JPH07221760A - データ捕獲装置 - Google Patents

データ捕獲装置

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JPH07221760A
JPH07221760A JP6288457A JP28845794A JPH07221760A JP H07221760 A JPH07221760 A JP H07221760A JP 6288457 A JP6288457 A JP 6288457A JP 28845794 A JP28845794 A JP 28845794A JP H07221760 A JPH07221760 A JP H07221760A
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ポール・シー・ハーシェイ
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  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
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  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高速通信ネットワークからリアルタイムでデ
ータを捕獲する。 【構成】 リアルタイム高速データ捕獲は、直列ビット
・ストリーム中で検出されるトリガ・ビット・パターン
に応答して提供される。事象駆動インタフェースはデー
タ・ネットワークに接続され、直列ビット・ストリーム
を受け取る。捕獲バッファはネットワークに接続され、
直列ビット・ストリームの少なくとも一部分を保存す
る。捕獲バッファは、ゲートによってネットワークに選
択的に接続される。事象駆動インタフェースは、直列ビ
ット・ストリーム中のトリガ・ビット・パターンを認識
し、ゲートへイネーブル信号を出力するようにプログラ
ムされる。これに応答して、捕獲バッファはネットワー
クから直列ビット・ストリームのあらかじめ決められた
部分を保存する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は広くは、高速通信機構の
ための多くのデータからの情報の抽出に関する。本発明
は特に、事象に応答するリアルタイムの高速データ捕獲
（capture）に関する。
【０００２】
【従来の技術】本願は、IBM社の以下の米国特許出願に
関連している。 （a）1993年3月1日提出、J. G. Waclawskyその他による
「Information Collection Architecture and Method f
or a Data Communications Network」と題する米国特許
出願08/024,572号（特願平6-6223）。 （b）1993年3月1日提出、P. C. Hersheyその他による
「Event Driven Interfacefor a System for Monitorin
g and Controlling a Data Communications Network」
と題する米国特許出願08/024,563号。 （c）1993年3月1日提出、J. G. Waclawskyその他による
「System and Method for Configuring an Event Drive
n Interface and Analyzing Its Output for Monitorin
g and Controlling a Data Communications Network」
と題する米国特許出願08/024,542号（特願平6-6578）。 （d）1993年10月15日提出、P. C. Hersheyその他による
「System and Method for Adaptive, Active Monitorin
g of a Serial Data Stream Having a Characteristic
Pattern」と題する米国特許出願08/138,045号。 （e）1993年3月1日提出、P. C. Hersheyその他による
「Event Driven Interfacefor a System for Monitorin
g and Controlling a Data communications Network」
と題する米国特許出願08/024,575号（特願平6-6301）。 （f）1993年12月23日提出、J. G. Waclawskyその他によ
る「Automated Benchmarking With Self Customizatio
n」と題する米国特許出願08/173,530号。 （g）1993年12月23日提出、J. G. Waclawskyその他によ
る「Intelligent Realtime Monitoring」と題する米国
特許出願08/172,701号。
【０００３】上記のHersheyその他による特許出願は、
シリアル通信媒体に適用された、媒体上の定義済みビッ
ト・パターンを識別するためのパターン認識技術であ
る、事象駆動インタフェースを記述している。直列ビッ
ト・ストリーム中の特定のビット・パターンの存在を識
別するだけでなく、後続の分析や処理のためにこの実際
のビット・パターンを捕獲（capture）することが望ま
しいことがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、高速
通信ネットワークからリアルタイムでデータを捕獲し、
これを後続の処理のために使用できるようにすることで
ある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的、特徴および
利点は、本発明によって実現される。事象駆動インタフ
ェースは、シリアル通信媒体に接続された入力部を持
つ。事象駆動インタフェースは、媒体上のバイナリ・ビ
ットの定義済みパターンを識別するようにプログラムさ
れる。本発明によると、捕獲バッファは、ゲートを通し
てデータ通信ネットワークに接続された入力部を持つ。
制御接続は、事象駆動インタフェースの出力部とゲート
の間に確立され、捕獲バッファとデータ通信ネットワー
ク間の接続を制御する。本発明によると、予めプログラ
ムされた事象駆動インタフェースは、データ通信媒体上
でビットの特定のパターン、つまりネットワークからの
データ捕獲に対するトリガ・パターンを識別すると、捕
獲バッファの入力をデータ通信ネットワークに接続して
いるゲートに、イネーブル信号（許可信号）を出力す
る。これにより、捕獲バッファに、データ通信ネットワ
ーク上の直列ビット・ストリームの予め指定された部分
をロードすることができる。
【０００６】捕獲バッファの内容は、様々に使用するこ
とができる。捕獲バッファの内容は、捕獲ノードにおけ
る処理のためのオペランドとして使用してもよい。ま
た、捕獲バッファの内容あるいは内容の一部分を、事象
駆動インタフェースからの事象ベクトル出力と連結ある
いは結合し、データ通信ネットワークの動作あるいは特
徴を分析するために使用してもよい。データ通信ネット
ワークの属性の分析は、上記のHersheyその他による特
許出願に記述されるような、エキスパート・システム解
析器によって行うことができる。
【０００７】この様に、データ通信ネットワーク上のト
リガ・ビット・パターンとしてあらかじめ定義された事
象に応答して、リアルタイム高速データをデータ通信ネ
ットワークから捕獲することができる。
【０００８】本発明はまた、情報収集アーキテクチャ
（ICA）に関する上記の米国特許出願08/024,572、08/02
4,575および08/024,542（各々、特願平6-6223、6-6301
および6-6578）のアーキテクチャを、通信システムにお
ける局（station）の位置に基づくデータの捕獲機能を
含むように拡張する。このような通信システムは、１つ
のネットワークあるいは、互いに通信する異なるプロト
コルを持つ複数の異なるネットワークであってもよい。
本発明を使用することにより、ネットワーク管理機構
は、通信システム・ネットワークの性能における１つの
局の効果を評価し、問題を起こしている局をすばやく確
認することができる。本発明の主要な長所は、ネットワ
ーク性能を評価するために、ごくわずかなデータしか捕
獲する必要がないということである。したがって、高速
度のアプリケーションが可能となる。本発明はまた、IC
A技術の通信システムへの編入に際しての利益を最大に
し費用を最小にするために、ICA装置の最適の位置を決
定することができるフレームワークを提供する。
【０００９】
【実施例】本発明の説明に先立ち、上記の米国特許出願
において開示されている事象駆動インタフェース（Even
t Driven Interface : EDI）の一般的な動作を説明す
る。事象駆動インタフェースは、複数出力を与えること
ができる、多能で、再プログラム可能で、低コストの、
ディジタル・フィルタである。かかるディジタル・フィ
ルタは、複数メガビットのデータ・レートを扱い、ユー
ザが定義可能な複数のパターンに基づいて着信データの
フィルタリングを行う。このディジタル・フィルタ技法
が重要である所以は、高速のリアルタイム式ディジタル
・フィルタリングが必要とされているような領域へ、こ
のフィルタリング・プロセスの体系的概念が適用され
る、という点にある。事象駆動インタフェースは１つの
状態マシンであって、数個のメモリ・モジュールと、レ
ジスタと、クロック回路とで構築されたリアルタイム・
フィルタを実現する。この状態マシンは、その入力を生
成する経路指定用のエキスパート・システムによってプ
ログラムされるように構成できる。
【００１０】事象駆動インタフェースのディジタル・フ
ィルタは市販の構成部品で構築された状態マシンであ
り、その複数の状態を作成するようにコンピュータ・プ
ログラム方法で構成される。事象駆動インタフェース
は、例えばトークン・リングLANからの着信データをユ
ーザが定義したフィルタ・パターンと（リアルタイム
に）比較し、両者が一致する場合に、外部出力線を活性
化する。これらの出力線は事象ベクトルE（i）を出力す
るために使用されるか、または着信データを格納させた
り、他の装置をトリガさせたり、外部装置を同期させた
り、その他の目的のために使用され得る。出力側に設け
られるカウンタは、比較動作の一致結果が得られる度
に、これを増分することができる。数種類の型のパター
ンを、これに対応する数のカウンタでカウントすること
が可能である。このようにして累積されたカウントは、
事象ベクトルE（i）となる。更に、このディジタル・フ
ィルタを所定のモードに置くと、着信データがユーザに
よって定義されたフィルタ・パターンの１つと一致しな
い場合に、外部出力線が活性化されるようにすることも
できる。指定可能なフィルタ・パターンの数は、実現さ
れるフィルタ・メモリの量に依存する。
【００１１】事象駆動インタフェースのディジタル・フ
ィルタ・ハードウェアは、主としてRAM形式のフィルタ
・メモリおよびそのアドレス・レジスタの２つの構成要
素から成る。アドレス・レジスタは、Nビット長であ
る。フィルタ・メモリのアクセスすべき次のアドレスの
上位ビットは、フィルタ・メモリの下位（N-1）ビット
に保持されている。フィルタ・メモリの残りの全てのビ
ットは、当該ディジタル・フィルタからの外部出力とし
て使用することができる（すなわち、着信データがフィ
ルタ・パターンの１つに一致することを指示するために
１ビットを使用する）。
【００１２】本発明が解決する問題は、事象の検出に応
答して、どのように直列ビットの高速フレームからフィ
ールド中の実際のビット・シーケンスを捕獲し分析する
かということである。
【００１３】本発明は、上記の米国特許出願08/024,575
号（特願平6-6301）に記述される事象駆動インタフェー
スに関連する。図２は、トークン・リングLANにおける
フレームの例として、情報フィールドの例を示す。フレ
ームは、開始部分12および、データ・フレーム10中の経
路指定フィールド22の長さを決定する値を持つ長さフィ
ールド26を含む。
【００１４】解決すべき問題は、後続の分析のためにど
のように任意のフィールドの内容をトラップするか即ち
捕獲するかということである。これは、図１に示される
事象駆動インタフェース（EDI）18によって達成され
る。EDI18は、上記のHersheyその他による特許出願に記
述される方法でパターン認識を行う。EDI18は事象のパ
ターンを認識し、フィールドの内容を保存する。長さ値
はカウンタとしてロードされ、ネットワークから入って
来る直列ビット・ストリームから捕獲バッファ30にロー
ドするべき、後続ビットの数を決定することができる。
【００１５】本発明によると、EDI18は、長さフィール
ド26の値が捕獲バッファ30にロードされるビットを数え
ているカウンタの値と一致するまで、必要に応じてパタ
ーン・マッチングを実行し続ける。EDI18は、EDIによる
パターン認識動作のために公式化されている事象ベクト
ルE(i)の一部として捕獲バッファ30の内容をダンプする
信号を発行することができる。そしてこの事象ベクトル
を、適当な分析のためにエキスパート・システムに転送
することができる。
【００１６】したがって、EDI18によって生成され、分
析のためにエキスパート・システムに転送される事象ベ
クトルは、２つの異なる部分を持つことができる。第１
の部分は、EDIによって検出されたそれぞれのパターン
の累算されたカウントであり、第２の部分は、捕獲バッ
ファ30によって捕獲された入力データ・ストリームから
のトラップされたデータである。この様に、例えば情報
フィールド14のような情報フィールドの内容の詳細は、
ネットワーク中のパターンを数えているカウンタからの
発見的情報とともに、エキスパート・システムにおいて
分析することができる。この情報は、ネットワークを制
御する基準として使用することができる。例えば、不当
な課金番号がデータ・ビット中で検出された場合、デー
タの起点アドレス（発信アドレス）およびこの不当な課
金番号は、ネットワーク制御点へのメッセージ中で使用
することができる。また、強制的にデータを止めるため
に、特別なフレームをデータの起点（発信点）に送信す
ることができる（これは、装置アダプタを強制的にリン
グから切り離すトークン・リングの「死フレーム」であ
る）。
【００１７】本発明の１つの使用方法として、処理後デ
ータを必要とせず、また大容量のメモリを必要とせず
に、リアルタイムでネットワーク・リング上のアクティ
ビティを追跡できる能力がある。EDI機構は、データを
捕獲したい特定の事象を識別する、非常に効率的な方法
を提供する。データを捕獲するということは、つまり、
あらかじめ定義された量のビットあるいは、データ媒体
自身の情報から定義されるビットを、媒体から捕獲する
ことである。言い換えると、間接アドレス指定に類似し
た方法は、本発明の開示とは異なるものである。例えば
現在の追跡技術を見ると、これらの技術は通常、ヘッダ
および、フレームに埋め込まれている顧客データを追跡
する。SNAのようなアーキテクチャの効率は、顧客が大
量のデータを送信する場合、ヘッダは転送されるデータ
の全体量の2、3パーセントを占めるだけであるが、顧客
データあるいはフレームのペイロードは、通常、媒体を
流れるデータの90〜95パーセントに達することを示して
いる。今日、ほとんどのプログラムは、媒体からできる
限り多くのデータを捕獲しようとしているが、これはヘ
ッダと顧客データの両方を含んでいる。本発明により、
リアルタイムで、ヘッダを識別し、このヘッダだけを追
跡することが可能となり、収集されたデータの量を通常
は95パーセント減らすことができる。言い換えると、実
際に所定のネットワーク位置に収集され戻されるデータ
量の95パーセントの減少ということになる。また、EDI
が特定の事象が起こったことを識別することにより、同
じ技術をより詳細で細かいレベルで実現することができ
る。この場合、情報の特定のフィールド、特定のバイ
ト、あるいは特定のビットを捕獲し、これだけを所定の
ネットワーク位置に戻すだけで、一定時間における一部
のデータ・フローの再建、あるいはネットワーク環境の
何らかの分析あるいは制御を行うことができる。EDIに
接続された本発明のデータ捕獲機能は、個々のビットか
ら、所望の媒体にわたるデータまで、捕獲するデータを
非常に幅広く選択することができる。
【００１８】ネットワーク中のICA装置の位置は、所定
の性能を達成するために重要な意味を持つことがある。
例えば、１つのICA装置にIEEE 802.5トークン・リング
・ネットワーク[1]に対する性能を測定させたいと仮定
する。図３は、この例のために実現可能なICA装置の位
置を示す。選択された性能測定が、非認識アドレス、フ
レーム・コピーなし、ソース・アドレス、宛先アドレ
ス、のようなパラメータを要求する場合、ICAホスト局
内のネットワーク・アダプタの入力あるいは出力に関す
るICA装置の位置によって、異なる結果が得られる。ト
ークン・リング・ネットワークの使用を評価したい場
合、トークン回転数を収集する必要がある唯一のパラメ
ータとする使用測定が可能である。この例において、IC
A装置の位置は結果に影響を及ぼさない。いくつかのア
プリケーションにおいては、アダプタ入力に１つのICA
装置、アダプタ出力に１つのICA装置を持つことが有用
である。また、入出力双方のアダプタで情報を集める、
デュアルICAアダプタを設計することもできる。
【００１９】複数のネットワークから同時にデータを収
集する例および、IEEE802.5 [1]、CSMA/CD [2]、および
FDDI [3]、[4]のようなプロトコルを考慮されたい。米
国特許出願08/187950号（BT993037）は、このシナリオ
のためのICAの使用を記述している。この場合、ICA装置
の適当な位置は、図４に示されるブリッジ、ルータまた
はハブの中である。
【００２０】すべてのネットワーク・データがこれらの
より高レベルの層の装置（ブリッジ等）を通過するわけ
ではないので、よりよい方法は、各ネットワーク内に１
つのICA装置を位置決めし、ハブに位置する１つのICA装
置が他の複数のICA装置を監視するようにすることであ
る。このICA階層の長所は、莫大なメモリを持つ１つのI
CA装置を必要とするかわりに、多数のICA装置間にデー
タ収集タスクを分配することができることである。これ
らの装置の各々はより少ないメモリを必要とし、実際に
すべての位置に適用できる一般的な装置であってもよ
い。図５は、実現可能なICA階層を示す。
【００２１】まとめとして、本発明の構成に関して以下
の事項を開示する。 （１）特性パターンを持ったバイナリ・ビットの直列ス
トリームを通信するデータ通信ネットワークを監視し制
御するためのシステムにおける、所定の事象に応答して
リアルタイムで高速データを捕獲するための装置であっ
て、直列ビット・ストリームを受け取るために上記ネッ
トワークに接続された入力部を持ち、上記直列ビット・
ストリーム中のトリガ・ビット・パターンを認識したこ
とに応答してイネーブル信号を出力する事象駆動インタ
フェース手段と、上記直列ビット・ストリームの一部ま
たは全部を保存するための、上記ネットワークに接続さ
れた入力部を持つ捕獲バッファと、上記ネットワークと
上記事象駆動インタフェースの間に設けられ、上記イネ
ーブル信号に応答して上記事象駆動インタフェースを上
記ネットワークに選択的に接続するためのゲートと、を
備え、上記捕獲バッファが、上記トリガ・ビット・パタ
ーンを上記事象駆動インタフェースが識別したことに応
答して、上記ネットワークから上記直列ビット・ストリ
ームのあらかじめ決められた部分を保存する、データ捕
獲装置。 （２）事象ベクトルを保存するための、上記事象駆動イ
ンタフェースの出力部に接続された事象ベクトル・バッ
ファを含み、上記事象ベクトル・バッファと上記捕獲バ
ッファが、上記事象ベクトルと上記捕獲バッファの内容
を連結して、上記データ通信ネットワークを特徴づける
拡張事象ベクトルを形成する、上記（１）に記載の装
置。
【００２２】参考文献 [1] IEEE Standard 802.5, Token Ring Access Metho
d, New York, NY, 1989. [2] ISO/IEC 8802-3, ANSI/IEEE Std 802.3, Part 3:
Carrier Sense Multiple Access with Collision Dete
ction (CSMA/CD) Access Method and Physical Layer S
pecifications, New York, NY, 1992. [3] ANSI, Inc., ANSI Standard X3.139, Fiber Dist
ributed Data Interface(FDDI) Token Ring Access Con
trol (MAC), New York, NY, 1987. [4] ANSI, Inc., ANSI Standard X3T9/90-X3T9.5/88-
139, Fiber DistributedData Interface (FDDI) Media
Access Control (MAC-2), New York, NY, Oct.1990.
【００２３】
【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので、高速通信ネットワークからリアルタイムでデ
ータを捕獲し、後続の処理のためにこれを使用すること
ができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による、事象駆動インタフェースおよび
捕獲バッファのブロック概要図である。
【図２】データ・フレーム形式を示す図である。
【図３】単一ネットワークのためのICA装置位置を示す
図である。
【図４】多重ネットワークのためのICA装置位置を示す
図である。
【図５】ICA装置階層を示す図である。
【符号の説明】
１０ データ・フレーム １２ 開始部分 １４ 情報フィールド １８ 事象駆動インタフェース（EDI） ２２ 経路指定フィールド ２６ 長さフィールド ３０ 捕獲バッファ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｌ 12/42 (72)発明者 ジョン・ジー・ワクラウスキー アメリカ合衆国21701ー5819メリーランド 州フレデリック、スプリング・メドウ・レ イン 6105

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 特性パターンを持ったバイナリ・ビット
    の直列ストリームを通信するデータ通信ネットワークを
    監視し制御するためのシステムにおける、所定の事象に
    応答してリアルタイムで高速データを捕獲するための装
    置であって、 直列ビット・ストリームを受け取るために上記ネットワ
    ークに接続された入力部を持ち、上記直列ビット・スト
    リーム中のトリガ・ビット・パターンを認識したことに
    応答してイネーブル信号を出力する事象駆動インタフェ
    ース手段と、 上記直列ビット・ストリームの一部または全部を保存す
    るための、上記ネットワークに接続された入力部を持つ
    捕獲バッファと、 上記ネットワークと上記事象駆動インタフェースの間に
    設けられ、上記イネーブル信号に応答して上記事象駆動
    インタフェースを上記ネットワークに選択的に接続する
    ためのゲートと、を備え、 上記捕獲バッファが、上記トリガ・ビット・パターンを
    上記事象駆動インタフェースが識別したことに応答し
    て、上記ネットワークから上記直列ビット・ストリーム
    のあらかじめ決められた部分を保存する、 データ捕獲装置。
  2. 【請求項２】 事象ベクトルを保存するための、上記事
    象駆動インタフェースの出力部に接続された事象ベクト
    ル・バッファを含み、 上記事象ベクトル・バッファと上記捕獲バッファが、上
    記事象ベクトルと上記捕獲バッファの内容を連結して、
    上記データ通信ネットワークを特徴づける拡張事象ベク
    トルを形成する、 請求項１に記載の装置。
JP6288457A 1994-01-26 1994-11-22 データ捕獲装置 Expired - Lifetime JP2644200B2 (ja)

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US188175 1994-01-26
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JPH07221760A true JPH07221760A (ja) 1995-08-18
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