[要約] RFC 8889は、パッシブおよびハイブリッドパフォーマンスモニタリングのためのマルチポイント代替マーキングメソッドを定義しています。このRFCの目的は、ネットワークのパフォーマンスを効果的に監視し、問題を特定するための手法を提供することです。
Internet Engineering Task Force (IETF) G. Fioccola, Ed.
Request for Comments: 8889 Huawei Technologies
Category: Experimental M. Cociglio
ISSN: 2070-1721 Telecom Italia
A. Sapio
Intel Corporation
R. Sisto
Politecnico di Torino
August 2020
Multipoint Alternate-Marking Method for Passive and Hybrid Performance Monitoring
パッシブおよびハイブリッド性能監視のための多点交互マーキング法
Abstract
概要
The Alternate-Marking method, as presented in RFC 8321, can only be applied to point-to-point flows, because it assumes that all the packets of the flow measured on one node are measured again by a single second node. This document generalizes and expands this methodology to measure any kind of unicast flow whose packets can follow several different paths in the network -- in wider terms, a multipoint-to-multipoint network. For this reason, the technique here described is called "Multipoint Alternate Marking".
RFC 8321に提示された代替マーキング方法は、1つのノード上で測定された全てのパケットが単一の第2のノードによって再び測定されることを前提としているので、ポイントツーポイントフローにのみ適用することができる。この文書では、この方法論を一般化して拡張して、パケットがネットワーク内の複数の異なるパスに従うことができる任意の種類のユニキャストフローを測定します - より広い条件では、マルチポイントツーマルチポイントネットワークです。このため、ここで説明した技術は「多地点代替マーキング」と呼ばれる。
Status of This Memo
本文書の状態
This document is not an Internet Standards Track specification; it is published for examination, experimental implementation, and evaluation.
この文書はインターネット標準のトラック仕様ではありません。検査、実験的実施、評価のために公開されています。
This document defines an Experimental Protocol for the Internet community. This document is a product of the Internet Engineering Task Force (IETF). It represents the consensus of the IETF community. It has received public review and has been approved for publication by the Internet Engineering Steering Group (IESG). Not all documents approved by the IESG are candidates for any level of Internet Standard; see Section 2 of RFC 7841.
この文書は、インターネットコミュニティの実験的プロトコルを定義しています。この文書は、インターネットエンジニアリングタスクフォース（IETF）の製品です。IETFコミュニティのコンセンサスを表します。それは公開レビューを受け、インターネットエンジニアリングステアリンググループ（IESG）による出版の承認を受けました。IESGによって承認されたすべての文書がすべてのレベルのインターネット規格の候補者ではありません。RFC 7841のセクション2を参照してください。
Information about the current status of this document, any errata, and how to provide feedback on it may be obtained at https://www.rfc-editor.org/info/rfc8889.
この文書の現在のステータス、任意のエラータ、およびフィードバックを提供する方法は、https://www.rfc-editor.org/info/rfc8889で入手できます。
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Table of Contents
目次
1. Introduction
2. Terminology
2.1. Correlation with RFC 5644
3. Flow Classification
4. Multipoint Performance Measurement
4.1. Monitoring Network
5. Multipoint Packet Loss
6. Network Clustering
6.1. Algorithm for Clusters Partition
7. Timing Aspects
8. Multipoint Delay and Delay Variation
8.1. Delay Measurements on a Multipoint-Paths Basis
8.1.1. Single-Marking Measurement
8.2. Delay Measurements on a Single-Packet Basis
8.2.1. Single- and Double-Marking Measurement
8.2.2. Hashing Selection Method
9. A Closed-Loop Performance-Management Approach
10. Examples of Application
11. Security Considerations
12. IANA Considerations
13. References
13.1. Normative References
13.2. Informative References
Acknowledgements
Authors' Addresses
The Alternate-Marking method, as described in RFC 8321 [RFC8321], is applicable to a point-to-point path. The extension proposed in this document applies to the most general case of multipoint-to-multipoint path and enables flexible and adaptive performance measurements in a managed network.
RFC 8321 [RFC8321]に記載されているように、代替マーキング方法は、ポイントツーポイントパスに適用可能です。この文書で提案されている延長は、マルチポイントツーマルチポイントパスの最も一般的な場合に適用され、管理ネットワークで柔軟で適応的な性能測定を可能にします。
The Alternate-Marking methodology described in RFC 8321 [RFC8321] allows the synchronization of the measurements in different points by dividing the packet flow into batches. So it is possible to get coherent counters and show what is happening in every marking period for each monitored flow. The monitoring parameters are the packet counter and timestamps of a flow for each marking period. Note that additional details about the applicability of the Alternate-Marking methodology are described in RFC 8321 [RFC8321] while implementation details can be found in the paper "AM-PM: Efficient Network Telemetry using Alternate Marking" [IEEE-Network-PNPM].
RFC 8321 [RFC8321]に記載されている代替マーキング方法は、パケットの流れをバッチに分割することによって測定値の同期を可能にします。したがって、コヒーレントなカウンターを取得し、監視された各フローについてすべてのマーキング期間で何が起こっているのかを示すことが可能です。監視パラメータは、各マーキング期間のフローのパケットカウンタおよびタイムスタンプである。代替マーキング方法論の適用可能性に関する追加の詳細はRFC 8321 [RFC8321]に記載されていますが、実装の詳細は「AM-PM：代替マーキングを使用した効率的なネットワークテレメトリ」[IEEE-NOTWORK-PNPM]に記載されています。
There are some applications of the Alternate-Marking method where there are a lot of monitored flows and nodes. Multipoint Alternate Marking aims to reduce these values and makes the performance monitoring more flexible in case a detailed analysis is not needed. For instance, by considering n measurement points and m monitored flows, the order of magnitude of the packet counters for each time interval is n*m*2 (1 per color). The number of measurement points and monitored flows may vary and depends on the portion of the network we are monitoring (core network, metro network, access network) and the granularity (for each service, each customer). So if both n and m are high values, the packet counters increase a lot, and Multipoint Alternate Marking offers a tool to control these parameters.
監視されたフローとノードの多くがある代替マーキング方法のアプリケーションはいくつかあります。多点の代替マーキングは、これらの値を減らすことを目的とし、詳細な分析が不要な場合には、パフォーマンス監視をより柔軟にします。例えば、N個の測定点とM監視流量を考慮すると、各時間間隔についてのパケットカウンタの大きさの順序はN * M * 2（1色あたり1）である。測定点および監視されたフローの数は変化してもよく、ネットワークの一部に依存しており、監視（コアネットワーク、メトロネットワーク、アクセスネットワーク）、および粒度（各サービスの各顧客）に依存します。そのため、NとMの両方が高い値である場合、パケットカウンタはロットを増やし、マルチポイント代替マーキングはこれらのパラメータを制御するためのツールを提供します。
The approach presented in this document is applied only to unicast flows and not to multicast. Broadcast, Unknown Unicast, and Multicast (BUM) traffic is not considered here, because traffic replication is not covered by the Multipoint Alternate-Marking method. Furthermore, it can be applicable to anycast flows, and Equal-Cost Multipath (ECMP) paths can also be easily monitored with this technique.
この文書に記載されているアプローチは、マルチキャストには限らないユニキャストフローにのみ適用されます。トラフィックの複製はマルチポイントの代替マーキング方法によってカバーされていないため、ブロードキャスト、不明なユニキャスト、およびマルチキャスト（BUM）トラフィックはここでは考慮されていません。さらに、それはエニーキャストフローに適用可能であり、等価コストマルチパス（ECMP）経路もこの技術で容易に監視することができる。
In short, RFC 8321 [RFC8321] applies to point-to-point unicast flows and BUM traffic, while this document and its Clustered Alternate-Marking method is valid for multipoint-to-multipoint unicast flows, anycast, and ECMP flows.
つまり、RFC 8321 [RFC8321]は、ポイントツーポイントユニキャストフローとBUMトラフィックに適用されますが、このドキュメントとそのクラスタ化された代替マーキングメソッドは、マルチポイントツーマルチポイントのユニキャストフロー、Anycast、およびECMPフローに有効です。
Therefore,the Alternate-Marking method can be extended to any kind of multipoint-to-multipoint paths, and the network-clustering approach presented in this document is the formalization of how to implement this property and allow a flexible and optimized performance measurement support for network management in every situation.
したがって、代替マーキング方法はあらゆる種類のマルチポイントツーマルチポイントパスに拡張することができ、この文書に提示されているネットワーククラスタリングアプローチはこのプロパティを実装する方法の形式化であり、柔軟で最適化されたパフォーマンス測定サポートを可能にします。あらゆる状況におけるネットワーク管理
Without network clustering, it is possible to apply Alternate Marking only for all the network or per single flow. Instead, with network clustering, it is possible to use the partition of the network into clusters at different levels in order to perform the needed degree of detail. In some circumstances, it is possible to monitor a multipoint network by analyzing the network clustering, without examining in depth. In case of problems (packet loss is measured or the delay is too high), the filtering criteria could be specified more in order to perform a detailed analysis by using a different combination of clusters up to a per-flow measurement as described in RFC 8321 [RFC8321].
ネットワーククラスタリングなしでは、すべてのネットワークまたは単一のフローごとにのみ代替マーキングを適用することが可能です。代わりに、ネットワーククラスタリングでは、必要な詳細度を実行するために、ネットワークのパーティションを異なるレベルでクラスタに使用することが可能です。状況によっては、深さを調べることなく、ネットワーククラスタリングを分析することによってマルチポイントネットワークを監視することが可能です。問題がある場合（パケット損失が測定されるか遅延が高すぎる）、RFC 8321に記載されているように、フローごとの測定値の異なる組み合わせを使用することによって詳細な分析を実行するために、フィルタリング基準をより指定することができます。[RFC8321]。
This approach fits very well with the Closed-Loop Network and Software-Defined Network (SDN) paradigm, where the SDN orchestrator and the SDN controllers are the brains of the network and can manage flow control to the switches and routers and, in the same way, can calibrate the performance measurements depending on the desired accuracy. An SDN controller application can orchestrate how accurately the network performance monitoring is set up by applying the Multipoint Alternate Marking as described in this document.
このアプローチは、SDN OrchestratorとSDNコントローラがネットワークの脳であり、スイッチやルータへのフロー制御を管理でき、スイッチやルーターへのフロー制御を管理でき、同じで、スイッチとルータへのフロー制御を管理できます。方法は、所望の精度に応じて性能測定値を較正することができる。この文書に記載されているように、マルチポイント代替マーキングを適用することによって、ネットワークパフォーマンスの監視がどの程度正確に設定されているSDNコントローラアプリケーションがどのようにしてどのように設定されています。
It is important to underline that, as an extension of RFC 8321 [RFC8321], this is a methodology document, so the mechanism that can be used to transmit the counters and the timestamps is out of scope here, and the implementation is open. Several options are possible -- e.g., see "Enhanced Alternate Marking Method" [ENHANCED-ALTERNATE-MARKING].
RFC 8321 [RFC8321]の拡張として、これが方法論文書であるため、ここで使用できるメカニズムはここでは範囲外であり、実装は開いています。いくつかの選択肢が可能である。例えば、「強化代替マーキング方法」[強化代替マーキング]を参照のこと。
Note that the fragmented packets case can be managed with the Alternate-Marking methodology only if fragmentation happens outside the portion of the network that is monitored. This is always true for both RFC 8321 [RFC8321] and Multipoint Alternate Marking, as explained here.
断片化されたパケットの場合は、断片化が監視されているネットワークの部分の外側の外側で断片化が発生した場合にのみ、代替マーキング方法論で管理できます。ここで説明したように、これはRFC 8321 [RFC8321]とマルチポイント代替マーキングの両方に常に当てはまります。
The definitions of the basic terms are identical to those found in Alternate Marking [RFC8321]. It is to be remembered that RFC 8321 [RFC8321] is valid for point-to-point unicast flows and BUM traffic.
基本用語の定義は、代替マーキングで見つかったものと同じです[RFC8321]。RFC 8321 [RFC8321]は、ポイントツーポイントユニキャストフローとBUMトラフィックに有効であることを思い出してください。
The important new terms that need to be explained are listed below:
説明する必要がある重要な新規条項は以下のとおりです。
Multipoint Alternate Marking: Extension to RFC 8321 [RFC8321], valid for multipoint-to-multipoint unicast flows, anycast, and ECMP flows. It can also be referred to as Clustered Alternate Marking.
マルチポイントの代替マーキング：RFC 8321 [RFC8321]への拡張、マルチポイント間ユニキャストフロー、Anycast、およびECMPフローに有効です。クラスタ化された代替マーキングとも呼ばれます。
Flow definition: The concept of flow is generalized in this document. The identification fields are selected without any constraints and, in general, the flow can be a multipoint-to-multipoint flow, as a result of aggregate point-to-point flows.
フロー定義：フローの概念はこの文書に一般化されています。識別フィールドは制約なしで選択され、一般に、集計ポイントツーポイントフローの結果として、フローはマルチポイントツーマルチポイントフローにすることができます。
Monitoring network: Identified with the nodes of the network that are the measurement points (MPs) and the links that are the connections between MPs. The monitoring network graph depends on the flow definition, so it can represent a specific flow or the entire network topology as aggregate of all the flows.
監視ネットワーク：測定ポイント（MPS）とMP間の接続であるリンクであるネットワークのノードと識別されます。監視ネットワークグラフはフロー定義によって異なりますので、特定のフローまたはネットワークトポロジ全体をすべてのフローの集計として表現できます。
Cluster: Smallest identifiable subnetwork of the entire monitoring network graph that still satisfies the condition that the number of packets that go in is the same as the number that go out.
クラスタ：依然として監視ネットワークグラフ全体の最小の識別可能なサブネットワークが、依然として行くパケットの数が出て行く番号と同じであるという条件を満たす。
Multipoint metrics: Packet loss, delay, and delay variation are extended to the case of multipoint flows. It is possible to compute these metrics on the basis of multipoint paths in order to associate the measurements to a cluster, a combination of clusters, or the entire monitored network. For delay and delay variation, it is also possible to define the metrics on a single-packet basis, and it means that the multipoint path is used to easily couple packets between input and output nodes of a multipoint path.
マルチポイントメトリクス：パケット損失、遅延、および遅延変動は、マルチポイントフローの場合に拡張されます。測定値をクラスタ、クラスタの組み合わせ、または監視対象ネットワーク全体に関連付けるために、マルチポイントパスに基づいてこれらのメトリックを計算することが可能です。遅延および遅延変動のために、単一パケット単位で測定基準を定義することも可能であり、マルチポイントパスの入力ノードと出力ノードとの間でパケットを容易に結合するために使用されることを意味する。
The next section highlights the correlation with the terms used in RFC 5644 [RFC5644].
次のセクションでは、RFC 5644 [RFC5644]で使用されている用語との相関関係を強調表示します。
RFC 5644 [RFC5644] is limited to active measurements using a single source packet or stream. Its scope is also limited to observations of corresponding packets along the path (spatial metric) and at one or more destinations (one-to-group) along the path.
RFC 5644 [RFC5644]は、単一のソースパケットまたはストリームを使用したアクティブな測定に制限されています。その範囲はまた、経路に沿った対応するパケットの観察（空間メトリック）および経路に沿った1つまたは複数の目的地（1つまたは複数）の観察に限定される。
Instead, the scope of this memo is to define multiparty metrics for passive and hybrid measurements in a group-to-group topology with multiple sources and destinations.
代わりに、このメモの範囲は、複数のソースと宛先を持つグループ間トポロジで、グループ間測定のためのパッシブおよびハイブリッド測定のためのマルチパーティメトリックを定義することです。
RFC 5644 [RFC5644] introduces metric names that can be reused here but have to be extended and rephrased to be applied to the Alternate-Marking schema:
RFC 5644 [RFC5644]はここで再利用できるメトリック名を導入しますが、代替マーキングスキーマに適用されるように拡張および再フードする必要があります。
a. the multiparty metrics are not only one-to-group metrics but can be also group-to-group metrics;
a. マルチパーティメトリックは1対グループのメトリックだけでなく、グループ間メトリックも可能です。
b. the spatial metrics, used for measuring the performance of segments of a source to destination path, are applied here to group-to-group segments (called clusters).
b. ソースパスから宛先パスへのセグメントの性能を測定するために使用される空間メトリックは、グループ間セグメント（クラスタと呼ばれる）に適用されます。
A unicast flow is identified by all the packets having a set of common characteristics. This definition is inspired by RFC 7011 [RFC7011].
ユニキャストフローは、一連の共通特性を有するすべてのパケットによって識別される。この定義はRFC 7011 [RFC7011]に触発されています。
As an example, by considering a flow as all the packets sharing the same source IP address or the same destination IP address, it is easy to understand that the resulting pattern will not be a point-to-point connection, but a point-to-multipoint or multipoint-to-point connection.
一例として、同じ送信元IPアドレスまたは同じ宛先IPアドレスを共有するすべてのパケットとしてのフローを考慮することによって、結果のパターンがポイントツーポイント接続ではなくポイントツーではないことを理解しやすいことです。 - マルチポインポイントまたはマルチポイントツーポイント接続。
In general, a flow can be defined by a set of selection rules used to match a subset of the packets processed by the network device. These rules specify a set of Layer 3 and Layer 4 header fields (identification fields) and the relative values that must be found in matching packets.
一般に、フローは、ネットワークデバイスによって処理されたパケットのサブセットを一致させるために使用される一組の選択規則によって定義することができる。これらの規則は、一組のレイヤ3とレイヤ4のヘッダーフィールド（識別フィールド）と一致するパケットに見つけられなければならない相対値を指定します。
The choice of the identification fields directly affects the type of paths that the flow would follow in the network. In fact, it is possible to relate a set of identification fields with the pattern of the resulting graphs, as listed in Figure 1.
識別フィールドの選択は、フローがネットワーク内で従うパスの種類に直接影響します。実際、図1にリストされているように、結果のグラフのパターンを用いて一組の識別フィールドを関連付けることが可能である。
A TCP 5-tuple usually identifies flows following either a single path or a point-to-point multipath (in the case of load balancing). On the contrary, a single source address selects aggregate flows following a point-to-multipoint, while a multipoint-to-point can be the result of a matching on a single destination address. In the case where a selection rule and its reverse are used for bidirectional measurements, they can correspond to a point-to-multipoint in one direction and a multipoint-to-point in the opposite direction.
TCP 5-Tupleは通常、単一のパスまたはポイントツーポイントマルチパスのいずれかに続くフローを識別します（ロードバランシングの場合）。逆に、単一の送信元アドレスは、ポイントツーマルチポイントに従って集約フローを選択し、一方、マルチポイントツーポイントは単一の宛先アドレスを一致させることの結果であり得る。選択規則とその逆方向の双方向測定に使用される場合、それらは一方向のポイントツーマルチポイントと反対方向の多点線に対応することができます。
So the flows to be monitored are selected into the monitoring points using packet selection rules, which can also change the pattern of the monitored network.
したがって、監視されるべきフローは、パケット選択ルールを使用して監視ポイントに選択され、それは監視対象ネットワークのパターンを変更することができる。
Note that, more generally, the flow can be defined at different levels based on the potential encapsulation, and additional conditions that are not in the packet header can also be included as part of matching criteria.
より一般的には、潜在的なカプセル化に基づいてフローを異なるレベルで定義することができ、パケットヘッダにはない追加の条件をマッチング基準の一部として含めることもできる。
The Alternate-Marking method is applicable only to a single path (and partially to a one-to-one multipath), so the extension proposed in this document is suitable also for the most general case of multipoint-to-multipoint, which embraces all the other patterns of Figure 1.
代替マーキング方法は、単一の経路にのみ適用可能であるため、この文書で提案されている延長は、すべてを包含するマルチポイントツーマルチポイントの最も一般的な場合にも適しています。図1の他のパターン。
point-to-point single path
+------+ +------+ +------+
---<> R1 <>----<> R2 <>----<> R3 <>---
+------+ +------+ +------+
point-to-point multipath
+------+
<> R2 <>
/ +------+ \
/ \
+------+ / \ +------+
---<> R1 <> <> R4 <>---
+------+ \ / +------+
\ /
\ +------+ /
<> R3 <>
+------+
point-to-multipoint
+------+
<> R4 <>---
/ +------+
+------+ /
<> R2 <>
/ +------+ \
+------+ / \ +------+
---<> R1 <> <> R5 <>---
+------+ \ +------+
\ +------+
<> R3 <>
+------+ \
\ +------+
<> R6 <>---
+------+
multipoint-to-point
+------+
---<> R1 <>
+------+ \
\ +------+
<> R4 <>
/ +------+ \
+------+ / \ +------+
---<> R2 <> <> R6 <>---
+------+ / +------+
+------+ /
<> R5 <>
/ +------+
+------+ /
---<> R3 <>
+------+
multipoint-to-multipoint
+------+ +------+
---<> R1 <> <> R6 <>---
+------+ \ / +------+
\ +------+ /
<> R4 <>
+------+ \
+------+ \ +------+
---<> R2 <> <> R7 <>---
+------+ \ / +------+
\ +------+ /
<> R5 <>
/ +------+ \
+------+ / \ +------+
---<> R3 <> <> R8 <>---
+------+ +------+
Figure 1: Flow Classification
図1：フロー分類
The case of unicast flow is considered in Figure 1. The anycast flow is also in scope, because there is no replication and only a single node from the anycast group receives the traffic, so it can be viewed as a special case of unicast flow. Furthermore, an ECMP flow is in scope by definition, since it is a point-to-multipoint unicast flow.
ユニキャストフローの場合を図1で考察しています。エニーキャストフローはレプリケーションがないため、レプリケーションがないため、Anycastグループからの単一のノードだけがトラフィックを受信するため、ユニキャストフローの特別な場合と見なすことができます。さらに、ECMPフローは、ポイントツーマルチポイントのユニキャストフローであるため、定義によってスコープにあります。
By using the Alternate-Marking method, only point-to-point paths can be monitored. To have an IP (TCP/UDP) flow that follows a point-to-point path, we have to define, with a specific value, 5 identification fields (IP Source, IP Destination, Transport Protocol, Source Port, Destination Port).
代替マーキング方法を使用すると、ポイントツーポイントパスのみを監視できます。ポイントツーポイントパスに続くIP（TCP / UDP）フローを持つことは、特定の値、5識別フィールド（IPソース、IP宛先、トランスポートプロトコル、送信先ポート）で定義する必要があります。
Multipoint Alternate Marking enables the performance measurement for multipoint flows selected by identification fields without any constraints (even the entire network production traffic). It is also possible to use multiple marking points for the same monitored flow.
マルチポイントの代替マーキングは、制約（ネットワーク生産トラフィック全体でさえ）なしで、識別フィールドによって選択されたマルチポイントフローのパフォーマンス測定を可能にします。同じ監視されたフローに対して複数のマーキング点を使用することも可能である。
The monitoring network is deduced from the production network by identifying the nodes of the graph that are the measurement points, and the links that are the connections between measurement points.
監視ネットワークは、測定点であるグラフのノードと、測定点間の接続であるリンクとを識別することによって、生産ネットワークから推定されます。
There are some techniques that can help with the building of the monitoring network (as an example, see [ROUTE-ASSESSMENT]). In general, there are different options: the monitoring network can be obtained by considering all the possible paths for the traffic or periodically checking the traffic (e.g. daily, weekly, monthly) and updating the graph as appropriate, but this is up to the Network Management System (NMS) configuration.
監視ネットワークの構築に役立つことができるいくつかの技術があります（例として、[経路評価]を参照）。一般に、さまざまなオプションがあります。監視ネットワークは、トラフィックに対するすべての可能なパス（例えば、毎日、毎週、毎月）を定期的にチェックし、必要に応じてグラフを更新することによって取得できますが、これはネットワーク次第です。管理システム（NMS）構成
So a graph model of the monitoring network can be built according to the Alternate-Marking method: the monitored interfaces and links are identified. Only the measurement points and links where the traffic has flowed have to be represented in the graph.
したがって、監視ネットワークのグラフモデルは、代替マーキング方法に従って構築できます。監視対象インターフェイスとリンクが識別されます。トラフィックがフローされた状態とリンクのみをグラフに表す必要があります。
Figure 2 shows a simple example of a monitoring network graph:
図2は、監視ネットワークグラフの簡単な例を示しています。
+------+
<> R6 <>---
/ +------+
+------+ +------+ /
<> R2 <>---<> R4 <>
/ +------+ \ +------+ \
/ \ \ +------+
+------+ / +------+ \ +------+ <> R7 <>---
---<> R1 <>---<> R3 <>---<> R5 <> +------+
+------+ \ +------+ \ +------+ \
\ \ \ +------+
\ \ <> R8 <>---
\ \ +------+
\ \
\ \ +------+
\ <> R9 <>---
\ +------+
\
\ +------+
<> R10 <>---
+------+
Figure 2: Monitoring Network Graph
図2：ネットワークグラフの監視
Each monitoring point is characterized by the packet counter that refers only to a marking period of the monitored flow.
各監視点は、監視されたフローのマーキング期間のみを参照するパケットカウンタによって特徴付けられる。
The same is also applicable for the delay, but it will be described in the following sections.
遅延にも同様であるが、以下の節で説明する。
Since all the packets of the considered flow leaving the network have previously entered the network, the number of packets counted by all the input nodes is always greater than, or equal to, the number of packets counted by all the output nodes. Noninitial fragments are not considered here.
ネットワークが以前にネットワークに入っていると考えられる検討されたフローのすべてのパケットは、すべての出力ノードによってカウントされたパケットの数よりも常に大きく、または等しいパケットの数が常に大きくなります。非有効断片はここでは考慮されていません。
The assumption is the use of the Alternate-Marking method. In the case of no packet loss occurring in the marking period, if all the input and output points of the network domain to be monitored are measurement points, the sum of the number of packets on all the ingress interfaces equals the number on egress interfaces for the monitored flow. In this circumstance, if no packet loss occurs, the intermediate measurement points only have the task of splitting the measurement.
仮定は代替マーキング方法の使用です。マーキング期間内にパケット損失が発生しない場合、監視対象のネットワークドメインの入力ポイントがすべての入力ポイントである場合、すべての入力インターフェイス上のパケット数の合計は、出力インターフェイス上の数値と同じです。監視された流れこのような状況では、パケット損失が発生しない場合、中間測定点は測定を分割するタスクのみを有する。
It is possible to define the Network Packet Loss of one monitored flow for a single period. In a packet network, the number of lost packets is the number of packets counted by the input nodes minus the number of packets counted by the output nodes. This is true for every packet flow in each marking period.
1つの監視されたフローのネットワークパケットの損失を1つの期間定義することが可能です。パケットネットワークでは、失われたパケットの数は、入力ノードによってカウントされたパケットの数であり、出力ノードによってカウントされたパケットの数を引いたものです。各マーキング期間のパケットフローごとにこれが当てはまります。
The monitored network packet loss with n input nodes and m output nodes is given by:
N個の入力ノードとM出力ノードを用いた監視対象ネットワークパケット損失は次のように与えられます。
PL = (PI1 + PI2 +...+ PIn) - (PO1 + PO2 +...+ POm)
where:
ただし：
PL is the network packet loss (number of lost packets)
PLはネットワークパケットの損失（失われたパケット数）です。
PIi is the number of packets flowed through the i-th input node in this period
PIIは、この期間のi番目の入力ノードを通って流れたパケットの数です。
POj is the number of packets flowed through the j-th output node in this period
POJは、この期間のj-th出力ノードを通って流れたパケットの数です。
The equation is applied on a per-time-interval basis and a per-flow basis:
式は、時間間隔ごとの間および流れごとに適用されます。
The reference interval is the Alternate-Marking period, as defined in RFC 8321 [RFC8321].
基準間隔は、RFC 8321 [RFC8321]で定義されている代替マーキング期間です。
The flow definition is generalized here. Indeed, as described before, a multipoint packet flow is considered, and the identification fields can be selected without any constraints.
フロー定義はここで一般化されています。実際、前述のように、マルチポイントパケットフローが考慮され、識別フィールドは制約なしに選択することができる。
The previous equation can determine the number of packets lost globally in the monitored network, exploiting only the data provided by the counters in the input and output nodes.
前の式は、監視対象ネットワーク内でグローバルに失われたパケットの数を決定することができ、入力ノードおよび出力ノードのカウンタによって提供されるデータのみを活用することができます。
In addition, it is also possible to leverage the data provided by the other counters in the network to converge on the smallest identifiable subnetworks where the losses occur. These subnetworks are named "clusters".
さらに、損失が発生する最小の識別可能なサブネットワークに収束するためにネットワーク内の他のカウンタによって提供されるデータを活用することも可能である。これらのサブネットワークは "Clusters"という名前です。
A cluster graph is a subnetwork of the entire monitoring network graph that still satisfies the packet loss equation (introduced in the previous section), where PL in this case is the number of packets lost in the cluster. As for the entire monitoring network graph, the cluster is defined on a per-flow basis.
クラスタグラフは、依然として監視ネットワークグラフ全体のサブネットワークのサブネットワークであり、PLのPLはクラスタ内で失われたパケットの数です。監視ネットワークグラフ全体については、クラスタはフローごとに定義されます。
For this reason, a cluster should contain all the arcs emanating from its input nodes and all the arcs terminating at its output nodes. This ensures that we can count all the packets (and only those) exiting an input node again at the output node, whatever path they follow.
このため、クラスタには、その入力ノードから発せられるすべてのアークとその出力ノードで終端するすべてのARCが含まれています。これにより、出力ノードで入力ノードを再度終了するすべてのパケットをカウントすることができます。
In a completely monitored unidirectional network (a network where every network interface is monitored), each network device corresponds to a cluster, and each physical link corresponds to two clusters (one for each device).
完全に監視されている一方向ネットワーク（すべてのネットワークインタフェースが監視されているネットワーク）では、各ネットワークデバイスはクラスタに対応し、各物理リンクは2つのクラスタ（各デバイス用の1つ）に対応します。
Clusters can have different sizes depending on the flow-filtering criteria adopted.
採用されたフローフィルタ基準に応じてクラスタは異なるサイズを持つことができます。
Moreover, sometimes clusters can be optionally simplified. For example, when two monitored interfaces are divided by a single router (one is the input interface, the other is the output interface, and the router has only these two interfaces), instead of counting exactly twice, upon entering and leaving, it is possible to consider a single measurement point. In this case, we do not care about the internal packet loss of the router.
さらに、クラスターは任意に単純化することができます。たとえば、2つの監視対象インターフェイスを単一のルータで分割した場合（もう1つは出力インタフェースが出力インタフェースです。これは出力インターフェイスです。ルータはこれら2つのインタフェースだけがあります）、入って去るときには正確にカウントされるのではなく、単一の測定点を考慮することが可能です。この場合、ルータの内部パケット損失を気にしません。
It is worth highlighting that it might also be convenient to define clusters based on the topological information so that they are applicable to all the possible flows in the monitored network.
監視対象ネットワーク内のすべての可能なフローに適用可能であるように、トポロジ情報に基づいてクラスタを定義することが都合が良いかもしれないことを強調する価値がある。
A simple algorithm can be applied in order to split our monitoring network into clusters. This can be done for each direction separately. The clusters partition is based on the monitoring network graph, which can be valid for a specific flow or can also be general and valid for the entire network topology.
監視ネットワークをクラスタに分割するために、簡単なアルゴリズムを適用することができます。これは、各方向ごとに別々に行うことができます。クラスタ区画は、監視ネットワークグラフに基づいており、これは特定のフローに対して有効であるか、またはネットワークトポロジ全体に対して一般的かつ有効です。
It is a two-step algorithm:
2段階のアルゴリズムです。
1. Group the links where there is the same starting node;
1. 同じ起動ノードがあるリンクをグループ化します。
2. Join the grouped links with at least one ending node in common.
2. 少なくとも1つの終了ノードと共通のグループ化されたリンクを結合してください。
Considering that the links are unidirectional, the first step implies listing all the links as connections between two nodes and grouping the different links if they have the same starting node. Note that it is possible to start from any link, and the procedure will work. Following this classification, the second step implies eventually joining the groups classified in the first step by looking at the ending nodes. If different groups have at least one common ending node, they are put together and belong to the same set. After the application of the two steps of the algorithm, each one of the composed sets of links, together with the endpoint nodes, constitutes a cluster.
リンクが単方向であることを考慮すると、最初のステップは2つのノード間の接続としてすべてのリンクをリストし、同じ起動ノードを持つ場合は異なるリンクをグループ化することを意味します。リンクから開始することは可能であり、手順が機能します。この分類に続いて、第2のステップは、終了ノードを見ることによって最初のステップで分類されたグループを最終的に結合することを意味する。異なるグループが少なくとも1つの共通終了ノードを持つ場合、それらはまとめられ、同じセットに属します。アルゴリズムの2つのステップを適用した後、合成されたリンクセットのうちのそれぞれは、エンドポイントノードと共にクラスタを構成する。
In our monitoring network graph example, it is possible to identify the clusters partition by applying this two-step algorithm.
当社の監視ネットワークグラフ例では、この2段階アルゴリズムを適用してクラスタ区画を識別することが可能です。
The first step identifies the following groups:
最初のステップは、次のグループを識別します。
1. Group 1: (R1-R2), (R1-R3), (R1-R10)
1. グループ1：（R1-R2）、（R1-R3）、（R1-R10）
2. Group 2: (R2-R4), (R2-R5)
2. グループ2 :( R2-R4）、（R2-R5）
3. Group 3: (R3-R5), (R3-R9)
3. グループ3：（R3-R5）、（R3-R9）
4. Group 4: (R4-R6), (R4-R7)
4. グループ4 :( R4-R6）、（R4-R7）
5. Group 5: (R5-R8)
5. グループ5 :( R5-R8）
And then, the second step builds the clusters partition (in particular, we can underline that Groups 2 and 3 connect together, since R5 is in common):
次に、2番目のステップはクラスタパーティションを構築します（特にR5が共通しているため、グループ2と3は一緒に接続することができます）。
1. Cluster 1: (R1-R2), (R1-R3), (R1-R10)
1. クラスター1：（R1-R2）、（R1~R3）、（R1~R10）
2. Cluster 2: (R2-R4), (R2-R5), (R3-R5), (R3-R9)
2. クラスター2：（R2-R4）、（R2-R5）、（R3-R5）、（R3 -R9）
3. Cluster 3: (R4-R6), (R4-R7)
3. クラスター3：（R4-R6）、（R4-R7）
4. Cluster 4: (R5-R8)
4. クラスター4 :( R5-R8）
The flow direction here considered is from left to right. For the opposite direction, the same reasoning can be applied, and in this example, you get the same clusters partition.
ここで考慮される流れ方向は左から右へです。反対方向には、同じ推論が適用される可能性があり、この例では、同じクラスタパーティションを取得します。
In the end, the following 4 clusters are obtained:
最後に、次の4つのクラスタが得られます。
Cluster 1
+------+
<> R2 <>---
/ +------+
/
+------+ / +------+
---<> R1 <>---<> R3 <>---
+------+ \ +------+
\
\
\
\
\
\
\
\
\ +------+
<> R10 <>---
+------+
Cluster 2
+------+ +------+
---<> R2 <>---<> R4 <>---
+------+ \ +------+
\
+------+ \ +------+
---<> R3 <>---<> R5 <>---
+------+ \ +------+
\
\
\
\
\ +------+
<> R9 <>---
+------+
Cluster 3
+------+
<> R6 <>---
/ +------+
+------+ /
---<> R4 <>
+------+ \
\ +------+
<> R7 <>---
+------+
Cluster 4
+------+
---<> R5 <>
+------+ \
\ +------+
<> R8 <>---
+------+
Figure 3: Clusters Example
図3：クラスタの例
There are clusters with more than two nodes as well as two-node clusters. In the two-node clusters, the loss is on the link (Cluster 4). In more-than-two-node clusters, the loss is on the cluster, but we cannot know in which link (Cluster 1, 2, or 3).
2ノードのクラスタだけでなく2つ以上のノードを持つクラスタがあります。2ノードクラスタでは、損失はリンク（クラスタ4）にあります。2ノードよりも短いクラスタでは、損失はクラスタ上にありますが、どのリンク（クラスタ1,2、または3）でも知られていません。
In this way, the calculation of packet loss can be made on a cluster basis. Note that the packet counters for each marking period permit calculating the packet rate on a cluster basis, so Committed Information Rate (CIR) and Excess Information Rate (EIR) could also be deduced on a cluster basis.
このようにして、パケット損失の計算をクラスタ単位で行うことができる。なお、各マーキング期間のパケットカウンタは、クラスタ単位でパケットレートを計算することができるので、コミットされた情報レート（CIR）および超過情報レート（EIR）もクラスタ単位で推定され得る。
Obviously, by combining some clusters in a new connected subnetwork (called a "super cluster"), the packet-loss rule is still true.
明らかに、新しい接続されたサブネットワーク（「スーパークラスタ」と呼ばれる）のクラスタを組み合わせることによって、パケットロスルールはまだ真実です。
In this way, in a very large network, there is no need to configure detailed filter criteria to inspect the traffic. You can check a multipoint network and, in case of problems, go deep with a step-by-step cluster analysis, but only for the cluster or combination of clusters where the problem happens.
このように、非常に大規模なネットワークでは、トラフィックを検査するために詳細なフィルタ基準を設定する必要はありません。マルチポイントネットワークをチェックし、問題が発生した場合は、ステップバイステップのクラスタ分析で深く進みますが、問題が発生したクラスターまたはクラスターの組み合わせのみになります。
In summary, once a flow is defined, the algorithm to build the clusters partition is based on topological information; therefore, it considers all the possible links and nodes crossed by the given flow, even if there is no traffic. So, if the flow does not enter or traverse all the nodes, the counters have a nonzero value for the involved nodes and a zero value for the other nodes without traffic; but in the end, all the formulas are still valid.
要約すると、フローが定義されると、クラスタパーティションを構築するためのアルゴリズムはトポロジ情報に基づいています。したがって、トラフィックがない場合でも、特定のリンクとノードが与えられたすべてのリンクとノードを交差させます。したがって、フローがすべてのノードを入力またはトラバースしない場合、カウンタは関与するノードのゼロ以外の値とトラフィックなしの他のノードのゼロ値を持ちます。しかし最後に、すべての式はまだ有効です。
The algorithm described above is an iterative clustering algorithm, but it is also possible to apply a recursive clustering algorithm by using the node-node adjacency matrix representation [IEEE-ACM-ToN-MPNPM].
上記のアルゴリズムは反復クラスタリングアルゴリズムであるが、ノードノード隣接行列表現[IEEE - ACM - Ton - MPNPM]を使用して再帰的クラスタリングアルゴリズムを適用することも可能である。
The complete and mathematical analysis of the possible algorithms for clusters partition, including the considerations in terms of efficiency and a comparison between the different methods, is in the paper [IEEE-ACM-ToN-MPNPM].
効率と異なる方法の間の比較の考慮事項を含む、クラスタ区画の可能なアルゴリズムの完全および数学的分析は、論文[IEEE-ACM-TON-MPNPM]にあります。
It is important to consider the timing aspects, since out-of-order packets happen and have to be handled as well, as described in RFC 8321 [RFC8321]. However, in a multisource situation, an additional issue has to be considered. With multipoint path, the egress nodes will receive alternate marked packets in random order from different ingress nodes, and this must not affect the measurement.
RFC 8321 [RFC8321]で説明されているように、順序のアスペクトを考慮することが重要です。ただし、マルチソース状況では、追加の問題を考慮する必要があります。マルチポイントパスでは、出力ノードは異なる入力ノードからランダムな順序で代替マークされたパケットを受け取ります。これは測定に影響を与えません。
So, if we analyze a multipoint-to-multipoint path with more than one marking node, it is important to recognize the reference measurement interval. In general, the measurement interval for describing the results is the interval of the marking node that is more aligned with the start of the measurement, as reported in Figure 4.
そのため、複数のマーキングノードを持つマルチポイントツーマルチポイントパスを分析すると、参照測定間隔を認識することが重要です。一般に、結果を説明するための測定間隔は、図4に報告されているように、測定の開始とより整列されているマーキングノードの間隔である。
Note that the mark switching approach based on a fixed timer is considered in this document.
この文書では、固定タイマに基づくマーク切替手法が考えられている。
time -> start stop
T(R1) |-------------|
T(R2) |-------------|
T(R3) |------------|
Figure 4: Measurement Interval
図4：測定間隔
In Figure 4, it is assumed that the node with the earliest clock (R1) identifies the right starting and ending times of the measurement, but it is just an assumption, and other possibilities could occur. So, in this case, T(R1) is the measurement interval, and its recognition is essential in order to make comparisons with other active/passive/hybrid Packet Loss metrics.
図4では、最も早いクロック（R1）を持つノードが測定の正しい開始時間と終了時間を識別していると仮定されていますが、それは単なる仮定であり、他の可能性が発生する可能性があります。したがって、この場合、T（R1）は測定間隔であり、その認識は他のアクティブ/パッシブ/ハイブリッドパケット損失メトリックと比較するために不可欠です。
When we expand to multipoint-to-multipoint flows, we have to consider that all source nodes mark the traffic, and this adds more complexity.
マルチポイントツーマルチポイントフローに拡張すると、すべてのソースノードがトラフィックをマークすると考える必要があります。これにより複雑さが増します。
Regarding the timing aspects of the methodology, RFC 8321 [RFC8321] already describes two contributions that are taken into account: the clock error between network devices and the network delay between measurement points.
方法論のタイミングの側面については、RFC 8321 [RFC8321]はすでに考慮される2つの貢献について説明しています。ネットワークデバイス間のクロックエラーと測定ポイント間のネットワーク遅延。
But we should now consider an additional contribution. Since all source nodes mark the traffic, the source measurement intervals can be of different lengths and with different offsets, and this mismatch m can be added to d, as shown in Figure 5.
しかし、私たちは今や追加の貢献を検討すべきです。すべてのソースノードはトラフィックをマークしているため、ソース測定間隔は長さと異なるオフセットを持つことができ、このミスマッチMをDに追加できます。
...BBBBBBBBB | AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA | BBBBBBBBB...
|<======================================>|
| L |
...=========>|<==================><==================>|<==========...
| L/2 L/2 |
|<=><===>| |<===><=>|
m d | | d m
|<====================>|
available counting interval
Figure 5: Timing Aspects for Multipoint Paths
図5：マルチポイントパスのタイミングアスペクト
So the misalignment between the marking source routers gives an additional constraint, and the value of m is added to d (which already includes clock error and network delay).
したがって、マーキングソースルータ間のずれは追加の制約を与え、Mの値がDに追加されます（すでにクロックエラーとネットワーク遅延を含みます）。
Thus, three different possible contributions are considered: clock error between network devices, network delay between measurement points, and the misalignment between the marking source routers.
したがって、3つの異なる可能な寄与が考慮される：ネットワーク装置間のクロックエラー、測定点間のネットワーク遅延、およびマーキングソースルータ間の位置ずれ。
In the end, the condition that must be satisfied to enable the method to function properly is that the available counting interval must be > 0, and that means:
最後に、メソッドを正しく機能させることを可能にするために満たされる必要がある条件は、使用可能なカウント間隔が0でなければならず、そしてそれは次のことを意味します。
L - 2m - 2d > 0.
L - 2M - 2D> 0。
This formula needs to be verified for each measurement point on the multipoint path, where m is misalignment between the marking source routers, while d, already introduced in RFC 8321 [RFC8321], takes into account clock error and network delay between network nodes. Therefore, the mismatch between measurement intervals must satisfy this condition.
この式は、マルチポイントパス上の各測定点について検証する必要があります。ここで、Mはマーキングソースルータ間の位置ずれ、すでにRFC 8321 [RFC8321]で既に導入され、ネットワークノード間でクロックエラーとネットワーク遅延を考慮します。したがって、測定間隔の間の不一致はこの状態を満たさなければなりません。
Note that the timing considerations are valid for both packet loss and delay measurements.
タイミングの考慮事項は、パケット損失と遅延測定の両方に有効です。
The same line of reasoning can be applied to delay and delay variation. Similarly to the delay measurements defined in RFC 8321 [RFC8321], the marking batches anchor the samples to a particular period, and this is the time reference that can be used. It is important to highlight that both delay and delay-variation measurements make sense in a multipoint path. The delay variation is calculated by considering the same packets selected for measuring the delay.
遅延および遅延変動にも同じ推論の線を適用することができます。RFC 8321 [RFC8321]で定義されている遅延測定と同様に、マーキングバッチはサンプルを特定の期間に固定し、これは使用できる時間基準です。遅延および遅延変動測定の両方が多地点経路で意味があることを強調することが重要です。遅延変動は、遅延を測定するために選択された同じパケットを考慮して計算される。
In general, it is possible to perform delay and delay-variation measurements on the basis of multipoint paths or single packets:
一般に、マルチポイントパスまたは単一パケットに基づいて遅延および遅延変動測定を実行することが可能である。
* Delay measurements on the basis of multipoint paths mean that the delay value is representative of an entire multipoint path (e.g., the whole multipoint network, a cluster, or a combination of clusters).
* 多点経路に基づく遅延測定は、遅延値がマルチポイントパス全体（例えば、マルチポイントネットワーク、クラスタ、クラスタの組み合わせ）を表すことを意味する。
* Delay measurements on a single-packet basis mean that you can use a multipoint path just to easily couple packets between input and output nodes of a multipoint path, as described in the following sections.
* 単一パケット基準での遅延測定は、次のセクションで説明されているように、マルチポイントパスを使用するためにマルチポイントパスを使用することができます。
Mean delay and mean delay-variation measurements can also be generalized to the case of multipoint flows. It is possible to compute the average one-way delay of packets in one block, a cluster, or the entire monitored network.
平均遅延と平均遅延変動測定値は、多地点フローの場合にも一般化することができる。1つのブロック、クラスタ、または監視対象ネットワーク全体のパケットの平均一方向遅延を計算することが可能です。
The average latency can be measured as the difference between the weighted averages of the mean timestamps of the sets of output and input nodes. This means that, in the calculation, it is possible to weigh the timestamps by considering the number of packets for each endpoints.
平均待ち時間は、出力セットの一連の出力ノードの平均タイムスタンプの重み付き平均の差として測定することができる。つまり、計算では、各エンドポイントのパケット数を考慮してタイムスタンプを重視することができます。
Delay and delay-variation measurements relative to only one picked packet per period (both single and double marked) can be performed in the multipoint scenario, with some limitations:
1周期あたりの1つのピックパケット（シングルマークとダブルマークされた両方）に対する遅延と遅延変動測定は、いくつかの制限付きでマルチポイントシナリオで実行できます。
Single marking based on the first/last packet of the interval would not work, because it would not be possible to agree on the first packet of the interval.
間隔の最初の/最後のパケットに基づくシングルマーキングは、間隔の最初のパケットについて一致することが不可能であるため、機能しません。
Double marking or multiplexed marking would work, but each measurement would only give information about the delay of a single path. However, by repeating the measurement multiple times, it is possible to get information about all the paths in the multipoint flow. This can be done in the case of a point-to-multipoint path, but it is more difficult to achieve in the case of a multipoint-to-multipoint path because of the multiple source routers.
二重マーキングまたは多重化マーキングは機能しますが、各測定は単一のパスの遅延についての情報しか与えません。ただし、測定を複数回繰り返すことで、マルチポイントフロー内のすべてのパスに関する情報を取得することができます。これは、ポイントツーマルチポイントパスの場合に行うことができますが、複数のソースルータのためにマルチポイントツーマルチポイントパスの場合には達成するのが難しいです。
If we would perform a delay measurement for more than one picked packet in the same marking period, and especially if we want to get delay measurements on a multipoint-to-multipoint basis, neither the single- nor the double-marking method is useful in the multipoint scenario, since they would not be representative of the entire flow. The packets can follow different paths with various delays, and in general it can be very difficult to recognize marked packets in a multipoint-to-multipoint path, especially in the case when there is more than one per period.
同じマーキング期間内に複数の選択されたパケットの遅延測定を実行する場合、特に多点多点ベースで遅延測定を取得したい場合は、シングルノもダブルマーキング方法も有用です。それらは全体のフローを表すものではないので、マルチポイントシナリオ。パケットはさまざまな遅延を持つ異なるパスに従うことができ、一般に、特に1周期あたり複数の場合にはマルチポイントツーマルチポイントパスのマークされたパケットを認識することは非常に困難です。
A desirable option is to monitor simultaneously all the paths of a multipoint path in the same marking period; for this purpose, hashing can be used, as reported in the next section.
望ましいオプションは、同じマーキング期間内のマルチポイントパスのすべてのパスを同時に監視することです。この目的のために、次のセクションで報告されているようにハッシュを使用することができます。
RFCs 5474 [RFC5474] and 5475 [RFC5475] introduce sampling and filtering techniques for IP packet selection.
RFCS 5474 [RFC5474]および5475 [RFC5475]は、IPパケット選択のためのサンプリングおよびフィルタリング技術を導入します。
The hash-based selection methodologies for delay measurement can work in a multipoint-to-multipoint path and can be used either coupled to mean delay or stand-alone.
遅延測定のためのハッシュベースの選択方法論は、マルチポイントツーマルチポイントパスで動作し、平均遅延またはスタンドアロンに結合されていても使用できます。
[ALTERNATE-MARKING] introduces how to use the hash method (RFCs 5474 [RFC5474] and 5475 [RFC5475]) combined with the Alternate-Marking method for point-to-point flows. It is also called Mixed Hashed Marking: the coupling of a marking method and hashing technique is very useful, because the marking batches anchor the samples selected with hashing, and this simplifies the correlation of the hashing packets along the path.
[代替マーキング]ポイントツーポイントフローの代替マーキング方法と組み合わせたハッシュメソッド（RFCS 5474 [RFC5474]、5475 [RFC5475]）の使用方法を紹介します。それは混合ハッシュマーキングとも呼ばれます：マーキング方法とハッシュ技術の結合は非常に便利です。
It is possible to use a basic-hash or a dynamic-hash method. One of the challenges of the basic approach is that the frequency of the sampled packets may vary considerably. For this reason, the dynamic approach has been introduced for point-to-point flows in order to have the desired and almost fixed number of samples for each measurement period. Using the hash-based sampling, the number of samples may vary a lot because it depends on the packet rate that is variable. The dynamic approach helps to have an almost fixed number of samples for each marking period, and this is a better option for making regular measurements over time. In the hash-based sampling, Alternate Marking is used to create periods, so that hash-based samples are divided into batches, which allows anchoring the selected samples to their period. Moreover, in the dynamic hash-based sampling, by dynamically adapting the length of the hash value, the number of samples is bounded in each marking period. This can be realized by choosing the maximum number of samples (NMAX) to be caught in a marking period. The algorithm starts with only a few hash bits, which permits selecting a greater percentage of packets (e.g., with 0 bits of hash all the packets are sampled, with 1 bit of hash half of the packets are sampled, and so on). When the number of selected packets reaches NMAX, a hashing bit is added. As a consequence, the sampling proceeds at half of the original rate, and also the packets already selected that do not match the new hash are discarded. This step can be repeated iteratively. It is assumed that each sample includes the timestamp (used for delay measurement) and the hash value, allowing the management system to match the samples received from the two measurement points. The dynamic process statistically converges at the end of a marking period, and the final number of selected samples is between NMAX/2 and NMAX. Therefore, the dynamic approach paces the sampling rate, allowing to bound the number of sampled packets per sampling period.
基本ハッシュまたはダイナミックハッシュメソッドを使用することは可能です。基本的なアプローチの課題の1つは、サンプリングされたパケットの周波数がかなり変化する可能性があることです。このため、各測定期間について所望の数のサンプルを有するために、ポイントツーポイントフローについて動的アプローチが導入されてきた。ハッシュベースのサンプリングを使用して、サンプル数は変数のパケットレートに依存するため、多くの場合があります。動的アプローチは、各マーキング期間についてほぼ固定数のサンプルを持つことを助け、これは時間の経過とともに定期的な測定を行うためのより良い選択肢です。ハッシュベースのサンプリングでは、Alternate Markingがピリオドを作成するために使用され、その結果、ハッシュベースのサンプルがバッチに分割され、それによって選択されたサンプルをそれらの期間に固定することができます。さらに、動的ハッシュベースのサンプリングでは、ハッシュ値の長さを動的に適応させることによって、サンプル数は各マーキング期間に制限される。これは、マーキング期間に捕捉される最大サンプル（NMAX）の最大数（NMAX）を選択することによって実現することができる。このアルゴリズムは数回のハッシュビットのみから始まります。これは、（例えば、すべてのパケットがサンプリングされ、1ビットのハッシュ半分がサンプリングされ、サンプリングされているなど）。選択したパケット数がNMAXに達すると、ハッシュビットが追加されます。結果として、サンプリングは元のレートの半分に進み、また新しいハッシュと一致しないパケットは廃棄されます。この工程は反復的に繰り返すことができる。各サンプルにはタイムスタンプ（遅延測定に使用）とハッシュ値が含まれ、管理システムは2つの測定ポイントから受信したサンプルと一致させることができます。動的プロセスはマーキング期間の終わりに統計的に収束し、選択されたサンプルの最終的な数はNMAX / 2とNMAXの間である。したがって、動的アプローチはサンプリングレートを一致させ、サンプリング周期あたりのサンプリングパケットの数をバインドすることを可能にします。
In a multipoint environment, the behavior is similar to a point-to-point flow. In particular, in the context of a multipoint-to-multipoint flow, the dynamic hash could be the solution for performing delay measurements on specific packets and overcoming the single- and double-marking limitations.
マルチポイント環境では、動作はポイントツーポイントフローに似ています。特に、多地点間フローの文脈では、動的ハッシュは特定のパケット上で遅延測定を実行し、シングルマーキングおよびダブルマーキングの制限を克服するためのソリューションであり得る。
The management system receives the samples, including the timestamps and the hash value, from all the MPs, and this happens for both point-to-point and multipoint-to-multipoint flows. Then, the longest hash used by the MPs is deduced and applied to couple timestamps from either the same packets of 2 MPs of a point-to-point path, or the input and output MPs of a cluster (or a super cluster or the entire network). But some considerations are needed: if there isn't packet loss, the set of input samples is always equal to the set of output samples. In the case of packet loss, the set of output samples can be a subset of input samples, but the method still works because, at the end, it is easy to couple the input and output timestamps of each caught packet using the hash (in particular, the "unused part of the hash" that should be different for each packet).
管理システムは、すべてのMPからタイムスタンプとハッシュ値を含むサンプルを受け取り、これはポイントツーポイントフローとマルチポイントツーマルチポイントフローの両方について発生します。次に、MPSによって使用される最長ハッシュは、2 MPの2 MPの2 MPのパケット、またはクラスタの入力および出力MP（またはスーパークラスタまたは全体の全体）のいずれかからのタイムスタンプを推定し、適用されます。通信網）。しかし、いくつかの考慮事項が必要です。パケット損失がない場合、入力サンプルのセットは常に一連の出力サンプルと同じです。パケット損失の場合、一連の出力サンプルは入力サンプルのサブセットである可能性がありますが、最後に、ハッシュを使用して各キャッチパケットの入力と出力のタイムスタンプを簡単に結合することは簡単なためです。特に、各パケットごとに異なるはずである「ハッシュの未使用部分」。
Therefore, the basic hash is logically similar to the double-marking method, and in the case of a point-to-point path, double-marking and basic-hash selection are equivalent. The dynamic approach scales the number of measurements per interval. It would seem that double marking would also work well if we reduced the interval length, but this can be done only for a point-to-point path and not for a multipoint path, where we cannot couple the picked packets in a multipoint path. So, in general, if we want to get delay measurements on the basis of a multipoint-to-multipoint path, and want to select more than one packet per period, double marking cannot be used because we could not be able to couple the picked packets between input and output nodes. On the other hand, we can do that by using hashing selection.
したがって、基本ハッシュは論理的にダブルマーク方法と同様であり、ポイントツーポイントパスの場合、ダブルマーキングと基本ハッシュ選択は同等です。動的アプローチは、間隔ごとの測定数をスケーリングします。間隔の長さを短縮した場合、ダブルマーキングもうまくいくように見えるでしょうが、これはポイントツーポイントパスに対してのみ行われます。これは、選択されたパケットをマルチポイントパスにカップルすることはできません。したがって、一般的に、マルチポイントツーマルチポイントパスに基づいて遅延測定を取得したい場合は、ピッキングをカップルできることができなかったため、ダブルマーキングを使用できません。入力ノードと出力ノード間のパケット。一方、ハッシュ選択を使用してそれをすることができます。
The Multipoint Alternate-Marking framework that is introduced in this document adds flexibility to Performance Management (PM), because it can reduce the order of magnitude of the packet counters. This allows an SDN orchestrator to supervise, control, and manage PM in large networks.
この文書で紹介されているマルチポイント代替マーキングフレームワークは、パフォーマンス管理（PM）の柔軟性を追加します。これにより、SDNオーケストレータは大規模ネットワークでPMを監視、制御、および管理することができます。
The monitoring network can be considered as a whole or split into clusters that are the smallest subnetworks (group-to-group segments), maintaining the packet-loss property for each subnetwork. The clusters can also be combined in new, connected subnetworks at different levels, depending on the detail we want to achieve.
監視ネットワークは、各サブネットワークのパケットロスプロパティを維持し、最小のサブネットワーク（グループ間セグメント）であるクラスタ全体または分割することができます。私たちが達成したい詳細に応じて、クラスタは新しいレベルで新しいレベルのサブネットワークで組み合わせることができます。
An SDN controller or a Network Management System (NMS) can calibrate performance measurements, since they are aware of the network topology. They can start without examining in depth. In case of necessity (packet loss is measured or the delay is too high), the filtering criteria could be immediately reconfigured in order to perform a partition of the network by using clusters and/or different combinations of clusters. In this way, the problem can be localized in a specific cluster or a single combination of clusters, and a more detailed analysis can be performed step by step by successive approximation up to a point-to-point flow detailed analysis. This is the so-called "closed loop".
SDNコントローラまたはネットワーク管理システム（NMS）は、ネットワークトポロジを認識しているため、パフォーマンス測定値を校正できます。それらは深さを調べずに始めることができます。必要がある場合（パケット損失が測定されているか遅延が高すぎる）場合、クラスタおよび/またはクラスタの異なる組み合わせを使用することによってネットワークの区画を実行するために、フィルタリング基準を直ちに再構成することができる。このようにして、問題は特定のクラスタまたは単一のクラスタの組み合わせでローカライズされ、より詳細な分析は、ポイントツーポイントフロー詳細分析までの連続的な近似によってステップバイステップでステップによってステップによって実行され得る。これはいわゆる「閉ループ」です。
This approach can be called "network zooming" and can be performed in two different ways:
このアプローチは「ネットワークズーム」と呼ぶことができ、2つの異なる方法で実行できます。
1) change the traffic filter and select more detailed flows;
1）トラフィックフィルタを変更して詳細なフローを選択します。
2) activate new measurement points by defining more specified clusters.
2）より指定されたクラスタを定義して新しい測定点を有効にします。
The network-zooming approach implies that some filters or rules are changed and that therefore there is a transient time to wait once the new network configuration takes effect. This time can be determined by the Network Orchestrator/Controller, based on the network conditions.
ネットワークズームアプローチは、いくつかのフィルタまたはルールが変更され、したがって新しいネットワーク構成が有効になると待機する過渡的な時間があることを意味します。この時間は、ネットワーク条件に基づいてネットワークオーケストレーション/コントローラによって決定できます。
For example, if the network zooming identifies the performance problem for the traffic coming from a specific source, we need to recognize the marked signal from this specific source node and its relative path. For this purpose, we can activate all the available measurement points and better specify the flow filter criteria (i.e., 5-tuple). As an alternative, it can be enough to select packets from the specific source for delay measurements; in this case, it is possible to apply the hashing technique, as mentioned in the previous sections.
たとえば、ネットワークズームが特定のソースからのトラフィックのパフォーマンス上の問題を識別している場合は、この特定のソースノードとその相対パスからマークされた信号を認識する必要があります。この目的のために、私たちは利用可能なすべての測定点を有効にし、フローフィルタ基準（すなわち5タプル）を指定することができる。代替として、遅延測定のために特定の送信元からパケットを選択するのに十分なものであり得る。この場合、前のセクションで述べたようにハッシュ技術を適用することが可能である。
[IFIT-FRAMEWORK] defines an architecture where the centralized Data Collector and Network Management can apply the intelligent and flexible Alternate-Marking algorithm as previously described.
[ifit-Framework]は、集中データコレクタおよびネットワーク管理が前述のようにインテリジェントで柔軟な代替マーキングアルゴリズムを適用できるアーキテクチャを定義する。
As for RFC 8321 [RFC8321], it is possible to classify the traffic and mark a portion of the total traffic. For each period, the packet rate and bandwidth are calculated from the number of packets. In this way, the network orchestrator becomes aware if the traffic rate surpasses limits. In addition, more precision can be obtained by reducing the marking period; indeed, some implementations use a marking period of 1 sec or less.
RFC 8321 [RFC8321]は、トラフィックを分類し、総トラフィックの一部をマークすることが可能です。各期間について、パケット数と帯域幅はパケット数から計算されます。このようにして、トラフィックレートが制限を超えると、ネットワークオーケストレータが認識するようになる。また、マーキング期間を短縮することにより、より高精度を得ることができる。実際、いくつかの実装は1秒以下のマーキング期間を使用します。
In addition, an SDN controller could also collect the measurement history.
さらに、SDNコントローラも測定履歴を収集することができる。
It is important to mention that the Multipoint Alternate Marking framework also helps Traffic Visualization. Indeed, this methodology is very useful for identifying which path or cluster is crossed by the flow.
マルチポイントの代替マーキングフレームワークもトラフィックの視覚化を助けることを言及することが重要です。実際、この方法論はどの経路またはクラスタが流れによって交差されるかを識別するのに非常に役立ちます。
There are application fields where it may be useful to take into consideration the Multipoint Alternate Marking:
マルチポイント代替マーキングを考慮すると便利なアプリケーションフィールドがあります。
VPN: The IP traffic is selected on an IP-source basis in both directions. At the endpoint WAN interface, all the output traffic is counted in a single flow. The input traffic is composed of all the other flows aggregated for source address. So, by considering n endpoints, the monitored flows are n (each flow with 1 ingress point and (n-1) egress points) instead of n*(n-1) flows (each flow, with 1 ingress point and 1 egress point).
VPN：IPトラフィックは、両方向のIPソース単位で選択されます。エンドポイントWANインターフェイスでは、すべての出力トラフィックが1つのフローでカウントされます。入力トラフィックは、ソースアドレスに対して集約された他のすべてのフローで構成されています。したがって、n個のエンドポイントを考慮することによって、監視されたフローはn *（n - 1）の流れ（各フロー、1入力点と1つの出力点で、1つの入力点と（n - 1）の出力点を含む各フロー）です。）。
Mobile Backhaul: LTE traffic is selected, in the Up direction, by the EnodeB source address and, in the Down direction, by the EnodeB destination address, because the packets are sent from the Mobile Packet Core to the EnodeB. So the monitored flow is only one per EnodeB in both directions.
モバイルバックホール：LTEトラフィックは、パケットがモバイルパケットコアからeNodeBに送信されるため、eNodeBソースアドレスによって、eNodeBの送信元アドレス、およびowdeB宛先アドレスによって、上方向に選択されます。したがって、監視されている流れは双方向ごとに両方向に1つしかありません。
Over The Top (OTT) services: The traffic is selected, in the Down direction, by the source addresses of the packets sent by OTT servers. In the opposite direction (Up), it is selected by the destination IP addresses of the same servers. So the monitoring is based on a single flow per OTT server in both directions.
上位（OTT）サービス：トラフィックは、OTTサーバによって送信されたパケットの送信元アドレスによってトラフィックがダウン方向に選択されます。反対方向（上）では、同じサーバの宛先IPアドレスによって選択されます。そのため、監視は双方向のOTTサーバーごとの単一のフローに基づいています。
Enterprise SD-WAN: SD-WAN allows connecting remote branch offices to data centers and building higher-performance WANs. A centralized controller is used to set policies and prioritize traffic. The SD-WAN takes into account these policies and the availability of network bandwidth to route traffic. This helps ensure that application performance meets Service Level Agreements (SLAs). This methodology can also help the path selection for the WAN connection based on per-cluster and per-flow performance.
Enterprise SD-WAN：SD-WANは、リモートブランチオフィスをデータセンターに接続し、高性能WANを構築できます。集中型コントローラは、ポリシーを設定し、トラフィックの優先順位を設定するために使用されます。SD-WANは、これらのポリシーとトラフィックをルーティングするためのネットワーク帯域幅の可用性を考慮に入れています。これにより、アプリケーションのパフォーマンスがサービスレベル契約（SLA）を満たしていることを確認できます。この方法論は、クラスタごとおよびフローごとのパフォーマンスに基づいてWAN接続のパス選択を支援することもできます。
Note that the preceding list is just an example and is not exhaustive. More applications are possible.
前述のリストは単なる例であり、網羅的なものではありません。より多くのアプリケーションが可能です。
This document specifies a method of performing measurements that does not directly affect Internet security or applications that run on the Internet. However, implementation of this method must be mindful of security and privacy concerns, as explained in RFC 8321 [RFC8321].
このドキュメントは、インターネットセキュリティまたはインターネット上で実行されるアプリケーションに直接影響を与えない測定方法を指定します。ただし、RFC 8321 [RFC8321]で説明されているように、この方法の実装はセキュリティとプライバシーの懸念に注意してください。
This document has no IANA actions.
この文書にはIANAの行動がありません。
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[経路評価] Alvarez-Hamelin、J.、Morton、A.、Fabini、J.、Pignataro、C.、R. Geib、「高度な一方向ルート評価（AURA）」、進行中の作業、インターネットドラフト、4月13日、<https://tools.ietf.org/html/draft-ietf-itpm-route-10>。
Acknowledgements
謝辞
The authors would like to thank Al Morton, Tal Mizrahi, and Rachel Huang for the precious contributions.
著者らは、Al Morton、Tal Mizrahi、そしてRachel Huangに貴重な貢献をしたいと思います。
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