JP3464021B2 - アドレス変換機能を持つルータ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数のネットワーク間
を接続し、通過するパケットのソースやデスティネーシ
ョンのアドレスを変換する機能を持つルータに関し、特
に、本発明は変換前のアドレスと変換後のアドレス対の
割り当てを行うアドレス変換機能を持つルータに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】アドレス変換機能付きルータ装置は、イ
ンターネットに接続できる数少ない正式アドレスを有効
に利用するため、非正式アドレスをもつ多くのマシンが
インターネットに接続する際、正式アドレスに変換して
接続するためのものであり、上記ルータとしては、例え
ば、特願平４−１５０２９５号に示されるもの等が提案
されている。

【０００３】上記した従来のルータにおけるアドレス変
換方法は、実在マシンアドレス（非正式アドレス）と、
仮想マシンアドレス（正式アドレス）の対を一対一のア
ドレス変換表に登録しそれに従って変換するとともに、
上記アドレス変換表に登録されていないものは、単純に
順番にアドレスを割り当て、上記アドレス変換表に登録
する方法であった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した従
来のルータにおいては、次のような問題があった。 変換しようとするアドレス対を登録する表と、実際
に通信を行っているアドレス対を登録する表が一緒にな
っているため、どのアドレスは変換し、どのアドレスは
変換しないというような規則を定義できない。

【０００５】その結果、ルータの一方の側にあるネット
ワークと反対側にあるネットワークとの間の通信の際に
は、全てのパケットのアドレスが変換されることにな
り、本来変換する必要のない正式アドレスであっても、
その正式アドレスに対して新たなアドレスを割り当てし
まう等、実用上、ルータの片側に正式アドレスと非正式
なアドレスが混在している場所での使用ができなかっ
た。

【０００６】また、同様に表が一つになっていることか
ら、実際に通信していないアドレス対もすべて登録され
るため、通信中であるマシンのアドレス変換の際の表検
索に時間がかかるという問題点があった。 変換するアドレス対の登録が一対一であるため、ネ
ットワークの規模が大きい場合に登録する量が多くな
り、登録に時間がかかり過ぎ、またアドレス変換表が大
きくなりすぎるという問題点があった。 パケットへのヘッダ中のアドレスの書換えしか行わ
れず、データ中に含まれるアドレス情報の書き換えは行
えないため、データ中にアドレスを入れて通信するよう
なアプリケーションは、うまく通信できなかった。

【０００７】本発明は上記した従来技術の問題点を考慮
してなされたものであって、本発明の第１の目的は、正
式アドレスと非正式なアドレスが混在している場所にお
いても使用することができ、また、アドレス変換のため
の表を小さくすることができ表検索の時間を短縮するこ
とができるルータを提供することである。本発明の第２
の目的は、アドレス変換のための表への登録時間を短く
することができるルータを提供することである。

【０００８】本発明の第３の目的は、パケットのデータ
中に含まれるアドレス情報をも書き換えることが可能な
ルータを提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理説明
図である。同図において、１はルータ、２１は入力アド
レスを解析し、必要ならばアドレスを付け替えるアドレ
ス解析機構、２２は正式アドレスと非正式アドレスの対
を生成するアドレス生成機構、３１は実際に通信を行っ
ている状態にあるマシンの正式でないマシン・アドレス
と正式マシン・アドレスの対を格納するアドレス割当
表、３２はアドレスを生成する規則を格納するアドレス
変換規則表、３３は正式アドレス群と非正式アドレス群
の対を登録する群アドレス登録手段、３４は受信したパ
ケットが登録された群アドレスに該当しているかを判定
するアドレス判定部、３５はパケットデータのパターン
を登録するデータパターン登録表、３６は受信したパケ
ットからデータパターンを抽出するデータパターン抽出
部、３７は登録されたパターンと抽出されたパターンを
比較するデータパターン比較部、３８は受信したパケッ
トのアドレスを変換するデータ内アドレス変換機構、３
９はアドレスを付け替えるタイミングを判断するアドレ
ス変換タイミング部である。

【００１０】上記課題を解決するため、本発明の請求項
１の発明は、図１に示すように、正式でないアドレスと
正式なアドレスの対を登録するアドレス変換表と、送信
されてきたパケットから取り出したアドレスについて、
上記アドレス変換表を参照して、正式でないアドレスを
正式アドレスに、また、正式アドレスを正式でないアド
レスに変換するアドレス解析機構２１を備えたアドレス
変換機能を持つルータにおいて、アドレス変換表を、正
式でないアドレスと正式アドレスの対応関係を登録する
アドレス変換規則表３２と、実際に通信を行っている状
態にあるマシンの正式でないアドレスと正式アドレスの
対を格納するアドレス割当表３１とから構成し、上記ア
ドレス解析機構２１が送信されてきたパケットから取り
出したアドレスを変換する際、最初に上記アドレス割当
表３１を検索してアドレス変換を行い、上記アドレス割
当表３１に変換対象アドレスが登録されていない場合、
上記アドレス変換規則表３２を検索してアドレス変換を
行うようにしたものである。さらに、受信したパケット
のデータ部もしくはヘッダ部内のデータ位置と、データ
のパターンと、このパターンにマッチした時に変換すべ
きアドレスのパケット中の位置を登録するデータパター
ン登録表３５と、データパターン登録表３５に登録され
たデータパターンの位置情報に基づき、受信したパケッ
ト中からデータを切り出すデータパターン抽出部３６
と、データパターン登録表３５に登録されたパターン
と、データパターン抽出部３６により実際のパケットか
ら切り出したデータを比較するデータパターン比較部３
７と、データパターン比較部３７における比較結果が同
じときに、データパターン登録表３５に登録されたアド
レス位置の内容を書き換えるデータ内アドレス変換機構
３８とを設けたものである。

【００１１】本発明の請求項２の発明は、請求項１の発
明において、パケットのアドレスを変換するタイミング
を判断するアドレス変換タイミング部３９を設けたもの
である。本発明の請求項３の発明は、請求項１または請
求項２の発明において、マシンまたはネットワークのア
ドレス群を登録するための群アドレス登録手段３３と、
通過するパケット内のアドレスが群アドレスに該当する
かどうかを判断するアドレス判定部３４とを設けたもの
である。

【００１２】

【００１３】

【作用】図１において、まず、予め、正式でないアドレ
スと正式なアドレスの対をアドレス変換規則表３２に登
録しておく。ルータ１がネットワークＡあるいはＢから
パケットを受け取ると、アドレス解析機構２１が、パケ
ットから取り出したアドレスについて、アドレス割当表
３１を検索する。そして、該当アドレスがあれば、アド
レス割当表３１に基づきアドレスを変換し、アドレスを
変換したパケットを宛て先のネットワークに送信する。

【００１４】また、アドレス割当表３１に登録されてい
ない場合には、受信したパケットの送信元アドレスが非
正式なアドレス（実アドレス）のとき、あるいは、送信
先アドレスが正式なアドレス（仮想アドレス）のとき
に、アドレス生成機構２２がアドレス変換規則表３２を
参照する。そして、該当するアドレスを含むアドレス対
が登録されていれば、対応するアドレス対をアドレス割
当表３１に登録し、上記アドレス解析機構２１が受信パ
ケットのアドレス変換を行う。また、登録されていなけ
れば、アドレス変換をおこなわず、元のままのアドレス
で通常のパケット処理を行う。

【００１５】アドレス変換タイミング部３９はパケット
のアドレスを付け替えるタイミングを定めるために設け
られたものであり、ルータ１がパケットを受信した直後
と、送信する直前にアドレス解析機構３２にパケットを
渡すと、アドレス解析機構３２は上記アドレス変換タイ
ミング部３９にアドレスを渡す。アドレス変換タイミン
グ部３９は受け取ったアドレスについて、変換するタイ
ミングをアドレス解析機構に指示する。アドレスを変換
するタイミングは送信元アドレスが非正式な実アドレス
のときには送信する直前に正式な仮想アドレスに、ま
た、送信先アドレスが正式な仮想アドレスの場合には、
受信した直後に非正式な実アドレスに変換する。

【００１６】また、群アドレス登録手段３３およびアド
レス判定部３４は、アドレス変換規則表３２に登録され
た非正式な実アドレス群と正式な仮想アドレス群に基づ
きアドレス変換を行うために設けられたものであり、群
アドレス登録手段３３によりアドレス変換規則表３２に
上記非正式な実アドレス群と正式な仮想アドレス群を登
録しておく。

【００１７】そして、アドレス生成機構２２がアドレス
変換規則表３２を参照する際に、アドレス判定部３４に
より、受信した非正式アドレスが非正式アドレス群とし
て登録されているか否かを判定し、登録されている場合
には、対となっている正式仮想アドレス群からアドレス
の割り当てを行う。さらに、データ内アドレス変換機構
３８、データパターン登録表３５、データパターン比較
部３７、データパターン抽出部３６はパケットのデータ
中に含まれるアドレスを変換するために設けられたもの
であり、データパターン登録表３５に、予め、パケット
のデータ中にＩＰアドレスを含むようなアプリケーショ
ンのパケットの特徴を充分に表すようなパケット中のデ
ータパターンと、変換するアドレスの位置を登録してお
く。

【００１８】ルータ１がパケットを受信すると、データ
パターン登録表３５に従って、データパターン抽出部３
６によりパケット中からデータパターンを切り出す。そ
して、切り出したデータパターンをデータパターン比較
部３７において、データパターン登録表３５に登録され
たものと等しいか否か比較し、等しい場合には、データ
内アドレス変換機構３８がデータパターン登録表３５に
登録された情報に従って、パケット中のアドレスを書き
換える。

【００１９】本発明の請求項１の発明においては、上記
のように、アドレス割当表３１とアドレス変換規則表３
２を設け、アドレス割当表３１とアドレス変換規則表３
２に登録されたアドレス対に基づき送信されてきたパケ
ットから取り出したアドレスを変換するようにしたの
で、ルータの片側のネットワークに実アドレスと仮想ア
ドレスが混在している場所においても使用することがで
き、また、アドレス割当表に実際に通信していないアド
レス対が登録されることがないので、アドレス割当表が
大きくなることがなく表検索の時間を従来のものに較べ
短縮することができる。また、データ内アドレス変換機
構３８、データパターン登録表３５、データパターン比
較部３７、データパターン抽出部３６を設けたので、Ｉ
Ｐパケットのヘッダ中のアドレスだけでなく、データ中
に含まれるアドレスの書き換えも行うことができる。

【００２０】本発明の請求項２の発明においては、上記
のようにアドレス変換タイミング部３９を設け、ルータ
１内では、全ての処理を実在するアドレスで行うことが
できるようにしたので、ルータが元々もっている機能を
そのまま使うことができ、ルータの構成を簡単にするこ
とができる。本発明の請求項３の発明においては、上記
のように群アドレス登録手段３３と、アドレス判定部３
４とを設け、群アドレスをアドレス変換規則表３２に登
録できるようにしたので、ネットワークの規模が大きい
場合でも登録する表が大きくなることがなく、また、全
てのアドレスを一対一に登録する必要がないので、表へ
の登録時間を短くすることができる。

【００２１】

【００２２】

【実施例】図２は本発明の第１の実施例を示す図であ
る。同図において、２は正式でないアドレス（以下、実
アドレスという）をも含むアドレスを用いて通信するネ
ットワークＡ、１はアドレス変換機能を持つルータ、３
は正式なアドレス（以下、仮想アドレスという）を用い
て通信するネットワークＢである。

【００２３】また、ルータ１において、１１，１２はネ
ットワークとルータ１の通信を制御するネットワーク・
インタフェース部、１３は受け取ったパケットの行き先
のインタフェースを決定するルーティング部である。２
３はアドレス変換登録機構であり、アドレス変換登録機
構２３において、２１はパケットに含まれる行き先のア
ドレスを取り出し、変換が必要なアドレスが否かを調べ
るアドレス解析機構、３１は実アドレスと仮想アドレス
の一対一の対から構成されるアドレス割当表、２２はア
ドレスが上記アドレス割当表に登録されていない場合
に、次のアドレス変換規則表を照合して、変換するアド
レスを生成するアドレス生成機構、３２は変換すべきア
ドレスを登録したアドレス変換規則表である。

【００２４】なお、以下に示す構成図においては、実線
矢印は「パケットの流れ」、点線矢印は「参照」、太実
線矢印は「制御の流れ」、太点線矢印は「書き込み」を
意味している。図３はＩＰ（Internet Protocol ）ネッ
トワークの中を流れるＩＰパケットの構造の概略を示す
図であり、同図に示すように、ＩＰパケットにおいて
は、パケットの先頭から１３バイト目の位置から４バイ
トが送信元アドレス、また、その次の４バイトが送信先
アドレスとなっている（RFC791 Internet Protocol,Dar
paInternet Program,Protocol Specification,Septembe
r 1981 参照）。

【００２５】図４は上記したアドレス割当表３１の一例
を示す図であり、同図に示すようにアドレス割当表３１
には実アドレスと仮想アドレスの対が登録されている。
図５は上記したアドレス変換規則表３２の一例を示す図
であり、同図に示すように、アドレス変換規則表３２に
はアドレス変換の対象となる全ての実アドレスと仮想ア
ドレスの対が登録されている。

【００２６】次に図２の本実施例の動作を説明する。通
常のルータ動作において、ネットワークＡまたはネット
ワークＢから送られたＩＰパケット（図３）はルータ１
のネットワーク・インタフェース部Ａまたはネットワー
ク・インタフェース部Ｂで受信され、受信したＩＰパケ
ットは、ルーティング部１３で行き先のインタフェース
を決定後、決定したインタフェース部からネットワーク
ＡまたはネットワークＢ宛に送信される。

【００２７】上記ルータ動作において、本実施例におい
ては図６、図７のフローチャートに示す処理によりアド
レス変換する。図６は本実施例におけるアドレス変換処
理を示すフローチャートであり、実アドレスを含むアド
レスで通信を行うネットワークＡ、あるいは、仮想アド
レスで通信を行うネットワークＢから送られたＩＰパケ
ットは、ルータ１のネットワーク・インタフェース部Ａ
もしくはＢで受信される。受信されたＩＰパケットは入
力処理を行ったのち、アドレス変換登録機構２３のアド
レス解析機構２１に送られ、アドレス解析機構２１はＩ
Ｐパケット中に含まれるアドレスを取り出す（図６のス
テップＳ１）。

【００２８】次に、アドレス解析機構２１はアドレス割
当表３１を照合して（ステップＳ２）、取り出されたア
ドレスが変換すべきアドレスであるか否かを調べる（ス
テップＳ３）。アドレス割当表３１には図４に示したよ
うに、実在する実アドレスと仮想アドレスの対が登録さ
れており、アドレス解析機構２１は取り出されたアドレ
スとアドレス割当表３１を照合し、送信元アドレスが実
アドレスとして登録されている場合には、アドレス割当
表３１より対応する仮想アドレスを取り出し、ＩＰパケ
ットの送信元アドレス部分を仮想アドレスに書き換える
（ステップＳ４）。

【００２９】また、送信先アドレスが仮想アドレスとし
て登録されている場合には、アドレス割当表の実アドレ
スを取り出して、ＩＰパケットの送信先アドレス部分を
実アドレスに書き換える。そして、チェックサム再計算
を行い（ステップＳ５）、出力処理へ渡し（ステップＳ
１０）、パケット発信を行う（ステップＳ１１）。さら
に、送信元アドレス、送信先アドレスがアドレス割当表
３１に登録されていない場合には、図５に示したアドレ
ス変換規則表３２を調べ、上記アドレスがアドレス変換
規則表３２にあるか否かを調べる（ステップＳ６，
７）。

【００３０】図７はアドレス変換規則表の検索処理のフ
ローチャートであり、同図によりアドレス変換規則表に
よる検索処理について説明する。ステップＲ１におい
て、アドレス変換規則表の第１行を取り出して、ステッ
プＲ２において、送信元アドレスが実アドレスと等しい
か否かを調べ、等しい場合には、ステップＲ３に行き、
該当行の実アドレス、仮想アドレスを返し検索を終了す
る。

【００３１】また、送信元アドレスが実アドレスと等し
くない場合には、ステップＲ４に行き、アドレス変換表
の次の行があるか否かを調べ、ある場合には、アドレス
変換規則表の次の行を取り出してステップＲ２に戻る。
ない場合には、検索処理を終了する。上記のようにアド
レス変換規則表３２を検索処理した結果、送信元アドレ
スが実アドレスとして登録されていた場合、あるいは、
送信先アドレスが仮想アドレスとして登録されていた場
合には、変換すべきアドレスである。この場合には、ア
ドレス生成機構２２がアドレス変換規則表３２に登録さ
れた内容に従って、実アドレスから仮想アドレスを、あ
るいは、仮想アドレスから実アドレスを生成し、アドレ
ス割当表３１に登録する。また、アドレス変換規則表３
２にも受信パケットのアドレスが登録されていない場合
には、アドレスを変換する必要はないので、そのＩＰパ
ケットは元のままの送信元と送信先アドレスで、通常の
ルータのＩＰパケットの処理を行う。

【００３２】すなわち、図６のフローチャートにおい
て、受信パケットのアドレスがアドレス変換規則表３２
に有る場合には、（ステップＳ７）、アドレス変換規則
表３２の検索結果に基づき、アドレス生成機構２２によ
りアドレス対を生成し（ステップＳ８）、アドレス割当
表３１に登録し（ステップＳ９）、ステップＳ４に行き
前記した処理を行う。

【００３３】また、受信パケットのアドレスがアドレス
変換規則表３２に無い場合には上記した通常の出力処理
を行う（ステップＳ１０）。以上のようにしてＩＰパケ
ットのアドレスを変換したのち、ＩＰパケットはネット
ワーク・インタフェースＡまたはＢに渡されネットワー
クＡまたはＢに送信される。また、アドレス割当表３１
は、例えば、ネットワーク間の通信が終了し所定時間以
上アクセスがない場合等にはクリアされ、ネットワーク
間の通信が開始すると新たに実アドレスと仮想アドレス
が登録される。

【００３４】本実施例においては、上記のように、アド
レス割当表とアドレス変換規則表を設けたので、ルータ
の片側のネットワークに実アドレスと仮想アドレスが混
在している場所においても使用することができ、また、
アドレス割当表に実際に通信していないアドレス対が登
録されることがないので、アドレス割当表が大きくなる
ことがなく表検索の時間を従来のものに較べ短縮するこ
とができる。

【００３５】図８は本発明の第２の実施例を示す図であ
り、本実施例においては、第１の実施例のものに、アド
レス変換のタイミングを定めるアドレス変換タイミング
部３９を設けたものであり、その他の構成は図２に示し
た第１の実施例と同様である。本実施例においては、ル
ータ１内では、全ての処理を実在するアドレスで行うこ
とにより、ルータが元々もっている機能をなるべくその
まま使えるようにし、ルータの構成が簡単になるように
配慮したものである。

【００３６】図９は本実施例における処理の流れを示す
図であり、本実施例においては、同図に示すように、ル
ータ１内では実アドレスで処理をするようにしたもので
ある。すなわち、ルータ１がネットワークＡからネット
ワークインタフェースＡを介してパケットを受信する
と、実アドレスのままで、行き先のネットワークの決
定、チェックサム照合等の通常のパケット処理を行った
のち、アドレス変換を行いネットワークインタフェース
Ｂを介してネットワークＢに送信する。また、ルータ１
がネットワークＢからネットワークインタフェースＢを
介してパケットを受信すると、まず、仮想アドレスを実
アドレスにアドレス変換したのち、実アドレスで通常の
パケット処理を行いネットワークインタフェースＡを介
してネットワークＡに送信する。

【００３７】図１０および図１１は本実施例のルータお
けるアドレス書き換え処理を示すフローチャートであ
り、ここでは、ネットワークＡが正式でないアドレス
（実アドレス）を用いて通信を行い、ネットワークＢが
正式アドレスを使用して通信しているネットワークとす
る。次に同図を参照して本実施例の処理を説明する。

【００３８】ネットワークＡまたはネットワークＢから
送られたＩＰパケットはルータ１のネットワークインタ
フェース部ＡまたはＢで受信され、チェックサム照合な
どの入力処理を行う。（図１０のステップＳ１） 次に、入力処理を行った直後、パケットのアドレス書き
換え処理（ステップＳ１〜９）を行い、さらに、ルーテ
ィング部１３によってフォワード処理を行う。

【００３９】最後に、出力処理（ステップＳ１９）を行
う直前に、再びパケットのアドレス書き換え処理（ステ
ップＳ１１〜１８）を行い、そのあと出力処理（ステッ
プＳ１９）を行ってパケットが発信される（ステップＳ
１９）。ここで、入力処理（ステップＳ１）の直後と出
力処理（ステップＳ１９）の直前に行われるアドレス書
き換え処理（ステップＳ２〜９、ステップＳ１１〜１
８）の部分にアドレス変換タイミング部３９の機能が含
まれている。

【００４０】非正式な実アドレスを用いているネットワ
ークＡから送られたパケットは、送信元アドレスが非正
式アドレス、送信先アドレスが正式アドレスになってい
るため、入力処理（ステップＳ１）直後のアドレス書き
換え処理（ステップＳ２〜９）の中の「送信元アドレス
が仮想アドレスとして登録されているかどうか」の判断
部分（ステップＳ３と７）では、判断結果が必ずＮｏと
なり、アドレスの書き換えは行われない。

【００４１】出力処理（ステップＳ１９）の直前のアド
レス書き換え処理（Ｓ１１〜１８）中の「送信元アドレ
スが実アドレスとして登録されているかどうか」の判断
部分（ステップＳ１２と１６）では、書き換えるべきア
ドレスであればどちらかの条件にマッチして、必要に応
じてアドレスの書き換えが行われる。また、正式なアド
レスを用いているネットワークＢから送られたパケット
は、送信元アドレスが正式アドレス、送信先アドレスが
非正式アドレスになっているため、入力処理（ステップ
Ｓ１）直後のアドレス書き換え処理（ステップＳ２〜
９）中の「送信元アドレスが仮想アドレスとして登録さ
れているかどうか」の判断部分（ステップＳ３とＳ７）
では、書き換えるべきアドレスであればどちらかの条件
にマッチして、必要に応じてアドレスの書き換えが行わ
れる。

【００４２】出力処理（ステップＳ１９）の直前のアド
レス書き換え処理（ステップＳ１１〜１８）中の「送信
元アドレスが実アドレスとして登録されているかどう
か」の判断部分（ステップＳ１２と１６）では、判断結
果が必ずＮｏとなり、アドレスの書き換えは行われな
い。正式でないアドレスを用いて通信を行うネットワー
クＡから送られたＩＰパケットはルータ１のネットワー
クインタフェース部Ａで受信され、チェックサム照合な
どの入力処理を行ったのち（図１０のステップＳ１）、
ルーテイング部１３を経て、出力処理に渡される前に、
アドレス解析機構２１に渡される。

【００４３】アドレス解析機構２１はＩＰパケット中に
含まれる送信元アドレスを取り出し、取り出された送信
元アドレスが変換すべき実アドレスであるかどうかアド
レス割当表３１により調べる（ステップＳ１１）。送信
元アドレスとアドレス割当表３１を照合し、実アドレス
が登録されていた場合（ステップＳ１２）、アドレス解
析機構２１にアドレスの書き換えを指示する。アドレス
解析機構２１はアドレス割当表３１の仮想アドレスを取
り出し、ＩＰパケットの送信元アドレスを仮想アドレス
に書き換える（ステップＳ１３）。

【００４４】また、送信元アドレスがアドレス割当表３
１にない場合には、アドレス変換規則表３２にあるかど
うか調べる（ステップＳ１５，１６）。アドレス変換規
則表３２にある場合には、アドレス生成機構２２がアド
レス変換規則表３２に登録された内容に従って、実アド
レスから仮想アドレスを生成する（ステップＳ１７）。
実アドレスと仮想アドレスはアドレス割当表３１に登録
され（ステップＳ１８）、アドレス変換が行われる（ス
テップＳ１３）。アドレス変換が行われた場合には、チ
ェックサムを再計算して（ステップＳ１４）出力処理に
渡す。

【００４５】また、アドレス変換規則表３２にも受信パ
ケットのアドレスが登録されていない場合には、アドレ
スを変換する必要はないので、そのＩＰパケットは元の
ままの送信元と送信先アドレスで、通常のルータのＩＰ
パケットの処理を行う。そして、出力処理の後、送信の
ためネットワークインタフェースＢに渡される。逆に、
正式アドレスのみを用いて通信するネットワークＢから
送られたＩＰパケットはルータ１のネットワークインタ
フェース部Ｂで受信され、チェックサム照合などの入力
処理を行ったのち、一旦アドレス解析機構２１に渡され
る。アドレス解析機構２１はＩＰパケット中に含まれる
送信先アドレスを取り出す。

【００４６】次に、正式でないアドレスを用いて通信す
るネットワークＡから送られてきたＩＰパケットの扱い
と同様な要領で、アドレス割当表３１を検索して（図１
０のステップＳ２）、送信先のアドレスがアドレス割当
表３１に存在すれば（ステップＳ３）、アドレス解析機
構２１にアドレスの書き換えを指示する。アドレス解析
機構２１は仮想アドレスを実アドレスに変換する（ステ
ップＳ４）。ついで、チェックサム再計算を行い（図１
０のステップＳ５）、ルーテイング部１３を経て、出力
処理に渡される（ステップＳ１９）。

【００４７】また、送信先アドレスがアドレス割当表３
１に存在しない場合には、アドレス変換規則表３２を検
索し（ステップＳ６，７）、送信先のアドレスがアドレ
ス変換規則表３２にある場合には、仮想アドレスから実
アドレスを生成し（ステップＳ８）、アドレス割当表３
１に登録し（ステップＳ９）、前記した処理を行う。ま
た、アドレス変換規則表３２にも存在しなければ、その
ＩＰパケットは元のままの送信元と送信先アドレスでも
って通常のルータのパケット処理を行う。

【００４８】図１２は本発明の第３の実施例を示す図で
ある。第１および第２の実施例のものにおいては実アド
レスと仮想アドレスがそれぞれ１ホストつづであった
が、本実施例においては、これに加えて、非正式なアド
レス群の集合（これを以下、実アドレス群という）と正
式な仮想アドレスの集合（これを以下、仮想アドレス群
という）の対を登録するようにしたものである。

【００４９】このため、本実施例においては、第２の実
施例のものに、実アドレス群と仮想アドレス群の対をア
ドレス変換規則表３２に登録する群アドレス登録機構３
３と、実アドレスおよび仮想アドレスがアドレス変換規
則表３２に群アドレスとして登録されているか否かを判
定するアドレス判定部３４を設けたものであり、その他
の構成は図８に示した第２の実施例と同様である。

【００５０】図１３はアドレス変換変換規則表３２に登
録されるアドレスおよびアドレス群の一例を示す図であ
り、同図により本実施例のアドレスの表記法について説
明する。 ＜例１＞ 群アドレスを使わず、第１および第２の実施
例に示したように、標準的な一対一のアドレスの割当を
行う場合の表記法である。 ＜例２＞ 指定された範囲のマシンから任意の一台を外
部に接続する場合の表記法である。

【００５１】同図においては、実アドレス群126.0.0.2-
128 ( この場合においては、126.0.0 がネットワーク・
アドレス、2 ないし128 がマシン・アドレスを示す）に
おいて、ネットワーク・アドレスが 126.0.0で、マシン
・アドレスが2-128 の範囲の実アドレスと、仮想アドレ
ス133.160.29.2とを対応させる場合を示している。この
場合には、１台が通信中のときは２台目のマシンはアド
レスの割当が受けられない。 ＜例３＞ 指定された範囲のマシンから、指定されたア
ドレスに割当を行う場合の表記法である。

【００５２】すなわち、実アドレス群126.0.0.129-254
において、マシン・アドレスが129-254 の範囲の実アド
レスを133.160.29.3-15 の範囲の仮想アドレスに割当て
る場合を示している。この場合には、割当アドレスが全
て使用中であるときは、新たなアドレスの割当は受けら
れない。 ＜例４＞ ネットワーク番号を書き換える場合の表記方
法を示しており、割当られる仮想アドレスのマシン・ア
ドレス部は実アドレスと同じアドレスが用いられる。

【００５３】すなわち、実アドレスを仮想アドレスに変
換する場合には、実アドレス群126.0.0.n において、マ
シンアドレスｎはそのまま実アドレスのものを使い、実
アドレスの126.0.0 を133.160.30に書き換えることによ
り、実アドレスを仮想アドレスに変換する。 ＜例５〜例６＞ 指定された範囲のネットワークの指定
マシンから、指定されたアドレスに割当を行う表記法を
示している。

【００５４】すなわち、例５においては、実アドレス群
において、ネットワーク番号126.0.1 から126.0.10の範
囲のマシン・アドレス１のマシンを、仮想アドレス群に
おいて133.160.31.1から133.160.31.10 のアドレスに割
り当てる場合を示している。また、例６においては、実
アドレス群において、126.0.n のネットワーク番号のマ
シン・アドレス２のマシンを仮想アドレスの133.160.3
2.nのアドレスに割り当てる場合を示している。 ＜例７〜例１２＞ 指定の各ネットワークから任意の一
台をネットワーク番号をホスト番号に反映させて割当る
場合を示している。

【００５５】例えば、例７においては、実アドレス群に
おいて、126.0.1-10の範囲のネットワーク番号の任意の
マシン（＊は任意の値を意味する）を仮想アドレス群の
133.160.29.1から133.160.29.10 のアドレスに割り当て
る場合を示している。また、例８から例１２においても
同様である。図１４は本実施例におけるアドレス判定部
３４における処理を示すフローチャートであり、同図を
参照して本実施例における群アドレスを利用したアドレ
ス割当について説明する。

【００５６】実アドレスを含むアドレスで通信を行うネ
ットワークＡから送られたＩＰパケットが、ルータ１で
受信されると、アドレス変換登録機構２３のアドレス解
析機構２１に送られ、アドレス解析機構２１はＩＰパケ
ット中に含まれる実アドレスを取り出す。次に、アドレ
ス解析機構２１はアドレス割当表３１を照合して、取り
出されたアドレスが変換すべきアドレスであるか否かを
調べる。ここまでの処理は第１および第２の実施例と同
様である。

【００５７】ついで、アドレス割当表３１に該当アドレ
スがなかった場合、アドレス変換規則表３２を参照す
る。この際、アドレス判定部３４は図１４に示した処理
を行い受信した送信元アドレスがアドレス変換規則表３
２に実アドレス群として登録されているかどうか判定す
る。図１４のフローチャートにおいて、ステップＳ１に
おいて、アドレス変換規則表３２の第１行を取り出し、
ステップＳ２において、実アドレスが群アドレス表記で
あるか判定し、群アドレス表記でない場合にはステップ
Ｓ３に行く。また、群アドレス表記の場合にはステップ
Ｓ７に行く。

【００５８】そして、ステップＳ３において、送信元ア
ドレスが実アドレスと等しいか否かを判定し、等しい場
合にはステップＳ４に行き該当行の実アドレス、仮想ア
ドレスを返す。また、等しくない場合には、ステップＳ
５に行き、アドレス変換規則表の次の行があるか否かを
判定し、ある場合には、ステップＳ６に行きアドレス変
換規則表の次の行を取り出し、ステップＳ２に戻る。ま
た、アドレス変換規則表３２の次の行がない場合には、
検索を終了する。

【００５９】また、ステップＳ２において、実アドレス
が群アドレス表記である場合には、ステップＳ７に行
き、アドレスを分割する。すなわち、同図に示すよう
に、例えば、実アドレスが126.0.20.2-128の場合には、
a=126,b=0,C=20,d=2-128のように分割する。そしてステ
ップＳ８において、数が固定である項のみ（上記のａな
いしｂないしｃ）、ヘッダ中アドレスと表のアドレスを
比較し、一致しない場合には、ステップＳ５に行き、上
記した処理を繰り返す。

【００６０】また、ステップＳ８において、一致する場
合には、ステップＳ９に行き、数に範囲のある項の形式
を判断する。そして、同図に示すように、「2-128 」の
ようにX-Y 形式の場合には、ステップＳ１０に行き、送
信元アドレスが範囲内であるか否かを判別し、範囲内の
場合にはステップＳ１３に行き、該当行の実アドレス
群、仮想アドレス群から最小のアドレスを割り当て、ス
テップＳ１４に行く。また、範囲内でない場合には、ス
テップＳ５に行き、前記した処理を繰り返す。

【００６１】ステップＳ１４において、ステップＳ１３
において割り当てられたアドレスが使用されているか否
かを判別し、使用済である場合には、ステップＳ５に行
き前記した処理を繰り返す。また、使用済でない場合に
は、検索を終了する。ステップＳ９において、数に範囲
のある項の形式が＊形式（図１３の例７〜例１２）であ
ると判断された場合には、ステップＳ１１に行き該当行
の実アドレス群、仮想アドレス群から最小のアドレスを
割り当て、ステップＳ１４に行き上記処理を行う。ま
た、ステップＳ９において、数に範囲のある項の形式が
ｎ形式（図１３の例４、例６）であると判断された場合
には、ステップＳ１２に行き該当行のｎにヘッダ中のア
ドレスと同じものを入れて割り当て、ステップＳ１４に
行き上記処理を行う。

【００６２】以上のようにして判定処理を行い、アドレ
ス変換規則表３２に実アドレスが登録されている場合に
は、対となっている仮想アドレス群から割り当てを行っ
て、アドレス割当表３１にアドレスを登録する。つい
で、前記した第１の実施例、第２の実施例と同様に、ア
ドレス割当表３１より対応するアドレスを取り出して、
ＩＰパケットのアドレス部分を書き換え、チェックサム
再計算を行い、出力処理へ渡しパケット発信を行う。

【００６３】また、仮想アドレスで通信を行うネットワ
ークＢから送られたＩＰパケットが、ルータ１で受信さ
れると、受信されたＩＰパケットはアドレス変換登録機
構２３のアドレス解析機構２１に送られ、アドレス解析
機構２１はＩＰパケット中に含まれるアドレスを取り出
す。次に、アドレス解析機構２１はアドレス割当表３１
を照合して、取り出されたアドレスが変換すべきアドレ
スであるか否かを調べる。ここまでの処理は第１および
第２の実施例と同様である。

【００６４】ついで、アドレス割当表３１に該当アドレ
スがなかった場合、アドレス変換規則表３２を参照す
る。この際、群アドレスとして登録されている行は参照
されず、第１および第２の実施例と同様な処理を行う。
すなわち、非正式な実アドレス群からは、接続したホス
トを特定できないので、この場合には、群アドレスとし
て登録されている行は参照しない。

【００６５】本実施例においては、上記のように、アド
レス変換規則表３２に群アドレスを登録するようにして
いるので、ネットワークの規模が大きい場合でも登録す
る表が大きくなることがなく、また、全てのアドレスを
一対一に登録する必要がないので、表への登録時間を短
くすることができる。図１５は本発明の第４の実施例の
構成を示す図であり、本実施例はＩＰヘッダを除くデー
タ内でアドレスを通信するような特殊なアプリケーショ
ンにおいて、データ内アドレスを変換できる実施例を示
している。

【００６６】このため、本実施例においては、第３の実
施例のものに、データパターン登録表３５、データパタ
ーン抽出部３６、データパターン比較部３７、データ内
アドレス変換機構３８を設けたものであり、その他の構
成は図１２に示した第３の実施例と同様である。図１６
は上記データパターン登録表の一例を示す図であり、同
図に示すように、データパターン登録表３５には、変換
したいアプリケーションのデータパターンの位置情報を
示す「検索ポインタ」と、その位置にあるデータパター
ンを示す「データ」と、アドレスが記録されたデータ中
の位置を示す「アドレス位置」が登録されている。

【００６７】次に本実施例におけるアドレス変換につい
て説明する。実アドレスを含むアドレスで通信を行うネ
ットワークＡから送られたＩＰパケットが、ルータ１の
ネットワーク・インタフェース部Ａで受信されると、ア
ドレス変換登録機構２３のアドレス解析機構２１に送ら
れ、アドレス解析機構２１はＩＰパケット中に含まれる
実アドレスを取り出す。次に、アドレス解析機構２１は
アドレス割当表３１を照合して、取り出されたアドレス
が変換すべきアドレスであるか否かを調べる。

【００６８】そして、アドレス割当表３１に登録されて
いた場合には、実アドレスを仮想アドレスに書き換え
る。また、アドレス割当表３１に該当アドレスが登録さ
れていなかった場合には、アドレス変換規則表３２を参
照し、ここに登録されていた場合は、アドレス割当表３
１に登録し、同時に実アドレスを仮想アドレスに書き換
える。ここまでの処理は第１，２および第３の実施例と
同様である。

【００６９】次に、アドレス解析機構２１でアドレス変
換が行われた場合は、該当パケットのデータ部からデー
タパターン抽出部３６がデータパターン登録表３５に従
って該当位置のデータを切りだす。ついで、データパタ
ーン比較部３７が切り出したアドレスとデータパターン
登録表３５に登録されているデータとを比較し、等しけ
れば、データパターン登録表３５に登録された位置に記
録されたパケットデータ内のアドレスが実アドレスであ
るかを比較する。そして、上記アドレスが実アドレスで
ある場合には、データ内アドレス変換機構３８がパケッ
トのデータ内の実アドレスを仮想アドレスに書換える。
例えば、図１６のデータパターン登録表において、ＩＰ
パケットの１５バイト目に「０６」というデータが記録
されていた場合には、１２８バイト目に実アドレスが記
録されているか否かを調べ、記録されている場合には、
その実アドレスを仮想アドレスに書き換える。

【００７０】ついで、第１ないし第３の実施例と同様、
チェックサム再計算行って、出力処理を行いパケット発
信を行う。また、登録位置に該当アドレスが入っていな
い場合には、データ内アドレスを書き換えることなく、
チェックサム再計算行って、出力処理を行いパケット発
信を行う。

【００７１】仮想アドレスで通信を行うネットワークＢ
から送られたＩＰパケットが、ルータ１のネットワーク
・インタフェース部Ｂで受信された場合にも上記と同様
であり、アドレス割当表３１およびアドレス変換規則表
３２に従って、必要ならば仮想アドレスを実アドレスに
書き換え、書き換えがあった場合には、データパターン
比較部３７が比較を行い、等しければデータ内の仮想ア
ドレスを実アドレスに書き換える。

【００７２】図１７はＩＰアドレス変換処理を示すフロ
ーチャートであり、同図において、ＩＰパケットのヘッ
ダ中の正式アドレスが書き換えられた場合には（ステッ
プＳ１）、ＩＰパケットのデータ部からデータパターン
登録表３５に従って該当位置のデータを切りだす（ステ
ップＳ２）。そして、ステップＳ３において、切り出し
たデータとデータパターン登録表３５に登録されている
パケットのデータとを比較し、一致すればステップＳ４
において、登録位置にＩＰアドレスが入っているか確認
する。

【００７３】登録位置にＩＰアドレスが入っている場合
には、ステップＳ５において、ＩＰパケットのヘッダ内
と同様にデータ中のアドレスを書き換え、ステップＳ６
においてチェックサム再計算行って、前記したように出
力処理を行いパケット発信を行う。また、ステップＳ３
において一致しない場合、あるいはステップＳ４におい
てＩＰアドレスでない場合には、ステップＳ６において
チェックサム再計算行って、前記したように出力処理を
行いパケット発信を行う。

【００７４】本実施例においては、上記したように、Ｉ
Ｐパケットのヘッダ中のアドレスだけでなく、データ中
に含まれるアドレスの書き換えも行うことができるた
め、データ中にアドレスを入れて通信するアプリケーシ
ョンにおいても接続不能の回避を期待することができ
る。

【００７５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、アドレス変換機能を持つルータのアドレス変換表を
分けて、アドレス割当表とアドレス変換規則表を設けた
ので、正式でないアドレスで通信するネットワーク群か
ら、ネットワークそれぞれにアドレスの割り当ての詳細
を決めることができ、公平且つ効率的なアドレス割り当
てを保つことができる。また、通信中のマシンのアドレ
ス対のみをアドレス割当表に登録しているので、検索時
間を短縮することができ、マシンの性能向上を図ること
ができる。

【００７６】また、アドレス変換規則表にアドレス群を
登録できるようにすることにより、全てのアドレスを一
対一に登録する必要がなく、アドレスの登録の時間を短
縮することができ、アドレス変換規則表が大きくなるこ
ともない。さらに、データ内アドレス変換機構、データ
パターン登録表、データパターン比較部およびデータパ
ターン抽出部を設けることにより、ＩＰヘッダを除くデ
ータ内でアドレスを通信するような特殊なアプリケーシ
ョンの接続不能を回避することができ、また、データパ
ターン登録表をルータ管理者が設定できることによっ
て、上記特徴を持つ種々のアプリケーションへの対応が
期待できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理説明図である。

【図２】本発明の第１の実施例の構成を示す図である。

【図３】ＩＰパケットの構造を示す図である。

【図４】本発明の実施例のアドレス割当表の一例を示す
図である。

【図５】本発明の実施例のアドレス変換規則表の一例を
示す図である。

【図６】第１の実施例のアドレス書換え処理を示すフロ
ーチャートである。

【図７】アドレス変換規則表の検索処理を示すフローチ
ャートである。

【図８】本発明の第２の実施例の構成を示す図である。

【図９】本発明の第２の実施例におけるアドレス変換を
説明する図である。

【図１０】第２の実施例の処理を示すフローチャートで
ある。

【図１１】第２の実施例の処理を示すフローチャート
（続き）である。

【図１２】本発明の第３の実施例の構成を示す図であ
る。

【図１３】第３の実施例におけるアドレス変換規則表の
一例を示す図である。

【図１４】第３の実施例のアドレス判定部における処理
を示すフローチャートである。

【図１５】本発明の第４の実施例の構成を示す図であ
る。

【図１６】本実施例のデータパターン登録表の一例を示
す図である。

【図１７】データ内ＩＰアドレス変換処理を示すフロー
チャートである。

【符号の説明】

１ ルータ １１，１２ ネットワークインタフェース部 １３ ルーティング部 ２１ アドレス解析機構 ２２ アドレス生成機構 ２３ アドレス変換登録機構 ３１ アドレス割当表 ３２ アドレス変換規則表 ３３ 群アドレス登録機構 ３４ アドレス判定部 ３５ データパターン登録表 ３６ データパターン抽出部 ３７ データパターン比較部 ３８ データ内アドレス変換機構 ３９ アドレス変換タイミング部

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−174041（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−309442（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−172351（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−247142（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−344122（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−334656（ＪＰ，Ａ) 加藤 朗、当麻 善弘，アドレス変換 を伴う計算機ネットワーク，電子情報通 信学会春季全国大会講演論文集，日本, 社団法人電子情報通信学会，1989年 ３ 月31日，分冊６、Ｄ−360，Ｐ．80 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04L 12/46

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 正式でないアドレスと正式なアドレスの
   対を登録するアドレス変換表と、送信されてきたパケッ
   トから取り出したアドレスについて、上記アドレス変換
   表を参照して、正式でないアドレスを正式アドレスに、
   また、正式アドレスを正式でないアドレスに変換するア
   ドレス解析機構を備えたアドレス変換機能を持つルータ
   において、 アドレス変換表を、正式でないアドレスと正式アドレス
   の対応関係を登録するアドレス変換規則表と、実際に通
   信を行っている状態にあるマシンの正式でないアドレス
   と正式アドレスの対を格納するアドレス割当表とから構
   成し、 また、受信したパケットのデータ部もしくはヘッダ部内
   のデータ位置と、データのパターンと、このパターンに
   マッチした時に変換すべきアドレスのパケット中の位置
   を登録するデータパターン登録表と、 データパターン登録表に登録されたデータパターンの位
   置情報に基づき、受信したパケット中からデータを切り
   出すデータパターン抽出部と、データパターン登録表に
   登録されたパターンと、データパターン抽出部により実
   際のパケットから切り出したデータを比較するデータパ
   ターン比較部と、データ内アドレス変換機構とを設け、 上記アドレス解析機構が送信されてきたパケットから取
   り出したアドレスを変換する際に、最初に上記アドレス
   割当表を検索してアドレス変換を行い、上記アドレス割
   当表に変換対象アドレスが登録されていない場合、上記
   アドレス変換規則表を検索してアドレス変換を行い、上記データ内アドレス変換機構が、上記データパターン
   比較部における比較結果が同じときに、データパターン
   登録表に登録されたアドレス位置の内容を書き換える ことを特徴とするアドレス変換機能を持つルータ。
2. 【請求項２】 パケットのアドレスを変換するタイミン
   グを判断するアドレス変換タイミング部を設けた ことを特徴とする請求項１のアドレス変換機能を持つル
   ータ。
3. 【請求項３】 マシンまたはネットワークのアドレス群
   を登録するための群アドレス登録手段と、 通過するパケット内のアドレスが群アドレスに該当する
   かどうかを判断するアドレス判定部とを備えた ことを特徴とする請求項１または請求項２のアドレス変
   換機構を持つルータ。