invention includes a plurality of measurement periods based on operation state information obtained for each predetermined measurement period from a node that performs packet transfer processing in a packet switching network. In a load distribution estimation method for estimating a load generation distribution at a node corresponding to a determination period consisting of: an average load amount and an average resource usage of a node in the measurement period obtained from operation state information of an arbitrary measurement period; A distribution estimation step for executing a first step of estimating a load generation distribution in units of a period shorter than the measurement period in the measurement period from a relational expression indicating a relation between the load amount and the average resource usage in the node; Cumulative negative to calculate the cumulative load generation distribution corresponding to the judgment period by accumulating the load generation distribution estimated for each measurement period In which and a generation distribution calculating step.
分布推定ステップでは、任意の測定期間の動作状態情報から得られた当該測定期間における平均品質と、ノードにおける負荷量と品質との関係を示す関係式とをさらに用いて、当該測定期間における負荷発生分布を推定する第2のステップを実行するようにしてもよい。
この際、分布推定ステップは、平均品質が所定のしきい値より大きい場合に、第2のステップを実行するようにしてもよく、平均負荷量が所定の負荷量より大きい場合に、第2のステップを実行するようにしてもよい。
In the distribution estimation step, load generation in the measurement period is further performed by using an average quality in the measurement period obtained from operation state information in an arbitrary measurement period and a relational expression indicating a relationship between the load amount and the quality in the node. You may make it perform the 2nd step which estimates distribution.
At this time, the distribution estimation step may execute the second step when the average quality is larger than a predetermined threshold value. When the average load amount is larger than the predetermined load amount, Steps may be executed.
第1のステップの具体例としては、平均負荷量ρi、平均リソース使用量qmi、平均負荷量ρiより小さくかつ品質劣化が生じない負荷量ρmin、平均負荷量ρiより大きくかつ負荷量と品質との関係において負荷量の増加に応じて品質が急激に劣化し始める臨界点より小さい負荷量ρr、負荷量ρminの負荷発生頻度X1i、負荷量ρrの負荷発生頻度X2i、および平均負荷量ρiの負荷発生頻度Yiに関する後述の数3に基づき、当該測定期間Tiにおける負荷発生分布Qiとして{X1i,X2i,Yi}を推定するようにしてもよい。
As a specific example of the first step, the average load amount ρi, the average resource usage amount qmi, the load amount ρmin that is smaller than the average load amount ρi and does not cause quality degradation, the larger than the average load amount ρi, and the load amount and the quality In the relationship, the load amount ρr, the load occurrence frequency X1i of the load amount ρmin, the load occurrence frequency X2i of the load amount ρr, and the load generation of the average load amount ρi are smaller than the critical point where the quality starts to deteriorate rapidly as the load amount increases. {X1i, X2i, Yi} may be estimated as the load generation distribution Qi in the measurement period Ti based on the later-described
第2のステップの具体例としては、平均負荷量ρi、平均品質Li、平均リソース使用量qmi、平均負荷量ρiより小さくかつ品質劣化が生じない負荷量ρmin、平均負荷量ρiより大きくかつ品質劣化の許容限界値を示す負荷量ρmax、負荷量ρminと負荷量ρminの間に位置しかつ負荷量と品質との関係において負荷量の増加に応じて品質が急激に劣化し始める臨界点より小さい負荷量ρr、負荷量ρminの負荷発生頻度X1i、負荷量ρrの負荷発生頻度X2i、負荷量ρmaxの負荷発生頻度X3i、および平均負荷量ρiの負荷発生頻度Yiに関する後述の数4に基づき、当該測定期間Tiにおける負荷発生分布Qiとして{X1i,X2i,X3i,Yi}を推定するようにしてもよい。 As a specific example of the second step, the average load amount ρi, the average quality Li, the average resource usage qmi, the load amount ρmin that is smaller than the average load amount ρi and does not cause quality degradation, the larger than the average load amount ρi, and the quality degradation The load ρmax indicating the allowable limit value of the load, the load that is located between the load ρmin and the load ρmin, and the load is smaller than the critical point where the quality starts to deteriorate rapidly as the load increases in relation to the load This measurement is based on the following equation 4 regarding the load occurrence frequency X1i of the load ρr, the load amount ρmin, the load occurrence frequency X2i of the load amount ρr, the load occurrence frequency X3i of the load amount ρmax, and the load occurrence frequency Yi of the average load ρi {X1i, X2i, X3i, Yi} may be estimated as the load generation distribution Qi in the period Ti.
また、本発明にかかる負荷分布推定装置は、パケット交換網でパケット転送処理を行うノードと接続されて、ノードから所定の測定期間ごとに得られた動作状態情報に基づき、複数の測定期間からなる判定期間に対応したノードの負荷発生分布を推定する負荷分布推定装置において、上記の負荷分布推定方法を用いて、判定期間に対応した累積負荷発生分布を推定する制御部を備えるものである。 The load distribution estimation apparatus according to the present invention is connected to a node that performs packet transfer processing in a packet switching network, and includes a plurality of measurement periods based on operation state information obtained for each predetermined measurement period from the node. A load distribution estimation apparatus that estimates a load generation distribution of a node corresponding to a determination period includes a control unit that estimates a cumulative load generation distribution corresponding to the determination period using the load distribution estimation method described above.
また、本発明にかかる高負荷判定方法は、パケット交換網でパケット転送を行うノードから所定の測定期間ごとに得られた動作状態情報に基づき、ノードについて測定期間より短い期間を単位とする高負荷発生の有無を判定する高負荷判定方法において、上記負荷分布推定方法を用いて、複数の測定期間からなる判定期間に対応した累積負荷発生分布を推定する推定ステップと、この推定ステップにより推定した負荷発生分布のうち予め設定された品質目標値より品質が劣化する時間割合と、当該品質目標値に対する品質劣化許容時間割合とを比較することにより、高負荷発生の有無を判定する判定ステップとを備えるものである。 Further, the high load determination method according to the present invention is based on the operation state information obtained for each predetermined measurement period from the node that performs packet transfer in the packet switching network, and the high load in units of a period shorter than the measurement period for the node. In the high load determination method for determining the presence or absence of occurrence, an estimation step for estimating a cumulative load generation distribution corresponding to a determination period composed of a plurality of measurement periods using the load distribution estimation method, and a load estimated by the estimation step A determination step for determining whether or not a high load has occurred by comparing a time ratio in which the quality deteriorates from a preset quality target value in the occurrence distribution and a quality deterioration allowable time ratio with respect to the quality target value; Is.
また、本発明にかかる高負荷判定装置は、パケット交換網でパケット転送を行うノードと接続されて、ノードから所定の測定期間ごとに得られた動作状態情報に基づき、ノードについて測定期間より短い期間を単位とする高負荷発生の有無を判定する高負荷判定装置において、上記高負荷判定方法を用いて高負荷発生の有無を判定する制御部を備えるものである。 In addition, the high load determination device according to the present invention is connected to a node that performs packet transfer in a packet switching network, and has a period shorter than the measurement period for the node based on the operation state information obtained for each predetermined measurement period from the node. In the high load determination apparatus for determining the presence or absence of high load occurrence in units of the above, a control unit for determining the presence or absence of high load using the above high load determination method is provided.
本発明によれば、MIB情報の長期間間隔測定のみで瞬時的な品質劣化を見逃さずにパケット交換網のリソースの高負荷判定が可能となる。判定期間として、例えば1日〜数日単位にわたって、数分〜数時間の測定期間ごとという、比較的容易に収集可能な間隔でMIB情報を収集するだけで、数m秒〜数秒の品質劣化を見逃すことなく、負荷判定を行うことができる。これにより、短期間の品質劣化検出を必要とするサービスにおいてもパケット交換網に計測装置を設置することなく高負荷検出を行うことが可能となるため、大規模なネットワークを介して提供されるサービスの品質管理コストを大幅に低減する効果が得られる。
また、各測定期間ごとに負荷発生分布を推定する際、負荷量ρと平均リソース使用量との関係を示す関係式を用いて負荷発生分布を推定するようにしたので、負荷量が臨界点より小さい領域でも、短期間単位での負荷発生分布を高精度で推定できる。
According to the present invention, it is possible to determine a high load of a resource of a packet switching network without overlooking instantaneous quality degradation only by measuring a long-term interval of MIB information. As a judgment period, for example, by collecting MIB information at intervals that can be collected relatively easily, such as every measurement period of several minutes to several hours over a unit of one day to several days, quality degradation of several milliseconds to several seconds can be achieved. The load determination can be performed without overlooking. As a result, even for services that require short-term quality degradation detection, it is possible to perform high-load detection without installing a measurement device in the packet-switched network, so services provided via a large-scale network The effect of drastically reducing the quality control cost can be obtained.
In addition, when estimating the load generation distribution for each measurement period, the load generation distribution is estimated using a relational expression indicating the relationship between the load amount ρ and the average resource usage. Even in a small region, it is possible to estimate the load generation distribution in a short period unit with high accuracy.
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
まず、図1を参照して、本発明の一実施の形態にかかる高負荷判定装置について説明する。図1は本発明の一実施の形態にかかる高負荷判定装置を用いたパケット交換網の高負荷判定システムの一構成例を示す概念図である。
同図において、高負荷判定装置1は、管理対象のパケット交換網2を構成してパケット転送処理を行うルータなどの複数のノード3から、それぞれ所定の通信網を介して当該ノード3の動作状態情報としてMIB(Management Information Base)情報を収集するように構成されている。この場合、パケット交換網2として、複数のIP(Internet Protocol)ルータなどのノード3とこれらを接続するリンクとからなるIP網が示されている。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, a high load determination device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a conceptual diagram showing a configuration example of a high load determination system of a packet switching network using a high load determination device according to an embodiment of the present invention.
In the figure, the high
このような構成において、本実施の形態にかかる高負荷判定装置1は、例えば1日〜数週間程度の所定期間、SNMP(Simple Network Management Protocol)によりノード3から5分〜1時間程度の測定期間の平均負荷量と品質のデータを含むMIB情報4を収集することにより、数ミリ秒〜数秒程度の短期間内で品質の劣化が生じるような高負荷が発生したか否かを判定するものである。ここで、「品質の劣化」とは管理対象のパケット交換網2を介して提供されるサービスにおいて、ユーザにとって許容できない時間の中断や遅延が生じる状態をいい、この状態が生じる負荷量を高負荷と定義する。
In such a configuration, the high
[高負荷判定装置の構成]
図2は、本実施の形態にかかる高負荷判定装置の機能構成を示すブロック図である。図2に示すように、この高負荷判定装置1は、全体としてコンピュータからなり、通信インターフェース部(以下、I/F部という)11、画面表示部12、操作入力部13、記憶部14、および制御部15が設けられている。
通信I/F部11は、SNMPを用いて任意のノード3からMIB情報を収集する回路部である。画面表示部12は、CRTやLCDなどの画面表示装置からなり、制御部15からの指示に応じて、推定した負荷発生分布や高負荷判定の結果を画面表示する。操作入力部13はキーボードやマウスポインタからなり管理者の操作を検出して制御部15へ出力する。
[Configuration of high load judgment device]
FIG. 2 is a block diagram illustrating a functional configuration of the high load determination device according to the present embodiment. As shown in FIG. 2, the high
The communication I /
記憶部14は、ハードディスクやメモリなどの記憶装置からなり、制御部15での処理に用いる各種処理情報やプログラムを記憶する。
制御部15は、CPUなどのマイクロプロセッサおよびその周辺回路を有し、記憶部14のプログラムを読み込んで実行することにより、上記ハードウェアとプログラムとを協働させることにより各種機能手段を実現する機能部である。
The
The
制御部15で実現される機能手段としては、データ取得手段15A、分布推定手段15B、累積分布算出手段15C、および高負荷判定手段15Dがある。
データ取得手段15Aは、通信I/F部11を介して任意のノード3とデータ通信を行うことにより、そのノード3からSNMPを用いてMIB情報を収集する。分布推定手段15Bは、データ取得手段15Aにより各測定期間ごとに収集されたMIB情報に基づき、測定期間より短い短期間単位での負荷発生分布を各測定期間ごとに推定する。累積分布算出手段15Cは、分布推定手段15Bにより推定された各測定期間における高負荷発生分布から累積負荷発生分布を算出する。高負荷判定手段15Dは、累積分布算出手段15Cにより算出された累積負荷発生分布に基づき短期間における高負荷発生の有無を判定する。
Functional means realized by the
The
[高負荷判定処理]
次に、図3および図4を参照して、本実施の形態にかかる高負荷判定装置の動作として、高負荷判定処理について説明する。図3は高負荷判定処理を示すフローチャートである。図4は高負荷判定処理を示す説明図である。
制御部15では、定期的にあるいは操作入力部13から入力された管理者からの指示に応じて、図3の高負荷判定処理を開始する。
まず、データ取得手段15Aでは、通信I/F部11を介して監視対象となるノード3とデータ通信を行うことによりMIB情報を取得し、分布推定手段15Bで用いる測定データを算出する(ステップ100)。この際、図4に示すように、所定の判定期間Ta内に複数の測定期間T1〜Tn(nは2以上の整数)を設け、各測定期間Ti(iは1〜nの整数)ごとにMIB情報を取得する。
[High load judgment processing]
Next, with reference to FIG. 3 and FIG. 4, a high load determination process will be described as an operation of the high load determination device according to the present embodiment. FIG. 3 is a flowchart showing the high load determination process. FIG. 4 is an explanatory diagram showing a high load determination process.
The
First, the
データ取得手段15Aでは、測定データとして、当該測定期間Tiの平均負荷量ρi、平均品質Li、および平均リソース使用量qmiを算出する。
平均負荷量ρiとしては、例えば対象ノード3での平均回線使用率(%)を用いてもよい。この平均回線使用率は、標準MIBで得られる、当該ノード3における回線インターフェースごとの転送情報量(ifOutOctetc)およびインターフェース速度(ifSpeed)から算出できる。転送情報量は、SNMPポーリング時のカウンタ情報であり、2回のポーリング時刻間の平均特性を示している。
The
As the average load amount ρi, for example, an average line usage rate (%) at the
平均品質Liとしては、例えば対象ノード3での平均パケット損失率(%)を用いてもよい。この平均パケット損失率は、標準MIBで得られる、当該ノード3における回線インターフェースごとの損失パケット数(ifOutDiscards,ifOutErrors)および転送パケット数(ifOutUcastPkts,ifOutNUcastPkts)から算出できる。
平均リソース使用量qmとしては、例えば対象ノード3での平均回線送出待ちバッファ使用率(%)を用いてもよい。この平均回線送出待ちバッファ使用率は、ノードのQosコマンドで得られる、当該ノード3における回線送出待ちバッファの現行キュー長と、そのバッファサイズとの比から算出できる。
As the average quality Li, for example, an average packet loss rate (%) at the
As the average resource usage qm, for example, the average line transmission waiting buffer usage rate (%) at the
なお、回線送出待ちバッファのキュー長が得られない場合には、対象ノード3でのパケット転送処理時間Tおよび転送パケットの平均パケット長Hから、平均回線送出待ちバッファ使用率を算出すればよい。パケット転送処理時間Tは、実際に対象ノードでパケットを転送させ、その際の入力側と出力側でのパケット送受信時間差を実測すればよい。また、平均パケット長Hは、上記回線使用率およびパケット損失率の算出に用いたMIB情報から、
H(bit)=ifOutOctets×8
/[(ifOutUcastPkts+ifOutNUcastPkts)-(ifOutDiscards+ifOutError)]
で算出できる。そして、Cを回線速度(bps)、Kをバッファサイズとして、
qm=100×C×T/[H×(K+1)]
により、平均回線送出待ちバッファ使用率qmを算出すればよい。
If the queue length of the line transmission waiting buffer cannot be obtained, the average line transmission waiting buffer usage rate may be calculated from the packet transfer processing time T at the
H (bit) = ifOutOctets × 8
/ [(ifOutUcastPkts + ifOutNUcastPkts)-(ifOutDiscards + ifOutError)]
It can be calculated by And C is the line speed (bps) and K is the buffer size.
qm = 100 × C × T / [H × (K + 1)]
Thus, the average line transmission waiting buffer usage rate qm may be calculated.
このようにして、各測定期間Tiごとに得られた平均負荷量ρi、平均品質Li、および平均リソース使用量qmiに基づき、分布推定手段15Bで負荷分布推定処理を実行することにより、当該ノード3について、各測定期間Tiごとに、測定期間より短い短期間Ts単位での負荷発生分布(確率分布)Qiを推定する(ステップ101)。
この負荷分布推定処理では、負荷量ρと平均リソース使用量qmとの関係を示す関数qm=G(ρ)、さらには負荷量ρと品質Lとの関係を示す関数L=F(ρ)を用いる。
In this way, by executing the load distribution estimation process in the distribution estimation means 15B based on the average load amount ρi, average quality Li, and average resource usage qmi obtained for each measurement period Ti, the
In this load distribution estimation process, a function qm = G (ρ) indicating the relationship between the load amount ρ and the average resource usage qm, and further a function L = F (ρ) indicating the relationship between the load amount ρ and the quality L are obtained. Use.
通常、関数L=F(ρ)は、臨界点Rを有しており、負荷量ρが臨界点Rを超えると品質Lが急激に劣化し、負荷量ρが臨界点Rを超えるまで品質Lはほぼ無損失(パケット損失率≒0)となる特性を有している。
したがって、負荷量ρが臨界点Rより小さい領域では、品質Lがほとんど変化せず、短期間単位での負荷発生分布を捉え得ることは難しい。本実施の形態では、このような負荷量ρが臨界点Rより小さい領域でも、負荷量ρの変化に対して増減する平均リソース使用量qmに着目し、負荷量ρと平均リソース使用量qmとの関係を示す関数qm=G(ρ)を用いて負荷発生分布Qiを推定することにより、短期間単位での負荷発生分布の高精度な推定を可能としている。なお、負荷分布推定処理の詳細については後述する。
Usually, the function L = F (ρ) has a critical point R. When the load amount ρ exceeds the critical point R, the quality L rapidly deteriorates, and the quality L until the load amount ρ exceeds the critical point R. Has a characteristic of almost no loss (packet loss rate≈0).
Therefore, in the region where the load amount ρ is smaller than the critical point R, the quality L hardly changes and it is difficult to capture the load generation distribution in units of short periods. In the present embodiment, even in a region where the load amount ρ is smaller than the critical point R, attention is paid to the average resource usage amount qm that increases or decreases with respect to the change in the load amount ρ, and the load amount ρ and the average resource usage amount qm By estimating the load generation distribution Qi using the function qm = G (ρ) indicating the relationship, it is possible to estimate the load generation distribution in a short period unit with high accuracy. Details of the load distribution estimation process will be described later.
このようにして、各測定期間Tiごとに負荷発生分布Qiを推定した後、累積分布算出手段15Cで、これら負荷発生分布を平均化(累積)し、判定期間Taに対応する負荷発生分布すなわち累積負荷発生分布Qaを算出する(ステップ102)。
そして、この累積負荷発生分布Qaを品質Lに対する負荷発生分布QLに変換し、予め高負荷判定条件として設定されている品質目標値Ltとその高負荷発生確率Pとに基づき、負荷発生分布QLを検査し、短期間単位での高負荷発生の有無を判定し(ステップ103)、一連の高負荷判定処理を終了する。
In this way, after estimating the load generation distribution Qi for each measurement period Ti, the cumulative distribution calculation means 15C averages (accumulates) these load generation distributions and loads the load generation distribution corresponding to the determination period Ta, that is, cumulative. A load generation distribution Qa is calculated (step 102).
Then, the cumulative load generation distribution Qa is converted into a load generation distribution QL for the quality L, and the load generation distribution QL is calculated based on the quality target value Lt set in advance as a high load determination condition and the high load generation probability P. Inspection is performed to determine whether or not a high load has occurred in a short period (step 103), and a series of high load determination processing is terminated.
このように、本実施の形態では、対象ノードから各測定期間ごとに平均負荷量ρi、平均品質Li、および平均リソース使用量qmiを収集するとともに、関数qm=G(ρ)さらには関数L=F(ρ)を用いて個々の測定期間ごとに負荷発生分布Qiを推定し、これらQiから判定期間Taに対応する累積負荷発生分布Qaを算出して、高負荷判定するようにしたので、MIB情報の長期間間隔測定のみで瞬時的な品質劣化を見逃さずにパケット交換網のリソースの高負荷判定が可能となる。
判定期間Taとして、例えば1日〜数日単位にわたって、数分〜数時間の測定期間T1〜Tnごとという、比較的容易に収集可能な間隔でMIB情報を収集するだけで、数m秒〜数秒の品質劣化を見逃すことなく、負荷判定を行うことができる。
Thus, in the present embodiment, the average load amount ρi, the average quality Li, and the average resource usage amount qmi are collected from the target node for each measurement period, and the function qm = G (ρ) and the function L = Since the load generation distribution Qi is estimated for each measurement period using F (ρ), the cumulative load generation distribution Qa corresponding to the determination period Ta is calculated from these Qi, and the high load determination is performed. It is possible to determine the high load of the resources of the packet switching network without overlooking instantaneous quality degradation only by measuring the long-term interval of information.
As the determination period Ta, for example, over several days to several days, the MIB information is collected at a relatively easily collectable interval of several minutes to several hours of measurement periods T1 to Tn. It is possible to make a load determination without overlooking the quality degradation.
これにより、短期間の品質劣化検出を必要とするサービスにおいても、パケット交換網に計測装置を設置することなく高負荷検出および判定を行うことが可能となるため、大規模なネットワークを介して提供されるサービスの品質管理コストを大幅に低減する効果が得られる。
また、各測定期間ごとに負荷発生分布を推定する際、負荷量ρと平均リソース使用量qmとの関係を示す関数qm=G(ρ)を用いて負荷発生分布Qiを推定するようにしたので、負荷量ρが臨界点Rより小さい領域でも、短期間単位での負荷発生分布を高精度で推定できる。
As a result, even for services that require short-term quality degradation detection, it is possible to perform high-load detection and determination without installing a measurement device in the packet switching network. The effect of greatly reducing the quality control cost of the service that is provided.
In addition, when estimating the load generation distribution for each measurement period, the load generation distribution Qi is estimated using the function qm = G (ρ) indicating the relationship between the load amount ρ and the average resource usage qm. Even in a region where the load amount ρ is smaller than the critical point R, the load generation distribution in a short period can be estimated with high accuracy.
[負荷分布推定処理]
次に、図5を参照して、分布推定手段15Bで実行される負荷分布推定処理について説明する。図5は負荷分布推定処理を示すフローチャートである。
分布推定手段15Bは、まず、推定対象となるノード3の測定期間Tiの平均負荷量ρi、平均品質Li、および平均リソース使用量qmiを記憶部14から読み込む(ステップ110)。なお、記憶部14には、データ取得手段15Aによりノード3から取得したMIB情報に基づき算出した各測定期間Tiの測定データがすでに格納されているものとする。
[Load distribution estimation processing]
Next, the load distribution estimation process executed by the
The distribution estimation means 15B first reads the average load amount ρi, average quality Li, and average resource usage qmi of the measurement period Ti of the
次に、分布推定手段15Bは、Liがε以下であり、かつρiがρr以下であるかどうか判断する(ステップ111)。このεは、前述した負荷量ρが臨界点Rより小さい領域を品質Lの値で規定するためのしきい値であり、予め記憶部14に設定される。また、ρrは、同じく負荷量ρが臨界点Rより小さい領域を負荷量ρで規定するためのしきい値であり、予め記憶部14に設定される。
ここで、Liがε以下であり、かつρiがρr以下である場合は(ステップ111:YES)、関数qm=G(ρ)のみを用いて負荷発生分布の推定を行い(ステップ112)、当該測定期間Tiの負荷分布推定処理を終了する。
Next, the distribution estimation means 15B determines whether Li is ε or less and ρi is ρr or less (step 111). This ε is a threshold value for defining a region where the load amount ρ is smaller than the critical point R by the value of the quality L, and is set in the
Here, when Li is ε or less and ρi is ρr or less (step 111: YES), the load generation distribution is estimated using only the function qm = G (ρ) (step 112). The load distribution estimation process for the measurement period Ti is terminated.
ここで、図6を参照して、ステップ112での負荷発生分布の推定処理(第1のステップ)について説明する。図6は関数qm=G(ρ)のみを用いる場合の負荷発生分布の推定処理を示す説明図である。図6において、図6(a)は負荷量ρに対する平均品質Lおよび平均リソース使用量qmの特性を示す特性図であり、図6(b)は負荷量ρに対する短期間での負荷発生の頻度を示す確率分布図である。
なお、領域Eは、Liがε以下であり、かつρiがρr以下の領域を示している。またRは臨界点である。
Here, the load generation distribution estimation process (first step) in step 112 will be described with reference to FIG. FIG. 6 is an explanatory diagram showing a load generation distribution estimation process when only the function qm = G (ρ) is used. 6A is a characteristic diagram showing characteristics of the average quality L and the average resource usage qm with respect to the load quantity ρ, and FIG. 6B is a frequency of load occurrence in a short period with respect to the load quantity ρ. FIG.
Region E represents a region where Li is ε or less and ρi is ρr or less. R is a critical point.
関数qm=G(ρ)のみを用いて負荷発生分布を推定する際は、予め設定した負荷量ρmin,ρr、および各測定期間Tiごとの平均負荷量ρiについて、負荷発生の頻度を推定する。なお、ρminは、品質劣化が生じないρとして、高負荷判定に必要な品質Lの最小値(最良値)を与える負荷量ρであり、例えば各測定期間T1〜Tnで実際に測定される最も小さい平均負荷量以下の値を用いればよい。またρrは、ρiより大きく臨界点Rより小さい値をとる。
測定期間Tiについて、平均負荷量ρi、平均品質Li、および平均リソース使用量qmiが与えられた場合、負荷量ρmin,ρr、および平均負荷量ρiに対応する負荷発生頻度X1i,X2i,Yiは、以下の数3の関係を持つ。
When estimating the load generation distribution using only the function qm = G (ρ), the frequency of load generation is estimated for the preset load amounts ρmin, ρr and the average load amount ρi for each measurement period Ti. Note that ρmin is a load amount ρ that gives the minimum value (best value) of the quality L necessary for high load determination as ρ that does not cause quality degradation. For example, ρmin is the most actually measured in each measurement period T1 to Tn. What is necessary is just to use the value below a small average load amount. Ρr is larger than ρi and smaller than the critical point R.
When the average load amount ρi, the average quality Li, and the average resource usage amount qmi are given for the measurement period Ti, the load occurrence frequencies X1i, X2i, Yi corresponding to the load amounts ρmin, ρr and the average load amount ρi are: It has the following equation (3).
数3において、qm=G(ρ)を用いることにより、G(ρmin),G(ρr),G(ρi)が既知となり、これらを連立方程式として解くことにより未知の負荷発生頻度X1i,X2i,Yiの値が得られる。これら負荷発生頻度を時間軸で捉えた場合、測定期間Ti内の短期間Tsごとに発生する負荷の分布と見なすことができる。
In
一方、図5のステップ111において、Liがε以下でなく、またはρiがρr以下でない場合は(ステップ111:NO)、Liがεより大きく、かつ解X1i,X2i,X3i,Yiが存在するかどうか判断する(ステップ113)。
そして、Liがεより大きく、かつ解X1i,X2i,X3i,Yiが存在する場合は(ステップ113:YES)、関数L=F(ρ)と関数qm=G(ρ)とを用いて負荷発生分布の推定を行い(ステップ117)、当該測定期間Tiの負荷分布推定処理を終了する。
On the other hand, if Li is not less than ε or ρi is not less than ρr in
If Li is larger than ε and solutions X1i, X2i, X3i, and Yi exist (step 113: YES), a load is generated using the function L = F (ρ) and the function qm = G (ρ). The distribution is estimated (step 117), and the load distribution estimation process for the measurement period Ti is terminated.
ここで、図7を参照して、ステップ117での負荷発生分布の推定処理(第2のステップ)について説明する。図7は関数L=F(ρ)と関数qm=G(ρ)とを用いる場合の負荷発生分布の推定処理を示す説明図である。
図7において、図7(a)は負荷量ρに対する平均品質Lおよび平均リソース使用量qmの特性を示す特性図であり、図7(b)は負荷量ρに対する短期間での負荷発生頻度を示す確率分布図である。
Here, the load generation distribution estimation process (second step) in
7A is a characteristic diagram showing characteristics of the average quality L and the average resource usage qm with respect to the load quantity ρ. FIG. 7B shows the load occurrence frequency in a short period with respect to the load quantity ρ. It is a probability distribution diagram shown.
関数L=F(ρ)と関数qm=G(ρ)とを用いて負荷発生分布を推定する際は、予め設定した負荷量ρmin,ρr,ρmax、および各測定期間Tiごとの平均負荷量ρiについて、負荷発生の頻度を推定する。なお、ρmaxは、品質劣化の許容限界値のρとして、高負荷判定に必要な品質Lの最小値(最悪値)を与える負荷量ρであり、例えば各測定期間T1〜Tnで実際に測定される最も大きい平均負荷量以上の値を用いればよい。
測定期間Tiについて、平均負荷量ρi、平均品質Li、および平均リソース使用量qmiが与えられた場合、負荷量ρmin,ρr,ρmax、および平均負荷量ρiに対応する負荷発生頻度X1i,X2i,X3i,Yiは、以下の数4の関係を持つ。
When estimating the load generation distribution using the function L = F (ρ) and the function qm = G (ρ), the preset load amounts ρmin, ρr, ρmax and the average load amount ρi for each measurement period Ti The frequency of load occurrence is estimated for. Note that ρmax is a load amount ρ that gives the minimum value (worst value) of the quality L necessary for high load determination as ρ, which is an allowable limit value for quality degradation, and is actually measured, for example, in each measurement period T1 to Tn. A value equal to or greater than the largest average load amount may be used.
When the average load amount ρi, the average quality Li, and the average resource usage amount qmi are given for the measurement period Ti, the load occurrence frequencies X1i, X2i, and X3i corresponding to the load amounts ρmin, ρr, ρmax, and the average load amount ρi. , Yi have the following relationship:
数4において、L=F(ρ)とqm=G(ρ)を用いることにより、F(ρmin),F(ρr),F(ρmax),F(ρi),G(ρmin),G(ρr),G(ρmax),G(ρi)が既知となり、これらを連立方程式として解くことにより未知の負荷発生頻度X1i,X2i,X3i,Yiの値が得られる。これら負荷発生頻度を時間軸で捉えた場合、測定期間Ti内の短期間Tsごとに発生する負荷の分布と見なすことができる。
このように、点(ρi,Li)が領域E以外にあって、解X1i,X2i,X3i,Yiが得られる場合には、L=F(ρ)とqm=G(ρ)を用いて負荷発生分布を推定するようにしたので、負荷量ρが臨界点Rを超えた領域を含む広い範囲で、2つの関数から高精度に負荷発生分布を推定できる。
In Equation 4, by using L = F (ρ) and qm = G (ρ), F (ρmin), F (ρr), F (ρmax), F (ρi), G (ρmin), G (ρr ), G (ρmax), G (ρi) are known, and unknown load generation frequencies X1i, X2i, X3i, Yi are obtained by solving these as simultaneous equations. When these load occurrence frequencies are captured on a time axis, it can be regarded as a distribution of loads generated for each short period Ts within the measurement period Ti.
As described above, when the point (ρi, Li) is outside the region E and the solutions X1i, X2i, X3i, Yi are obtained, the load is calculated using L = F (ρ) and qm = G (ρ). Since the generation distribution is estimated, the load generation distribution can be estimated with high accuracy from two functions in a wide range including a region where the load amount ρ exceeds the critical point R.
なお、ステップ113において、解X1i,X2i,X3i,Yiが得られるかどうかについては、例えば、点(ρi,Li)が、点(ρmin,L(ρmin)),点(ρi,L(ρi)),点(ρr,L(ρr)),点(ρmax,L(ρmax))に囲まれた凸領域V内に存在するとともに、点(ρi,qmi)が、点(ρmin,G(ρmin)),点(ρi,G(ρi)),点(ρr,G(ρr)),点(ρmax,G(ρmax))に囲まれた凸領域W内に存在するかどうかを判定すればよい。
Note that whether or not the solutions X1i, X2i, X3i, Yi are obtained in
一方、図5のステップ113において、解X1i,X2i,X3i,Yiが存在しない場合には(ステップ113:NO)、平均品質LiがF(ρi)より大きいかどうか判断する(ステップ114)。
ここで、Li>F(ρi)の場合は(ステップ114:YES)、ρmaxを上方すなわち品質判定における安全側のρmax’へ修正し(ステップ115)、関数L=F(ρ)と関数qm=G(ρ)とを用いて負荷発生分布の推定を行い(ステップ117)、当該測定期間Tiの負荷分布推定処理を終了する。
On the other hand, if there is no solution X1i, X2i, X3i, Yi in
Here, if Li> F (ρi) (step 114: YES), ρmax is corrected to ρmax ′ on the safe side in the quality determination (step 115), and the function L = F (ρ) and the function qm = The load generation distribution is estimated using G (ρ) (step 117), and the load distribution estimation process for the measurement period Ti is terminated.
ここで、図8を参照して、ステップ115でのρmaxの修正について説明する。図8はρmaxの修正処理を示す説明図である。
図8において、図8(a)は負荷量ρに対する平均品質Lおよび平均リソース使用量qmの特性を示す特性図であり、図8(b)は負荷量ρに対する短期間での負荷発生頻度を示す確率分布図である。
Here, with reference to FIG. 8, the correction of ρmax in
8A is a characteristic diagram showing characteristics of the average quality L and the average resource usage qm with respect to the load quantity ρ, and FIG. 8B shows the load occurrence frequency in a short period with respect to the load quantity ρ. It is a probability distribution diagram shown.
図7で説明したように、点(ρi,Li)が凸領域Vの外側に存在する場合、解X1i,X2i,X3i,Yiが得られない。この際、Li>F(ρi)の場合は、ρmaxを大きくなる方向へ修正することにより、点(ρi,Li)を凸領域Vの内側に入れることができ、解X1i,X2i,X3i,Yiが得られることになる。なお、ρmaxを大きくなる方向へ修正することは、品質判定においてより安全側のρmax’を選択することになり、高負荷判定に悪影響を及ぼすものではない。
このように、ρmaxを調整することにより、推定可能な測定期間を増やすことができ、より安定した高負荷判定を実現できる。
As described in FIG. 7, when the point (ρi, Li) exists outside the convex region V, the solutions X1i, X2i, X3i, Yi cannot be obtained. At this time, if Li> F (ρi), the point (ρi, Li) can be placed inside the convex region V by correcting ρmax in the direction of increasing, and the solutions X1i, X2i, X3i, Yi Will be obtained. It should be noted that correcting ρmax in the increasing direction selects ρmax ′ on the safer side in quality determination and does not adversely affect high load determination.
In this way, by adjusting ρmax, it is possible to increase the estimation period that can be estimated, and it is possible to realize more stable high load determination.
一方、図5のステップ114において、Li>F(ρi)でない場合は(ステップ114:NO)、平均品質LiをF(ρi)で置換した後(ステップ116)、関数L=F(ρ)と関数qm=G(ρ)とを用いて負荷発生分布の推定を行い(ステップ117)、当該測定期間Tiの負荷分布推定処理を終了する。
これにより、推定可能な測定期間を増やすことができ、より安定した高負荷判定を実現できる。
On the other hand, if Li> F (ρi) is not satisfied in
Thereby, the estimation period which can be estimated can be increased and the more stable high load determination can be realized.
[累積負荷発生分布算出処理]
次に、図9を参照して、累積分布算出手段15Cでの累積負荷発生分布算出処理について説明する。図9は累積負荷発生分布算出処理を示す説明図である。
累積分布算出手段15Cでは、分布推定手段15Bにより各測定期間Tiごとに推定された負荷発生分布Qi(X1i,X2i,X3i,Yi)を平均化して、累積負荷発生分布Qaを算出している。
[Cumulative load generation distribution calculation processing]
Next, a cumulative load occurrence distribution calculation process in the cumulative
In the cumulative distribution calculation means 15C, the load generation distribution Qi (X1i, X2i, X3i, Yi) estimated for each measurement period Ti by the distribution estimation means 15B is averaged to calculate the cumulative load generation distribution Qa.
この場合、累積分布算出手段15Cは、図9に示すように、負荷量ρの分布を予め記憶部14に設定されているデータ区間D1〜Dm(mは自然数)に基づき、各負荷発生分布Qiを正規化し、各データ区間D1〜Dmでの相対度数分布からなる累積負荷発生分布Qaを算出する。
ここで、データ区間D1はρminを含むように指定され、データ区間Dmはρmaxを含むように指定される。なお、このデータ区間D1〜Dmの区間幅は等幅であってもよいし、異なる幅であってもよい。
In this case, as shown in FIG. 9, the cumulative
Here, the data section D1 is specified to include ρmin, and the data section Dm is specified to include ρmax. The section widths of the data sections D1 to Dm may be equal or different.
各データ区間D1〜Dmの負荷量の相対度数については、数5〜数7を用いて算出する。特に、ρminを含むデータ区間D1については数5により求め、ρmaxを含むデータ区間Dmについては数6により求める。また、その他のデータ区間D2〜D(m−1)については数7により求める。なお、数5〜数7において、jは判定期間Taにおけるj番目の測定期間Tjを示し、j=1〜nの整数をとる。ここで、nは判定期間Ta内における有効測定回数である。
About the relative frequency of the load amount of each data section D1-Dm, it calculates using Formula 5-7. In particular, the data interval D1 including ρmin is obtained from Equation 5, and the data interval Dm including ρmax is obtained from
このようにして、累積分布算出手段15Cでは、分布推定手段15Bにより各測定期間Tiごとに推定された負荷発生分布Qi(X1i,X2i,X3i,Yi)を平均化して、図10に示すような、複数の測定期間T1〜Tnすなわち判定期間Taにおける累積負荷発生分布Qaを算出する。 In this way, the cumulative distribution calculation means 15C averages the load generation distribution Qi (X1i, X2i, X3i, Yi) estimated for each measurement period Ti by the distribution estimation means 15B, as shown in FIG. The cumulative load generation distribution Qa in the plurality of measurement periods T1 to Tn, that is, the determination period Ta is calculated.
[高負荷判定処理]
次に、図11を参照して、高負荷判定手段15Dでの高負荷判定処理について説明する。図11は、高負荷判定手段15Dで変換して得られた品質Lに対する負荷発生分布QLの例である。
高負荷判定手段15Dは、累積分布算出手段15Cで算出された累積負荷発生分布Qaを、関数L=F(ρ)に基づき、図11に示すような、品質Lに対する負荷発生分布QLに変換する。
[High load judgment processing]
Next, with reference to FIG. 11, the high load determination process in the high load determination means 15D will be described. FIG. 11 is an example of the load generation distribution QL for the quality L obtained by conversion by the high load determination means 15D.
The high
そして、予め記憶部14に高負荷判定条件として設定されている品質目標値Ltより品質が劣化した時間割合Pを、品質目標値Ltより品質劣化側のデータ区間、図11の例では、D(m−2)〜Dmについてその相対度数の合計面積比により求める。そして、予め記憶部14に設定されている品質劣化許容時間割合Ptと実際の時間割合Pとを比較し、Pt<Pの場合には、測定期間Tiより短い短期間Tsにおいて高負荷の発生ありと判断する。
Then, the time ratio P in which the quality has deteriorated from the quality target value Lt set in advance as a high load determination condition in the
なお、以上では、高負荷判定装置(方法)を例として説明したが、複数の測定期間T1〜Tnについて負荷発生分布Q1〜Qnを推定し、これらQ1〜Qnから判定期間Taに対応する累積負荷発生分布Qaを算出する負荷分布推定処理を、高負荷判定以外の装置や処理に独立して用いてもよく、前述した負荷分布推定に関する作用効果と同様の作用効果が得られる。
また、qm=G(ρi)を用いて測定期間Tiの負荷発生分布Qiを推定する際、数3に代えて、X3i=0を前提として数4を用いることにより、Qiを推定してもよい。
In the above description, the high load determination device (method) is described as an example. However, the load generation distributions Q1 to Qn are estimated for a plurality of measurement periods T1 to Tn, and the cumulative load corresponding to the determination period Ta is determined from these Q1 to Qn. The load distribution estimation process for calculating the occurrence distribution Qa may be used independently for apparatuses and processes other than the high load determination, and the same operational effects as the operational effects relating to the load distribution estimation described above can be obtained.
Further, when estimating the load generation distribution Qi in the measurement period Ti using qm = G (ρi), Qi may be estimated by using Equation 4 on the assumption that X3i = 0 instead of
なお、本実施の形態において、負荷分布推定処理に用いる関数L=F(ρ)については、ルータおよびパケット送出回線における品質特性を机上あるいは検証によって評価する。例えば、待ち行列モデルを利用して、ルータへのパケットの入力過程をポアソン過程とし、パケット長を指数分布とし、バッファサイズをKとすれば(M/M/1/Kモデル)、F(ρ)=ρ^K・(1-P)/(1-ρ^K)で与えられる。但し、ρ^KはρのK乗を示す。
また、実機検証を利用する場合は、定常状態での実機における測定結果{ρi,Li,qmi}i=1〜Kのデータに基づく多変量回帰解析により、L=F(ρ)が得られる。
また、負荷分布推定処理に用いる関数qm=G(ρ)については、例えばリソース使用量をqmとすると、上記と同様にして、パケット送出回線の使用率と送出待ちバッファでのキュー長の関係qm=G(ρ)が得られる。
In the present embodiment, for the function L = F (ρ) used in the load distribution estimation process, the quality characteristics of the router and the packet transmission line are evaluated on the desk or by verification. For example, using a queuing model, if the packet input process to the router is a Poisson process, the packet length is an exponential distribution, and the buffer size is K (M / M / 1 / K model), F (ρ ) = Ρ ^ K · (1-P) / (1-ρ ^ K). However, ρ ^ K indicates ρ to the Kth power.
When using real machine verification, L = F (ρ) is obtained by multivariate regression analysis based on data of measurement results {ρi, Li, qmi} i = 1 to K in a real machine in a steady state.
For the function qm = G (ρ) used in the load distribution estimation process, for example, when the resource usage is qm, the relationship between the packet transmission line usage rate and the queue length in the transmission waiting buffer is the same as above. = G (ρ) is obtained.
1…高負荷判定装置、2…パケット交換網、3…ノード、4…MIB情報、11…通信I/F部、12…画面表示部、13…操作入力部、14…記憶部、15…制御部、15A…データ取得手段、15B…分布推定手段、15C…累積分布算出手段、15D…高負荷判定手段、Ta…判定期間、Ti,T1〜Tn…測定期間、Ts…短期間、ρi,ρ1〜ρn…平均負荷量、Li,L1〜Ln…平均品質、qmi,qm1〜qmn…平均リソース使用量、Qi,Q1〜Qn…負荷発生分布、Qa…累積負荷発生分布、QL…負荷発生分布(品質)、X1i,X2i,X3i,Yi…頻度、D1〜Dm…データ区間、Lt…品質目標値、Pt…品質劣化許容時間割合。
DESCRIPTION OF
Claims (9)
任意の測定期間の前記動作状態情報から得られた当該測定期間における前記ノードの平均負荷量および平均リソース使用量と、前記ノードにおける負荷量と平均リソース使用量との関係を示す関係式とから、当該測定期間におけるその測定期間より短い期間を単位とする負荷発生分布を推定する第1のステップを実行する分布推定ステップと、
各測定期間ごとに推定した負荷発生分布を累積することにより、前記判定期間に対応する累積負荷発生分布を算出する累積負荷発生分布算出ステップとを備えることを特徴とする負荷分布推定方法。 A load distribution for estimating a load generation distribution in the node corresponding to a determination period consisting of a plurality of measurement periods based on operation state information obtained for each predetermined measurement period from a node that performs packet transfer processing in a packet switching network In the estimation method,
From the average load amount and average resource usage amount of the node in the measurement period obtained from the operation state information of an arbitrary measurement period, and a relational expression indicating the relationship between the load amount and average resource usage amount in the node, A distribution estimation step for executing a first step of estimating a load generation distribution in units of a period shorter than the measurement period in the measurement period;
A load distribution estimation method comprising: a cumulative load generation distribution calculating step of calculating a cumulative load generation distribution corresponding to the determination period by accumulating the load generation distribution estimated for each measurement period.
前記分布推定ステップは、任意の測定期間の前記動作状態情報から得られた当該測定期間における平均品質と、前記ノードにおける負荷量と品質との関係を示す関係式とをさらに用いて、当該測定期間における前記負荷発生分布を推定する第2のステップを実行することを特徴とする負荷分布推定方法。 The load distribution estimation method according to claim 1,
The distribution estimation step further uses an average quality in the measurement period obtained from the operation state information in an arbitrary measurement period, and a relational expression indicating a relationship between a load amount and quality in the node, A load distribution estimation method comprising: executing a second step of estimating the load generation distribution in
前記分布推定ステップは、前記平均品質が所定のしきい値より大きい場合に、前記第2のステップを実行することを特徴とする負荷分布推定方法。 The load distribution estimation method according to claim 2,
The load estimating method is characterized in that the distribution estimating step executes the second step when the average quality is larger than a predetermined threshold value.
前記分布推定ステップは、前記平均負荷量が所定の負荷量より大きい場合に、前記第2のステップを実行することを特徴とする負荷分布推定方法。 The load distribution estimation method according to claim 2,
In the distribution estimation step, the second step is executed when the average load amount is larger than a predetermined load amount.
前記第1のステップは、前記平均負荷量ρi、前記平均リソース使用量qmi、前記平均負荷量ρiより小さくかつ品質劣化が生じない負荷量ρmin、前記平均負荷量ρiより大きくかつ前記負荷量と品質との関係において負荷量の増加に応じて品質が急激に劣化し始める臨界点より小さい負荷量ρr、前記負荷量ρminの負荷発生頻度X1i、前記負荷量ρrの負荷発生頻度X2i、および前記平均負荷量ρiの負荷発生頻度Yiに関する次の関係式
The first step includes the average load amount ρi, the average resource usage amount qmi, the load amount ρmin that is smaller than the average load amount ρi and does not cause quality degradation, the larger than the average load amount ρi, and the load amount and quality. The load amount ρr that is smaller than the critical point where the quality starts to deteriorate rapidly as the load amount increases, the load occurrence frequency X1i of the load amount ρmin, the load occurrence frequency X2i of the load amount ρr, and the average load The following relational expression regarding the load occurrence frequency Yi of the quantity ρi
前記第2のステップは、前記平均負荷量ρi、前記平均品質Li、前記平均リソース使用量qmi、前記平均負荷量ρiより小さくかつ品質劣化が生じない負荷量ρmin、前記平均負荷量ρiより大きくかつ品質劣化の許容限界値を示す負荷量ρmax、前記負荷量ρminと負荷量ρminの間に位置しかつ前記負荷量と品質との関係において負荷量の増加に応じて品質が急激に劣化し始める臨界点より小さい負荷量ρr、前記負荷量ρminの負荷発生頻度X1i、前記負荷量ρrの負荷発生頻度X2i、前記負荷量ρmaxの負荷発生頻度X3i、および前記平均負荷量ρiの負荷発生頻度Yiに関する次の関係式
In the second step, the average load amount ρi, the average quality Li, the average resource usage amount qmi, the load amount ρmin that is smaller than the average load amount ρi and does not cause quality degradation, the larger than the average load amount ρi, and A load amount ρmax indicating an acceptable limit value of quality deterioration, a critical value that is located between the load amount ρmin and the load amount ρmin, and that the quality starts to deteriorate rapidly as the load amount increases in the relationship between the load amount and the quality The load amount ρr smaller than the point, the load occurrence frequency X1i of the load amount ρmin, the load occurrence frequency X2i of the load amount ρr, the load occurrence frequency X3i of the load amount ρmax, and the load occurrence frequency Yi of the average load amount ρi Relational expression
請求項1〜6に記載の負荷分布推定方法を用いて、前記判定期間に対応した累積負荷発生分布を推定する制御部を備えることを特徴とする負荷分布推定装置。 A load generation of the node corresponding to a determination period composed of a plurality of measurement periods based on operation state information obtained from the node for each predetermined measurement period connected to a node that performs packet transfer processing in a packet switching network In the load distribution estimation device for estimating the distribution,
A load distribution estimation apparatus comprising: a control unit that estimates a cumulative load generation distribution corresponding to the determination period using the load distribution estimation method according to claim 1.
請求項1〜6に記載の負荷分布推定方法を用いて、前記複数の測定期間からなる前記判定期間に対応した累積負荷発生分布を推定する推定ステップと、
この推定ステップにより推定した負荷発生分布のうち予め設定された品質目標値より品質が劣化する時間割合と、当該品質目標値に対する品質劣化許容時間割合とを比較することにより、前記高負荷発生の有無を判定する判定ステップとを備えることを特徴とする高負荷判定方法。 High load determination method for determining presence / absence of occurrence of high load for each node in a unit shorter than the measurement period based on operation state information obtained for each predetermined measurement period from a node that performs packet transfer in a packet switching network In
An estimation step of estimating a cumulative load generation distribution corresponding to the determination period including the plurality of measurement periods using the load distribution estimation method according to claim 1;
By comparing the time ratio at which the quality deteriorates from a preset quality target value in the load generation distribution estimated at the estimation step, and the quality deterioration allowable time ratio with respect to the quality target value, the presence or absence of the high load occurrence And a determination step for determining the high load.
請求項8に記載の高負荷判定方法を用いて前記高負荷発生の有無を判定する制御部を備えることを特徴とする高負荷判定装置。
Presence or absence of occurrence of high load in units of a period shorter than the measurement period for the node based on operation state information obtained from the node every predetermined measurement period connected to a node that performs packet transfer in a packet switching network In the high load determination device for determining
A high load determination apparatus comprising: a control unit that determines whether or not the high load is generated using the high load determination method according to claim 8.
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2003
- 2003-08-15 JP JP2003293809A patent/JP2005064971A/en active Pending
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