JP3948277B2 - 外部ネットワーク接続のための設定情報割当方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外部ネットワークであるインターネットに接続可能なクライアントサーバシステムにおいて、ネットワーク通信の可用性の向上に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１３は、インターネットへのアクセスを可能にしたクライアントサーバシステムで構築されたネットワークシステムの基本的な構成図である。図１３には、インターネット１に通信回線３を介して接続されたゲートウェイ（ＧＷ）４と、ＤＨＣＰ（Dynamic Host Configuration Protocol）サーバ５と、インターネット１へアクセスする１乃至複数台のクライアント６とがＬＡＮ（Local Area Network）７に接続された構成が示されている。
【０００３】
この構成において、クライアント６は、インターネット１へアクセスする際にＤＨＣＰサーバ５に対してＩＰアドレス割当要求を送信する。ＤＨＣＰサーバ５では、そのＩＰアドレス割当要求に応じてそのクライアント６にＩＰアドレスを割り当て、既知であるゲートウェイ４のアドレスと共に返信する。クライアント６は、ＤＨＣＰサーバ５により送られてきた情報をもとにインターネット１との接続を依頼するゲートウェイ２を特定し、ＤＨＣＰサーバ５により割り当てられたＩＰアドレスを用いてそのゲートウェイ４、通信回線３を経由してインターネット１にアクセスすることになる。
【０００４】
一般に、ＬＡＮ７に接続されるクライアント６の台数は、増加する傾向にあるが、クライアント６の台数が増加するに連れ、各装置にかかる負荷は必然的に増加することになる。ネットワーク管理者は、通常、通信回線３を専用線にするなど通信能力を増強させたり、サーバ５、ゲートウェイ４の処理性能を向上させたり、種々のプロクシサーバを設置するなどして負荷の増大に対処しようとする。あるいは、ＬＡＮ７をセグメント化し、分割したＬＡＮ毎に図５に示した通信回線３、ゲートウェイ４及びサーバ５を別途用意する。
【０００５】
ここで、複数台のゲートウェイ４及びＤＨＣＰサーバ５がＬＡＮ７に接続されたシステム構成の場合について、クライアント６がＩＰアドレス及びゲートウェイ４のアドレスを獲得するまでの処理について詳述する。
【０００６】
まだ、ＩＰアドレスを獲得していないクライアント６は、ＤＨＣＰＤＩＳＣＯＶＥＲメッセージをブロードキャストする。全てのＤＨＣＰサーバ５は、このメッセージを受信するが、このうち当該クライアント６に応答するようにプログラムされた１乃至複数台のＤＨＣＰサーバ５は、そのクライアント６にＤＨＣＰＯＦＦＥＲメッセージを返信する。このＤＨＣＰＯＦＦＥＲメッセージには、割り当てるＩＰアドレス、ゲートウェイ４のアドレス及びＩＰアドレスの貸出期間が含まれている。クライアント６は、ＤＨＣＰサーバ５からの応答ＤＨＣＰＯＦＦＥＲメッセージを集め、その中から一つを選択する。そして、該当するＤＨＣＰサーバ５へＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴメッセージを送信する。ＤＨＣＰサーバ５は、送られてきたＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴメッセージに応じてＩＰアドレスの貸出しを開始するためにＤＨＣＰＡＣＫを送って応答する。このようにして、クライアント６は、割り当てられたＩＰアドレス及びゲートウェイ４を用いてインターネット１にアクセスすることができる。
【０００７】
ところで、ＤＨＣＰでは、ＩＰアドレスの貸出期間（リース期間）というのがＤＨＣＰサーバ５によって設定されており、その貸出期間を過ぎてＩＰアドレスを使用することはできない。そして、貸出しの制御権はＤＨＣＰサーバ５にある。そのため、インターネット１へのアクセスを継続して行いたいクライアント６は、貸し出しをしたＤＨＣＰサーバ５に対してＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴメッセージを送信することにより延長を要求する。ＤＨＣＰサーバ５は、送られてきたＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴメッセージに応じて使用の継続を承認する場合はＤＨＣＰＡＣＫを送信する。このようにして、クライアント６は、割り当てられたＩＰアドレス及びゲートウェイ４を継続使用してインターネット１にアクセスすることができる。
【０００８】
もし、ＤＨＣＰサーバ５がＩＰアドレスの継続使用を承認しない場合はＤＨＣＰＮＡＣＫを送信する。ＤＨＣＰＮＡＣＫを受信したクライアント６は、貸出期間を過ぎてからは使用中のＩＰアドレスを使用することができないので、初期の状態、すなわちＩＰアドレスを獲得していない状態に戻る。従って、クライアント６は、前述したようにＤＨＣＰＤＩＳＣＯＶＥＲメッセージをブロードキャストしてＩＰアドレスの獲得を改めて行うことになる。
【０００９】
また、送信したＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴメッセージに対して貸し出しをしたＤＨＣＰサーバ５から何ら応答がない場合、そのＤＨＣＰサーバ５は停止しているかと到達不可能な状態にあると仮定して、ＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴメッセージをブロードキャストする。これにより、新たなＤＨＣＰサーバ５からＩＰアドレス及びゲートウェイのアドレスを獲得する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来においては、クライアントがインターネットへのアクセスをする際のＤＨＣＰサーバを選択していた。つまり、クライアント主導でＩＰアドレス及びゲートウェイが決定されていたので、ＤＨＣＰサーバ側においてゲートウェイの障害対策やネットワーク負荷の調整を行うことが困難であった。
【００１１】
また、インターネットへのアクセスを継続して行いたい場合においてＩＰアドレスの継続使用をＤＨＣＰサーバが承認しなかった場合には、他のＤＨＣＰサーバからＩＰアドレスを獲得することはできるが、使用するＩＰアドレスが変更されてしまう。このＩＰアドレスの変更に伴い継続中であった通信に支障を来すおそれがあった。
【００１２】
本発明は以上のような問題を解決するためになされたものであり、その目的は、ＩＰアドレスやゲートウェイのアドレスなど外部ネットワークとの接続のために必要な設定情報をクライアントへ好適に割り当てることのできる外部ネットワーク接続のための設定情報割当方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
以上のような目的を達成するために、本発明に係る外部ネットワーク接続のための設定情報割当方法は、サーバにより実行され、複数のネットワーク経路のうちいずれかを経由して外部ネットワークと接続可能なクライアントからの割当要求に応じて、少なくとも外部ネットワークへのアクセスに必要な通信用アドレスを含む設定情報を当該クライアントへ返す設定情報割当方法において、受信したクライアントからの割当要求を解析する解析ステップと、割当要求に含まれるクライアント固有の情報に基づいて、当該クライアントに割り当てられた設定情報に対応する通信用アドレスを保持するアドレス対応テーブルから当該クライアントに対して通信用アドレスが既に割り当てられているかを確認する確認ステップと、当該クライアントに対して通信用アドレスが割り当てられていない場合、アドレス対応テーブルから求められる未割当の通信用アドレスを当該クライアントに対して割り当てる割当ステップと、当該クライアントが外部ネットワークとの接続の際に経由する一つのネットワーク経路を決定し、そのネットワーク経路の特定情報を設定する設定ステップと、当該クライアント対応の通信用アドレス及びネットワーク経路の特定情報を含む設定情報を生成する設定情報生成ステップと、生成した設定情報を当該クライアントへ送信する送信ステップとを含むことを特徴とする。
【００１４】
また、前記設定情報生成ステップは、設定情報に含まれているクライアントに対する当該設定情報の割当期間を、当該クライアントのために決定されたネットワーク経路に応じて設定することを特徴とする。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて、本発明の好適な実施の形態について説明する。なお、従来例と同じ構成要素には、同じ符号を付ける。
【００２３】
図１は、本発明に係る外部ネットワーク接続のための設定情報割当方法を実施するクライアントサーバシステムを示したブロック構成図である。本実施の形態におけるクライアントサーバシステムは、１台のサーバ１０と２台のゲートウェイ１８，２８と複数台のクライアント６がＬＡＮ７に接続された構成を有している。サーバ１０以外は従来例と同じ装置でよい。各クライアント６は、いずれかのゲートウェイ１８，２８を経由してインターネット１へアクセスすることができる。クライアント６は、汎用的なＤＨＣＰクライアントとしての機能を持っていればよく、本実施の形態特有の機能は不要である。
【００２４】
サーバ１０は、従来のＤＨＣＰサーバと同等の機能を有するサーバであってＤＨＣＰに相当するＩＰアドレスを動的に割り当てる処理機能を有する。ただし、後述する処理により明らかになるが、ＩＰアドレスの割当処理の内容が異なっている。本実施の形態におけるサーバ１０は、アドレス割当処理部１１、通信経路監視部１３及びアドレス対応テーブル１４を有している。アドレス割当処理部１１は、ＤＨＣＰサーバ相当の機能を有し、クライアント６からのＩＰアドレス割当要求に応じて当該クライアント６にＩＰアドレス等を割り当てるアドレス割当処理を実行する。通信経路監視部１３は、クライアント６がインターネット１へアクセスする際に経由するゲートウェイ１８、通信回線１９あるいはゲートウェイ２８、通信回線２９を経由して形成される各ネットワーク経路の状態（接続可／不可）を監視する。
【００２５】
図２は、本実施の形態におけるアドレス対応テーブル１４のデータ構成例を示した図である。アドレス対応テーブル１４は、ＭＡＣアドレスとＩＰアドレスと基本ＧＷアドレスと使用ＧＷアドレスとが対応づけられたアドレス対応情報を保持する。ＭＡＣアドレスは、各クライアント６に固有に割り当てられたクライアント識別アドレスである。ＩＰアドレスは、クライアント６に対して動的に割り当てた通信用アドレスである。基本ＧＷアドレスは、ＩＰアドレスを獲得していないクライアント６に対して新規に割り当てたゲートウェイ１８，２８のアドレスである。各クライアント６における初期値と言うことができる。使用ＧＷアドレスは、当該クライアント６が実際に使用しているゲートウェイのアドレスである。
【００２６】
本実施の形態において特徴的なことは、クライアント６が使用するＩＰアドレス及びゲートウェイ１８，２８をサーバ主導で決定できるようにしたことであるが、この特徴的なアドレス割当処理について図３に示したシーケンス図を用いて説明する。
【００２７】
まず、図３には、サーバ１０と２台のクライアント６との間での通信シーケンスが示されている。各クライアントＡ，ＢのＭＡＣアドレスは、それぞれＸ，Ｙとし、現時点では共にＩＰアドレスを獲得していないものとする。
【００２８】
まず、クライアントＡは、インターネット１へのアクセスをするためにＩＰアドレスを取得する必要があり、そのためにＩＰアドレス割当要求（ＤＨＣＰＤＩＳＣＯＶＥＲメッセージ）をサーバ１０へ送信する（Ｓ１）。正確にはブロードキャストするが、この例ではサーバは１台だけなのでサーバ１０のみが受信することになる。サーバ１０のアドレス割当処理部１１は、ＩＰアドレス割当要求に含まれているクライアントＡのＭＡＣアドレスＸに基づいてアドレス対応テーブル１４を参照にクライアントＡに対してＩＰアドレスを割り当てているかいないかを確認する。ここでは、ＩＰアドレスを獲得していないときの説明なので、アドレス割当処理部１１は、アドレス対応テーブル１４に登録されていない未割当のＩＰアドレスを求めてそれをクライアントＡのために割り当てる。更に、アドレス割当処理部１１は、ＧＷ１，ＧＷ２のうちクライアントＡが用いる一のゲートウェイを決定する。更に、アドレス割当処理部１１は、ＩＰアドレスのリース期間として基本リース期間（デフォルト値）を取得する。このようにして、取得したＩＰアドレス、接続情報としてＧＷアドレス、更にリース期間を含む設定情報を生成する。そして、その生成した設定情報（ＤＨＣＰＯＦＦＥＲメッセージ）をクライアントＡへ送信する（Ｓ２）。図３には、クライアントＡに対してＩＰアドレスＰを割り当て、ＧＷ１を使用させ、リース期間を１２時間（基本リース期間）とする内容の設定情報を送信する例が示されている。なお、クライアント６に対して割り当てた設定情報が有効である期間（割当期間）というのは、その設定情報に設定したＩＰアドレスのリース期間と同義である。
【００２９】
クライアントＡは、サーバ１０から送られてきたＤＨＣＰＯＦＦＥＲメッセージに応じてＤＨＣＰに従いサーバ１０を特定するためにＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴメッセージを送信する（Ｓ３）。サーバ１０は、送られてきたＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴメッセージに応じてＩＰアドレスの貸出しを開始するためにＤＨＣＰＡＣＫを返信する（Ｓ４）。このようにして、クライアントＡは、割り当てられたＩＰアドレス及びゲートウェイ１８を用いてインターネット１にアクセスすることができる。また、サーバ１０は、ＤＨＣＰＡＣＫ送信後、上記処理により割り当てたゲートウェイ１８のアドレスをアドレス対応テーブル１４の基本ＧＷアドレスと使用ＧＷアドレスの双方に設定する（Ｓ５）。
【００３０】
クライアントＢに対しても、アドレス割当処理部１１はクライアントＡと全く同様の処理を行うことでクライアントＢにインターネット１へのアクセスを開始させることができる（Ｓ６〜Ｓ１０）。但し、クライアントＡと異なる内容の設定情報を生成する。すなわち、異なるＩＰアドレスＱを割り当てることは当然のことであるが、クライアントＡに続いてＩＰアドレスの割当対象となったクライアントＢには、使用するゲートウェイとしてＧＷ２を割り当てる。これは、アドレス割当処理部１１が各ゲートウェイ１８，２８を割当要求を発した各クライアント６に対して順番に割り振るように作用するからである。従って、クライアントＢには、ＧＷ１に続くＧＷ２が割り当てられる。このように、各ゲートウェイ１８，２８に対してクライアント６をほぼ均等に配分することができるので、各ゲートウェイ１８，２８にかかる負荷をほぼ均等にすることができる。なお、クライアントＢに対するリース期間は、基本リース期間（１２時間）である。
【００３１】
ここで、サーバ１０の通信経路監視部１３がゲートウェイ１８に障害が発生したことを検知したとする（Ｓ１１）。より正確にいうと、通信経路監視部１３は、ゲートウェイ１８自体の故障、通信回線１９の切断などの理由でゲートウェイ１８を介してインターネット１への接続ができなくなったことを検知する。
【００３２】
その後、クライアントＡからＩＰアドレスの使用延長の要求のためにＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴメッセージが、あるいは図３には省略したが、いったん使用を終了した後に再度ＩＰアドレスを獲得するためにＤＨＣＰＤＩＳＣＯＶＥＲメッセージが送られてくると（Ｓ１２）、アドレス割当処理部１１は、その割当要求に応じて設定情報を生成することになる。延長使用による割当要求の場合においてクライアントＡに対して割り当てたゲートウェイ１８が正常の場合は、アドレス対応テーブル１４を参照することによってクライアントＡに既に割り当てているＩＰアドレス及びゲートウェイ１８のアドレスを取得し、そのＩＰアドレス、ＧＷアドレス及びリース期間を含む設定情報を生成してクライアントＡに送信すればよい。但し、この例のように、ゲートウェイ１８が停止しているような場合、アドレス割当処理部１１は、次のように情報を取得して設定情報を生成する。まず、ＩＰアドレスに関しては、アドレス対応テーブル１４から割当済みＩＰアドレスを取得する。また、インターネット１へのネットワーク経路となるゲートウェイとしては、正常に動作しているＧＷ２のアドレスを取得する。そして、リース期間としては、基本リース期間より短い時間（１時間）を設定する。このような情報を含む設定情報を生成してクライアントＡに送信する（Ｓ１３）。これにより、クライアントＡは、割り当てられたＧＷ１に障害が発生したときでもにサーバ１０が使用可能なＧＷ２に切り替えてくれるので、インターネット１へのアクセスを継続して行うことができる。ＩＰアドレスの再獲得の場合でも同様にＧＷ１の障害の影響を受けることなくインターネット１へのアクセスを開始することができる。
【００３３】
設定情報の送信が終了すると、アドレス割当処理部１１は、アドレス対応テーブル１４に設定されているクライアントＡの使用ＧＷアドレスをＧＷ１からＧＷ２のアドレスに更新する（Ｓ１４）。
【００３４】
その後、サーバ１０の通信経路監視部１３がゲートウェイ１８が復旧したことを検知した後（Ｓ１５）、クライアントＡからＩＰアドレスの使用延長の要求のためにＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴメッセージが送られてくると（Ｓ１６）、アドレス割当処理部１１は、その割当要求に応じて次のようにして設定情報を生成することになる。すなわち、アドレス割当処理部１１は、クライアントＡに対して割り当てた基本ＧＷアドレスであるゲートウェイ１８が正常に稼動しているので、アドレス対応テーブル１４を参照することによってＩＰアドレス及び基本ＧＷアドレスを取得する。この取得したＩＰアドレス、ＧＷアドレス及びリース期間として基本リース期間を含む設定情報を生成する。そして、設定情報をクライアントＡに送信する（Ｓ１７）。その後、アドレス割当処理部１１は、アドレス対応テーブル１４に設定されているクライアントＡの使用ＧＷアドレスをＧＷ２からＧＷ１のアドレスに更新する（Ｓ１８）。
【００３５】
以上のように、本実施の形態によれば、クライアントＡに対して最初に割り当てたゲートウェイ１８経由でインターネット１への接続ができないとき延長使用時にはＧＷ２を割り当てることによって継続して使用できるようにし、ＧＷ１が復旧したとき延長使用時にはＧＷ２を継続使用させるのではなくＧＷ１を戻すようにした。サーバ１０は、前述したように初期設定の際に負荷分散を考慮してクライアントＡに対してＧＷ１を割り当てている。従って、延長使用時にＧＷ１が復旧しているのであれば元のＧＷ１に戻すことによってゲートウェイ１８，２８にかかる負荷分散の維持を図ることができる。このように、本実施の形態においては、クライアント６に対して負荷分散を考慮して最初に割り当てたゲートウェイ１８，２８を通常使用する基本ゲートウェイとし、基本ゲートウェイが障害により使用できないときに使用するゲートウェイは、その障害発生期間における代用ゲートウェイという位置づけにしている。
【００３６】
更に、本実施の形態においては、代用ゲートウェイと共に設定情報に設定するリース期間を基本リース期間より短い時間とした。これにより、基本ゲートウェイが復旧したときには使用するゲートウェイをより早く基本ゲートウェイに戻すことができ、負荷が不均等である時間をより短時間にすることができる。この効果をより得るためには、設定情報に代用ゲートウェイと共に設定するリース期間をより短く設定することが望ましいので、本実施の形態では、設定可能な最小時間である１時間を代用ゲートウェイの際のリース期間として設定したが、この設定時間を必ずしも１時間とする必要はない。
【００３７】
実施の形態２．
図４は、本実施の形態においてサーバと２台のクライアントとの間での通信シーケンスを示した図である。図３と同じ処理には同じ符号を付け、説明を適宜省略する。
【００３８】
上記実施の形態１においてＧＷ１が故障等により使用できないとき、クライアントＡは、リース期間に近づいて（正確にはリース期間の５０％を経過した時点で）ＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴメッセージ（割当要求）を送信することになる（Ｓ１２）。それまでは、インターネット１へアクセスするとエラーが発生するので何らかの対応が要求される。そこで、本実施の形態では、通信経路監視部１３がゲートウェイ１８に障害が発生したことを検知したとすると（Ｓ１１）、その時点でその旨をクライアント６へ通知するようにしたことを特徴としている。
【００３９】
すなわち、アドレス割当処理部１１は、ゲートウェイ１８の障害が検知されると、その旨をクライアント６に対してブロードキャストする（Ｓ１９）。このブロードキャストのためのメッセージはＤＨＣＰに用意されていないため、本実施の形態では、ＤＨＣＰＮＯＴＩＣＥメッセージを仮定してブロードキャストする。なお、本実施の形態では、ＤＨＣＰＮＯＴＩＣＥメッセージをブロードキャストするが、ＧＷ１を使用しているクライアント６は、アドレス対応テーブル１４の使用ＧＷアドレスから明らかなので、該当するクライアント６のみに個別に送信するようにしてもよい。
【００４０】
ＧＷ１が割り当てられていたクライアントＡは、ＤＨＣＰＮＯＴＩＣＥメッセージを受信すると、リース期間の経過時間に関係なくＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴメッセージ（割当要求）を送信する（Ｓ１２）。これにより、実施の形態１において説明した手順にてＧＷ２が割り当てられ、同一ＩＰアドレスの使用延長前と同様にインターネット１へ継続してアクセスすることができる（Ｓ１３）。
【００４１】
その後、通信経路監視部１３がゲートウェイ１８が復旧したことを検知したとすると（Ｓ１５）、アドレス割当処理部１１は、その旨のＤＨＣＰＮＯＴＩＣＥメッセージをブロードキャストする（Ｓ２０）。障害発生のときと同様にアドレス対応テーブル１４を参照して基本ＧＷアドレスがＧＷ１であって使用ＧＷアドレスがＧＷ１でないクライアント６に対してのみ個別に送信するようにしてもよい。
【００４２】
基本ＧＷアドレスがＧＷ１であって使用ＧＷアドレスがＧＷ１でないクライアントＡは、ＤＨＣＰＮＯＴＩＣＥメッセージを受信すると、リース期間の経過時間に関係なくＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴメッセージ（割当要求）を送信する（Ｓ１６）。これにより、実施の形態１において説明した手順と同様にして使用するゲートウェイを基本ＧＷアドレスであるＧＷ１に戻すことができる（Ｓ１７）。
【００４３】
本実施の形態によれば、ＤＨＣＰＮＯＴＩＣＥメッセージを用いることにより使用中のゲートウェイ１８，２８を介してインターネット１へアクセスできなくなった時点で使用するゲートウェイ１８，２８を即座に切り替えることができる。また、基本ゲートウェイが復旧したときには即座に元に戻すことができる。
【００４４】
実施の形態３．
図５は、本発明に係る外部ネットワーク接続のための設定情報割当方法を実施する他のクライアントサーバシステムを示したブロック構成図である。本実施の形態におけるクライアントサーバシステムは、上記各実施の形態と異なり、複数台のサーバ１０，２０，３０を有している。各サーバ１０，２０，３０は、同等の機能を有している。本実施の形態においては、図５に示したように３台のサーバ１０，２０，３０によってサーバシステムを構成する場合を例にして説明する。もちろん、２台であっても４台以上であってもよい。ゲートウェイ１８，２８，３８も便宜的に３台としたが、サーバの台数に一致させる必要はない。ゲートウェイ１８，２８，３８自体は、実施の形態１，２と同様に既製品でよい。
【００４５】
このサーバシステムと同じＬＡＮ７に接続された１乃至複数台のクライアント６は、いずれかのゲートウェイ１８，２８，３８、通信回線１９，２９，３９を介してインターネット１にアクセスすることになる。クライアント６は、汎用的なＤＨＣＰクライアントとしての機能を持っていればよく、本実施の形態特有の機能は不要である。
【００４６】
ここで、サーバ１０，２０，３０の機能の概要及び構成について説明するが、各サーバ１０，２０，３０は、全て対等な構成を有しているためサーバ１０を代表させて説明する。
【００４７】
サーバ１０は、アドレス割当処理部１１、サーバ管理部１２、通信経路監視部１３、アドレス対応テーブル１４及びコーディネータリストテーブル１５を有している。アドレス割当処理部１１は、クライアント６からのＩＰアドレス割当要求に応じて当該クライアント６にＩＰアドレス等を割り当てるアドレス割当処理を実行する。サーバ管理部１２は、アドレス割当処理を実行させる唯一つのサーバ（以下、「コーディネータサーバ」と称する）を決定する。通信経路監視部１３は、クライアント６がインターネット１へアクセスする際に経由するゲートウェイ１８、通信回線１９を通るネットワーク経路、ゲートウェイ２８、通信回線２９を通るネットワーク経路及びゲートウェイ３８、通信回線３９を通るネットワーク経路の状態（接続可／不可）を監視する。通信経路監視部に関しては、全てのサーバ１０，２０，３０に設ける必要はなく、少なくとも１台のサーバに設けて、設けられていない他のサーバへネットワーク経路の状態を通知するようにしてよい。
【００４８】
図６は、本実施の形態におけるアドレス対応テーブル１４のデータ構成例を示した図である。本実施の形態におけるアドレス対応テーブル１４は、実施の形態１において説明したデータ構成に加え、更にサーバアドレスがクライアント６毎に対応させて保持される。サーバアドレスは、対応するクライアント６のためにコーディネータサーバとして動作しＩＰアドレスを割り当てたサーバのアドレスである。
【００４９】
図７は、本実施の形態におけるコーディネータリストテーブル１５のデータ構成例を示した図である。詳細は後述するが、本実施の形態では、サーバシステムを構成するサーバ１０，２０，３０のうちサーバ管理部１２，２２，３２間の後述する所定の規則に従いコーディネータサーバを決定し、そのコーディネータサーバに搭載されたアドレス割当処理部にのみアドレス割当処理を実行させるようにしている。コーディネータリストテーブル１５には、コーディネータサーバとなりうる候補のサーバアドレスが登録されている。図７に示した例では、サーバ１０，２０，３０の各アドレスＳＡ，ＳＢ，ＳＣが登録されているので、全サーバ１０，２０，３０がコーディネータサーバになることができる。なお、コーディネータリストテーブル１５には、予め設定しておいてもよいし、稼働中のサーバのサーバ管理部１２，２２，３２がリアルタイムに設定するようにしてもよい。
【００５０】
なお、本実施の形態におけるサーバ１０は、ＤＨＣＰサーバが持つＩＰアドレスの動的割当機能に特徴を有しているので、ＤＨＣＰサーバという位置づけで説明しているが、ＤＨＣＰサーバに相当する機能に加えてＤＮＳ(Domain Name System)サーバ、ＤＡＰ（Directory Access Protocol）の各機能を搭載してもよい。更に、ゲートウェイサーバを別途設けずにサーバ１０にゲートウェイ機能を搭載することも可能である。
【００５１】
次に、本実施の形態におけるクライアント６へのアドレス割当処理について図８に示したフローチャートを用いて説明する。この図８において説明するアドレス割当処理は、クライアント６がＤＨＣＰＤＩＳＣＯＶＥＲメッセージをブロードキャストして、ＩＰアドレスを新規に獲得するときの処理である。ＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴメッセージを送信してＩＰアドレスの貸出しを更新するときの割当処理については追って説明する。
【００５２】
まず、クライアント６は、ＩＰアドレスを新規に獲得するためにＤＨＣＰＤＩＳＣＯＶＥＲメッセージ（ＩＰアドレス割当要求）をサーバ１０，２０，３０へブロードキャストする。この要求の受取先となるサーバ１０，２０，３０は特定されておらず、ＬＡＮ７に接続された全てのサーバ１０，２０，３０が受信することになる（ステップ１０１）。しかしながら、本実施の形態において実際にその要求に対応するのは、コーディネータサーバのみであり、それ以外のサーバはＩＰアドレス割当要求を受信したとしても原則何も処理しない（ステップ１０２）。つまり、ＤＨＣＰＯＦＦＥＲメッセージで応答しない。図８には、その例外処理（ステップ１２１〜１２５）が示されているが、これについては後述する。以降の説明では、サーバ１０が現時点においてコーディネータサーバであるものとして説明する。コーディネータサーバの決定方法については追って説明する。
【００５３】
コーディネータサーバであることを認識しているサーバ１０のアドレス割当処理部１１は、ＩＰアドレス割当要求の発信元であるクライアント６に対応するアドレス対応情報がアドレス対応テーブル１４に登録されていないので、当該クライアント６に対してＩＰアドレス等を割り当てる（ステップ１０４）。この割当てにより設定情報を生成する処理は、実施の形態１，２と同じなので説明を省略する。但し、本実施の形態においては、アドレス対応テーブル１４にコーディネータサーバのアドレスを設定する必要があるので、アドレス割当処理部１１は、サーバ１０のアドレスＳＡを当該クライアント６に対応付けてＩＰアドレス等と共に設定する。そして、当該クライアント６に対して割り当てたＩＰアドレス、使用ＧＷアドレス及びサーバアドレスを含む設定情報を返答する（ステップ１０５）。そして、アドレス割当処理部１１は、当該クライアント６のＭＡＣアドレスに、割り当てたＩＰアドレス、サーバアドレス、基本ＧＷアドレス及び使用ＧＷアドレスとしてゲートウェイのアドレスを対応付けしてアドレス対応情報を生成し、アドレス対応テーブル１４に登録する（ステップ１０６）。
【００５４】
以上のアドレス割当処理により、クライアント６は、ＩＰアドレス等を取得したので、サーバ１０により設定されたいずれかのゲートウェイ１８，２８，３８を経由してインターネット１へアクセスすることができる。
【００５５】
更に、アドレス割当処理部１１は、クライアント６のみならず、アドレス対応情報を他のサーバ２０，３０にも同報送信にて通知する（ステップ１０７）。各サーバ２０，３０では、送られてきたアドレス対応情報により自己保有のアドレス対応テーブル２４，３４を更新することで、データ整合性の維持を図る。
【００５６】
以上のようにして、アドレス割当処理部１１による一連のアドレス割当処理が終了すると、各サーバ１０，２０，３０のサーバ管理部１２，２２，３２は、協調動作をして、コーディネータサーバローテーションを実行することでコーディネータ権（割当権）の移譲を行う（ステップ１０８）。この処理については追って詳述する。
【００５７】
次に、クライアント６がにＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴメッセージを送信してＩＰアドレスの使用延長を要求するときのＩＰアドレス割当処理について図９を用いて説明する。
【００５８】
クライアント６が使用延長の要求の場合に送信するＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴメッセージ（ＩＰアドレス割当要求）は、ブロードキャストではなくＩＰアドレスを割り当てたサーバに対して送信される。そのサーバのアドレスは、ＩＰアドレス獲得時に受け取った設定情報に含まれている。上記例に従うと、サーバ１０がその要求を受信することになる（ステップ１３１）。
【００５９】
サーバ１０のアドレス割当処理部１１は、クライアント６から送られてきたＩＰアドレス割当要求を受け取ると、その内容を解析して送信元を特定する。そして、アドレス対応テーブル１４から当該クライアント６のアドレス対応情報を取得し（ステップ１３２）、そのクライアント６に対して割当済みのＩＰアドレスを再度割り当てる（ステップ１３３）。更に、アドレス割当処理部１１は、通信経路監視部１３にゲートウェイの動作状況を問い合わせて使用するゲートウェイを割り当てる（ステップ１３４）。この使用するゲートウェイを割り当てる処理については、実施の形態１と同じなので詳細な説明は省略する。端的に言うと、基本ＧＷアドレスが正常に稼動しているのであれば、基本ＧＷアドレスを割り当て、基本ＧＷアドレスが使用できない状態であれば、代用ＧＷアドレスを割り当てる。そして、設定情報を生成して（ステップ１３５）、当該クライアント６へ返信する（ステップ１３６）。なお、設定情報に設定するリース期間は、基本ゲートウェイの場合と代用ゲートウェイの場合とで異なるようにすることは上記実施の形態１と同様にする。そして、アドレス割当処理部１１は、当該クライアント６のＭＡＣアドレスに、再度割り当てたＩＰアドレス等を対応付けしてアドレス対応情報を生成し、アドレス対応テーブル１４を更新する（ステップ１３７）。そして、この更新した旨を他のサーバ２０，３０へ通知する（ステップ１３８）。この処理では、使用ＧＷアドレスのみが変更されている可能性があり、他は単に同じデータで上書きされると言うことができる。
【００６０】
このように、本実施の形態によれば、クライアント６は、いったん割り当てられたＩＰアドレスを何度も繰り返し利用することができるので、ＩＰアドレスが動的に切り替わることにより発生しうる障害が発生しなくなる。
【００６１】
ところで、クライアント６から送られてくるＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴメッセージ（ＩＰアドレス割当要求）を受信すべきサーバが何らかの理由によりダウンしている可能性もある。この場合、クライアント６は、サーバからの応答がないことによりサーバがダウンしたなどの理由でメッセージの到達が不可能であると判断してＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴメッセージをブロードキャストする。
【００６２】
このＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴメッセージに対して、コーディネータ権を取得している、又は取得したサーバが対応することになる。ここでは、サーバ２０が対応することにすると、サーバ２０は、サーバ１０に代わってＩＰアドレスの再割り当て処理を実行する。この割当処理の内容は、前述した処理（ステップ１３２〜１３８）と同じなので詳細な説明は省略するが、アドレス対応テーブル１４に設定するサーバアドレスをサーバ２０のアドレスＳＢに書き換える。これは、再度のＩＰアドレスの延長使用のために送られてくるＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴメッセージに備えるためである。ただ、サーバアドレスの更新に関しては、ＧＷアドレスと同様に基本と代用を設定できるようにしてもよい。
【００６３】
ここで、図８を用いてコーディネータサーバの決定方法について説明する。
【００６４】
図８において、コーディネータサーバであるサーバ１０のサーバ管理部１２は、コーディネータリストテーブル１５を参照し、自己（この例ではサーバ１０）の次（最後尾の場合は先頭）にリストされているサーバ（この例ではサーバ２０）に対してコーディネートサーバであることを示すコーディネータ権を移譲する（ステップ１０８）。具体的には、その旨を示すメッセージを交換する。新たにコーディネータサーバとなったサーバ２０は、図８に示したフローに従い改めてコーディネータサーバとして動作する。その処理内容は、前述したサーバ１０における処理と同じである。一方、コーディネータサーバでなくなったサーバ１０は、前述のサーバ２０，３０と同様に処理することになる。つまり、受信したＤＨＣＰＤＩＳＣＯＶＥＲメッセージ（ＩＰアドレス割当要求）に対して、原則何も処理しない。
【００６５】
前述したように、本実施の形態におけるアドレス割当処理では、コーディネートサーバによりＩＰアドレス割当処理が実行されると自己が当該クライアント６に対するコーディネートサーバとしてアドレス対応テーブル１４に登録される。そして、処理終了の度にコーディネータ権をコーディネータリストテーブル１５に従い順番に移譲していくので、各サーバ１０，２０，３０が対応すべきクライアント６の数は、ほぼ同数になるはずである。すなわち、実施の形態１において説明したように、コーディネータサーバローテーションを実行することによって負荷分散を実現することができる。更に、コーディネータ権の送り側と受取側とが正常に動作していなければ正常に移譲することができないので、サーバアライブ機能も果たしている。ここで、コーディネータ権の送り側及び受取側で異常が発生したときの処理について説明する。
【００６６】
まず、ステップ１０８において、受取側がダウンしているなどで所定時間内にコーディネータ権を受け取らなかったとすると（ステップ１０９）、コーディネータサーバにおけるサーバ管理部１２は、サーバ２０のアドレスをコーディネータリストテーブル１５から削除すると共に（ステップ１１０）、サーバ２０以外の他のサーバ３０に対してその旨を同報送信にて通知する（ステップ１１１）。これを受けたサーバ３０は、自己のコーディネータリストテーブル３５からサーバ２０のアドレスを削除することでデータ整合性を維持する。そして、サーバ管理部１２は、更に次にリストされているサーバ（この例ではサーバ３０）に対してコーディネートサーバであることを示すコーディネータ権が移譲される（ステップ１１２）。この処理を繰り返すことで次にコーディネータサーバとなるサーバを見つけだす。
【００６７】
また、コーディネート権を受け取ったことによりコーディネートサーバとなったサーバ自体が何らかの理由によりダウンしてしまう可能性もある。この状態を放っておくと、クライアント６が発するＤＨＣＰＤＩＳＣＯＶＥＲメッセージを処理するサーバがいなくなってしまう。そこで、本実施の形態では、コーディネータサーバでなくても次にコーディネータサーバになる予定のサーバは、次のような処理を実行する。
【００６８】
すなわち、図８において、次にコーディネータサーバになる予定のサーバは、コーディネータリストテーブル１５を参照することによって事前に特定することができる（ステップ１２１）。従って、該当するサーバ（例えばサーバ２０）は、ＤＨＣＰＤＩＳＣＯＶＥＲメッセージを受信してから所定時間内に通常コーディネータサーバからステップ１０７における通知が送られてこないと（ステップ１２２）、コーディネートサーバに何らかの障害が発生したと判断する。
【００６９】
サーバ２０は、以上のようにコーディネートサーバが動作不能と判断すると、自らコーディネータ権を取得しにいくことによってコーディネートサーバとなり（ステップ１２３）、障害が発生したサーバ１０をコーディネータリストテーブル１５から削除すると共に（ステップ１２４）、サーバ１０以外の他のサーバ３０に対してその旨を同報送信にて通知する（ステップ１２５）。そして、コーディネートサーバとなったことで、サーバ２０は、図８に示したフローに従い改めてコーディネータサーバとして動作する。
【００７０】
以上のようにして、各クライアント６は、サーバ１０により設定されたＩＰアドレス及びＧＷアドレスを使用してインターネット１へアクセスすることができる。クライアント６がインターネット１へのアクセスを終了するときには、ＤＨＣＰに従いＩＰアドレスを回収する。
【００７１】
ここで、図を用いてコーディネータ権の移譲に着目して更に詳述する。図１０は、前述したＩＰアドレス割当処理実行の際に実行されるコーディネータ権（割当権）の移譲を表したシーケンス図である。図１０では、ＭＡＣアドレスＸ，Ｙである２台のクライアントＡ，Ｂと２台のサーバＣ，Ｄが示されている。この処理の開始時ではサーバＣが割当権を獲得しているものとする。なお、処理の内容自体は、図８と重複している。
【００７２】
クライアントＡは、ＩＰアドレス割当要求（ＤＨＣＰＤＩＳＣＯＶＥＲメッセージ）をブロードキャストすると（Ｓ２１）、この要求に応じて割当権を保持するサーバＣが設定情報を生成し、その生成した設定情報（ＤＨＣＰＯＦＦＥＲメッセージ）をクライアントＡへ送信する（Ｓ２２）。なお、設定情報の生成に関しては説明済みである。設定情報受信後にＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴメッセージとＤＨＣＰＡＣＫの情報が交換された後（Ｓ２３，２４）、クライアントＡは、アドレス対応テーブルに登録する（Ｓ２５）。そして、登録した旨を各サーバへ通知し（Ｓ２６）、この通知を受けたサーバＤは、自己が保持管理するアドレス対応テーブルを更新する（Ｓ２７）。移譲のコーディネータサーバとしての割当処理が終了すると、クライアントＡは、コーディネータリストテーブルを参照にサーバＤへ割当権を移譲する（Ｓ２８）。正常に動作しているサーバＤは、サーバＣから移譲された割当権を取得する（Ｓ２９）。
【００７３】
その後、サーバＤは、クライアントＢがブロードキャストしたＩＰアドレス割当要求（ＤＨＣＰＤＩＳＣＯＶＥＲメッセージ）を受信すると、上記Ｓ２１〜Ｓ２４と同様の処理をしてＩＰアドレスを割り当てる（Ｓ３０〜Ｓ３３）。そして、Ｓ２５〜２７と同様に動作して各サーバＣ，Ｄのアドレス対応テーブルを更新し（Ｓ３４〜Ｓ３６）、Ｓ２８，２９と同様に動作して割当権を次のサーバへ移譲する（Ｓ３７，３８）。
【００７４】
図１１は、コーディネータサーバがダウンしたときの割当権の移譲を表したシーケンス図である。なお、設定情報の内容については上述したとおりなのでこの図からは省略している。図１１において、クライアントは、ＩＰアドレス割当要求（ＤＨＣＰＤＩＳＣＯＶＥＲメッセージ）をブロードキャストすると（Ｓ４１）、この要求に応じて割当権を保持するサーバＡが設定情報（ＤＨＣＰＯＦＦＥＲメッセージ）をクライアントへ送信するはずであるが、サーバＡは割当権取得後に障害が発生してダウンしているので（Ｓ４０）、応答できない。そこで、次のコーディネータサーバとなりうるサーバＢがサーバＡからの割当通知が所定時間内にないことにより自ら割当権を取得し（Ｓ４２）、その旨を他のサーバへ通知し（Ｓ４３）、クライアントＡに応答する（Ｓ４４）。そして、クライアントへの対応が終了したことを他のサーバへ通知し（Ｓ４５）、割当権を次のサーバＣへ移譲する（Ｓ４６，４７）。なお、ＩＰアドレスの新規獲得時も基本的には同じであり、この場合は図８のＳ１２１〜Ｓ１２５で説明した。
【００７５】
図１２は、割当権を保持していたサーバＡによる割当処理直後に次の割当権を取得するはずのサーバＢがダウンしたときのシーケンス図である。この処理は、図８のＳ１１０〜Ｓ１１２に相当する。なお、クライアントからのＩＰアドレス割当要求（ＤＨＣＰＤＩＳＣＯＶＥＲメッセージ）を受けて当該クライアントにＩＰアドレスを割り当てる間での処理（Ｓ５１〜Ｓ５８）については既に説明したのでその処理の詳細は省略する。
【００７６】
サーバＡは、コーディネータリストテーブルに従い割当権を移譲すべきサーバＢに割当権を移譲しようとしたが（Ｓ６０）、サーバＢからの応答がないことによりサーバＢに障害が発生したと判断してコーディネータリストテーブルから削除する（Ｓ６１）。そして、コーディネータリストテーブルから次に割当権を受けるべきサーバＣを特定し、そのサーバＣへ割当権の移譲を試みる（Ｓ６２）。この結果、サーバＣは、割当権を取得すると、その旨を他のサーバへ通知する（Ｓ６３）。
【００７７】
本実施の形態によれば、クライアント６とインターネット１とを接続する通信経路を多重化し、また、各クライアント６が使用する通信経路を動的に決定し接続できるようにしたので、ネットワーク経路上のいずれかのゲートウェイ１８，２８，３８に異常が発生したとしても、クライアント６は、通信経路を切り替えることによってインターネット１に継続してアクセスすることができる。
【００７８】
なお、本実施の形態においては、サーバのキープアライブ機能を兼ねるためにコーディネータサーバローテーションを実行するようにしたが、ネットワーク接続処理に対する負荷分散だけに着目すれば、特定のサーバをコーディネータサーバとして全てのＩＰアドレス割当要求に対応するようにしてもよい。この場合、コーディネータサーバは、実際の割当処理を実行するサーバを指名する。もし、その特定のサーバがダウンしたときには、他のサーバにコーディネータサーバを切り替えればよい。すなわち、本実施の形態のように、必ずしもコーディネータサーバローテーションを採用する必要はない。
【００７９】
また、本実施の形態では、サーバをローテーションさせて単純に負荷分散するようにしたが、各サーバ１０，２０，３０の負荷を実際に計測、比較し、負荷の少ないサーバにクライアント６を割り振るようにしてもよい。
【００８０】
また、本実施の形態では、アドレス対応テーブル１４，２４，３４及びコーディネータリストテーブル１５，２５，３５を各サーバ１０，２０，３０個々に配設することによってデータ整合性を図るための通知をキープアライブとしても利用するようにした。もし、別の方法でキープアライブ機能を実現するのであれば、データベースサーバ等を設置して各テーブルを共有データベース化してもよい。
【００８１】
また、上記においては、障害が発生したサーバをコーディネータリストテーブル１５，２５，３５から削除することしか説明していないが、サーバ復旧後、サーバ管理部１２，２２，３２は、自己のコーディネータリストテーブル１５，２５，３５にアドレスを登録し、他のサーバに通知するようにすることで、コーディネータサーバとして復活することができる。
【００８２】
また、ゲートウェイ１８，２８，３８もコーディネータリストテーブル１５と同様の管理テーブルを設けて、使用可不可を管理するようにしてもよい。
【００８３】
【発明の効果】
本発明によれば、クライアントと外部ネットワークとを接続する通信回線を多重化し、また、外部ネットワークに接続する通信経路を動的に決定し接続できるようにしたので、通信経路上のいずれかのサーバあるいは通信回線に異常が発生したとしても、クライアントは、他の通信経路にて外部ネットワークにアクセスすることができる。
【００８４】
また、クライアントを外部ネットワークに接続するための通信経路を固定化させていないので、各サーバの負荷状況に応じて負荷分散を行うことができる。
【００８５】
また、クライアントに対していったん割り当てた通信用アドレスを何度も繰り返し利用することができるので、通信用アドレスが動的に切り替わることにより発生しうる障害が発生するおそれがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る外部ネットワーク接続のための設定情報割当方法を実施するクライアントサーバシステムを示したブロック構成図である。
【図２】 実施の形態１におけるアドレス対応テーブルのデータ構成例を示した図である。
【図３】 実施の形態１においてサーバと２台のクライアントとの間での通信シーケンスを示した図である。
【図４】 実施の形態２においてサーバと２台のクライアントとの間での通信シーケンスを示した図である。
【図５】 本発明に係る外部ネットワーク接続のための設定情報割当方法を実施する他のクライアントサーバシステムを示したブロック構成図である。
【図６】 実施の形態３におけるアドレス対応テーブルのデータ構成例を示した図である。
【図７】 実施の形態３におけるコーディネータリストテーブルのデータ構成例を示した図である。
【図８】 実施の形態３におけるクライアントへのアドレス割当処理（新規獲得時）を示したフローチャートである。
【図９】 実施の形態３におけるクライアントへのアドレス割当処理（延長使用時）を示したフローチャートである。
【図１０】 実施の形態３において割当権の移譲を示したシーケンス図である。
【図１１】 実施の形態３において割当権の移譲を示したシーケンス図である。
【図１２】 実施の形態３において割当権の移譲を示したシーケンス図である。
【図１３】 従来のサーバシステムを示したブロック構成図である。
【符号の説明】
１ インターネット、６ クライアント、７ ＬＡＮ、１０，２０，３０ サーバ、１１，２１，３１ アドレス割当処理部、１２，２２，３２ サーバ管理部、１３，２３，３３ 通信経路監視部、１４，２４，３４ アドレス対応テーブル、１５，２５，３５ コーディネータリストテーブル、１８，２８，３８ ゲートウェイ、１９，２９，３９ 通信回線。
【発明の属する技術分野】
本発明は、外部ネットワークであるインターネットに接続可能なクライアントサーバシステムにおいて、ネットワーク通信の可用性の向上に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１３は、インターネットへのアクセスを可能にしたクライアントサーバシステムで構築されたネットワークシステムの基本的な構成図である。図１３には、インターネット１に通信回線３を介して接続されたゲートウェイ（ＧＷ）４と、ＤＨＣＰ（Dynamic Host Configuration Protocol）サーバ５と、インターネット１へアクセスする１乃至複数台のクライアント６とがＬＡＮ（Local Area Network）７に接続された構成が示されている。
【０００３】
この構成において、クライアント６は、インターネット１へアクセスする際にＤＨＣＰサーバ５に対してＩＰアドレス割当要求を送信する。ＤＨＣＰサーバ５では、そのＩＰアドレス割当要求に応じてそのクライアント６にＩＰアドレスを割り当て、既知であるゲートウェイ４のアドレスと共に返信する。クライアント６は、ＤＨＣＰサーバ５により送られてきた情報をもとにインターネット１との接続を依頼するゲートウェイ２を特定し、ＤＨＣＰサーバ５により割り当てられたＩＰアドレスを用いてそのゲートウェイ４、通信回線３を経由してインターネット１にアクセスすることになる。
【０００４】
一般に、ＬＡＮ７に接続されるクライアント６の台数は、増加する傾向にあるが、クライアント６の台数が増加するに連れ、各装置にかかる負荷は必然的に増加することになる。ネットワーク管理者は、通常、通信回線３を専用線にするなど通信能力を増強させたり、サーバ５、ゲートウェイ４の処理性能を向上させたり、種々のプロクシサーバを設置するなどして負荷の増大に対処しようとする。あるいは、ＬＡＮ７をセグメント化し、分割したＬＡＮ毎に図５に示した通信回線３、ゲートウェイ４及びサーバ５を別途用意する。
【０００５】
ここで、複数台のゲートウェイ４及びＤＨＣＰサーバ５がＬＡＮ７に接続されたシステム構成の場合について、クライアント６がＩＰアドレス及びゲートウェイ４のアドレスを獲得するまでの処理について詳述する。
【０００６】
まだ、ＩＰアドレスを獲得していないクライアント６は、ＤＨＣＰＤＩＳＣＯＶＥＲメッセージをブロードキャストする。全てのＤＨＣＰサーバ５は、このメッセージを受信するが、このうち当該クライアント６に応答するようにプログラムされた１乃至複数台のＤＨＣＰサーバ５は、そのクライアント６にＤＨＣＰＯＦＦＥＲメッセージを返信する。このＤＨＣＰＯＦＦＥＲメッセージには、割り当てるＩＰアドレス、ゲートウェイ４のアドレス及びＩＰアドレスの貸出期間が含まれている。クライアント６は、ＤＨＣＰサーバ５からの応答ＤＨＣＰＯＦＦＥＲメッセージを集め、その中から一つを選択する。そして、該当するＤＨＣＰサーバ５へＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴメッセージを送信する。ＤＨＣＰサーバ５は、送られてきたＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴメッセージに応じてＩＰアドレスの貸出しを開始するためにＤＨＣＰＡＣＫを送って応答する。このようにして、クライアント６は、割り当てられたＩＰアドレス及びゲートウェイ４を用いてインターネット１にアクセスすることができる。
【０００７】
ところで、ＤＨＣＰでは、ＩＰアドレスの貸出期間（リース期間）というのがＤＨＣＰサーバ５によって設定されており、その貸出期間を過ぎてＩＰアドレスを使用することはできない。そして、貸出しの制御権はＤＨＣＰサーバ５にある。そのため、インターネット１へのアクセスを継続して行いたいクライアント６は、貸し出しをしたＤＨＣＰサーバ５に対してＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴメッセージを送信することにより延長を要求する。ＤＨＣＰサーバ５は、送られてきたＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴメッセージに応じて使用の継続を承認する場合はＤＨＣＰＡＣＫを送信する。このようにして、クライアント６は、割り当てられたＩＰアドレス及びゲートウェイ４を継続使用してインターネット１にアクセスすることができる。
【０００８】
もし、ＤＨＣＰサーバ５がＩＰアドレスの継続使用を承認しない場合はＤＨＣＰＮＡＣＫを送信する。ＤＨＣＰＮＡＣＫを受信したクライアント６は、貸出期間を過ぎてからは使用中のＩＰアドレスを使用することができないので、初期の状態、すなわちＩＰアドレスを獲得していない状態に戻る。従って、クライアント６は、前述したようにＤＨＣＰＤＩＳＣＯＶＥＲメッセージをブロードキャストしてＩＰアドレスの獲得を改めて行うことになる。
【０００９】
また、送信したＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴメッセージに対して貸し出しをしたＤＨＣＰサーバ５から何ら応答がない場合、そのＤＨＣＰサーバ５は停止しているかと到達不可能な状態にあると仮定して、ＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴメッセージをブロードキャストする。これにより、新たなＤＨＣＰサーバ５からＩＰアドレス及びゲートウェイのアドレスを獲得する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来においては、クライアントがインターネットへのアクセスをする際のＤＨＣＰサーバを選択していた。つまり、クライアント主導でＩＰアドレス及びゲートウェイが決定されていたので、ＤＨＣＰサーバ側においてゲートウェイの障害対策やネットワーク負荷の調整を行うことが困難であった。
【００１１】
また、インターネットへのアクセスを継続して行いたい場合においてＩＰアドレスの継続使用をＤＨＣＰサーバが承認しなかった場合には、他のＤＨＣＰサーバからＩＰアドレスを獲得することはできるが、使用するＩＰアドレスが変更されてしまう。このＩＰアドレスの変更に伴い継続中であった通信に支障を来すおそれがあった。
【００１２】
本発明は以上のような問題を解決するためになされたものであり、その目的は、ＩＰアドレスやゲートウェイのアドレスなど外部ネットワークとの接続のために必要な設定情報をクライアントへ好適に割り当てることのできる外部ネットワーク接続のための設定情報割当方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
以上のような目的を達成するために、本発明に係る外部ネットワーク接続のための設定情報割当方法は、サーバにより実行され、複数のネットワーク経路のうちいずれかを経由して外部ネットワークと接続可能なクライアントからの割当要求に応じて、少なくとも外部ネットワークへのアクセスに必要な通信用アドレスを含む設定情報を当該クライアントへ返す設定情報割当方法において、受信したクライアントからの割当要求を解析する解析ステップと、割当要求に含まれるクライアント固有の情報に基づいて、当該クライアントに割り当てられた設定情報に対応する通信用アドレスを保持するアドレス対応テーブルから当該クライアントに対して通信用アドレスが既に割り当てられているかを確認する確認ステップと、当該クライアントに対して通信用アドレスが割り当てられていない場合、アドレス対応テーブルから求められる未割当の通信用アドレスを当該クライアントに対して割り当てる割当ステップと、当該クライアントが外部ネットワークとの接続の際に経由する一つのネットワーク経路を決定し、そのネットワーク経路の特定情報を設定する設定ステップと、当該クライアント対応の通信用アドレス及びネットワーク経路の特定情報を含む設定情報を生成する設定情報生成ステップと、生成した設定情報を当該クライアントへ送信する送信ステップとを含むことを特徴とする。
【００１４】
また、前記設定情報生成ステップは、設定情報に含まれているクライアントに対する当該設定情報の割当期間を、当該クライアントのために決定されたネットワーク経路に応じて設定することを特徴とする。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて、本発明の好適な実施の形態について説明する。なお、従来例と同じ構成要素には、同じ符号を付ける。
【００２３】
図１は、本発明に係る外部ネットワーク接続のための設定情報割当方法を実施するクライアントサーバシステムを示したブロック構成図である。本実施の形態におけるクライアントサーバシステムは、１台のサーバ１０と２台のゲートウェイ１８，２８と複数台のクライアント６がＬＡＮ７に接続された構成を有している。サーバ１０以外は従来例と同じ装置でよい。各クライアント６は、いずれかのゲートウェイ１８，２８を経由してインターネット１へアクセスすることができる。クライアント６は、汎用的なＤＨＣＰクライアントとしての機能を持っていればよく、本実施の形態特有の機能は不要である。
【００２４】
サーバ１０は、従来のＤＨＣＰサーバと同等の機能を有するサーバであってＤＨＣＰに相当するＩＰアドレスを動的に割り当てる処理機能を有する。ただし、後述する処理により明らかになるが、ＩＰアドレスの割当処理の内容が異なっている。本実施の形態におけるサーバ１０は、アドレス割当処理部１１、通信経路監視部１３及びアドレス対応テーブル１４を有している。アドレス割当処理部１１は、ＤＨＣＰサーバ相当の機能を有し、クライアント６からのＩＰアドレス割当要求に応じて当該クライアント６にＩＰアドレス等を割り当てるアドレス割当処理を実行する。通信経路監視部１３は、クライアント６がインターネット１へアクセスする際に経由するゲートウェイ１８、通信回線１９あるいはゲートウェイ２８、通信回線２９を経由して形成される各ネットワーク経路の状態（接続可／不可）を監視する。
【００２５】
図２は、本実施の形態におけるアドレス対応テーブル１４のデータ構成例を示した図である。アドレス対応テーブル１４は、ＭＡＣアドレスとＩＰアドレスと基本ＧＷアドレスと使用ＧＷアドレスとが対応づけられたアドレス対応情報を保持する。ＭＡＣアドレスは、各クライアント６に固有に割り当てられたクライアント識別アドレスである。ＩＰアドレスは、クライアント６に対して動的に割り当てた通信用アドレスである。基本ＧＷアドレスは、ＩＰアドレスを獲得していないクライアント６に対して新規に割り当てたゲートウェイ１８，２８のアドレスである。各クライアント６における初期値と言うことができる。使用ＧＷアドレスは、当該クライアント６が実際に使用しているゲートウェイのアドレスである。
【００２６】
本実施の形態において特徴的なことは、クライアント６が使用するＩＰアドレス及びゲートウェイ１８，２８をサーバ主導で決定できるようにしたことであるが、この特徴的なアドレス割当処理について図３に示したシーケンス図を用いて説明する。
【００２７】
まず、図３には、サーバ１０と２台のクライアント６との間での通信シーケンスが示されている。各クライアントＡ，ＢのＭＡＣアドレスは、それぞれＸ，Ｙとし、現時点では共にＩＰアドレスを獲得していないものとする。
【００２８】
まず、クライアントＡは、インターネット１へのアクセスをするためにＩＰアドレスを取得する必要があり、そのためにＩＰアドレス割当要求（ＤＨＣＰＤＩＳＣＯＶＥＲメッセージ）をサーバ１０へ送信する（Ｓ１）。正確にはブロードキャストするが、この例ではサーバは１台だけなのでサーバ１０のみが受信することになる。サーバ１０のアドレス割当処理部１１は、ＩＰアドレス割当要求に含まれているクライアントＡのＭＡＣアドレスＸに基づいてアドレス対応テーブル１４を参照にクライアントＡに対してＩＰアドレスを割り当てているかいないかを確認する。ここでは、ＩＰアドレスを獲得していないときの説明なので、アドレス割当処理部１１は、アドレス対応テーブル１４に登録されていない未割当のＩＰアドレスを求めてそれをクライアントＡのために割り当てる。更に、アドレス割当処理部１１は、ＧＷ１，ＧＷ２のうちクライアントＡが用いる一のゲートウェイを決定する。更に、アドレス割当処理部１１は、ＩＰアドレスのリース期間として基本リース期間（デフォルト値）を取得する。このようにして、取得したＩＰアドレス、接続情報としてＧＷアドレス、更にリース期間を含む設定情報を生成する。そして、その生成した設定情報（ＤＨＣＰＯＦＦＥＲメッセージ）をクライアントＡへ送信する（Ｓ２）。図３には、クライアントＡに対してＩＰアドレスＰを割り当て、ＧＷ１を使用させ、リース期間を１２時間（基本リース期間）とする内容の設定情報を送信する例が示されている。なお、クライアント６に対して割り当てた設定情報が有効である期間（割当期間）というのは、その設定情報に設定したＩＰアドレスのリース期間と同義である。
【００２９】
クライアントＡは、サーバ１０から送られてきたＤＨＣＰＯＦＦＥＲメッセージに応じてＤＨＣＰに従いサーバ１０を特定するためにＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴメッセージを送信する（Ｓ３）。サーバ１０は、送られてきたＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴメッセージに応じてＩＰアドレスの貸出しを開始するためにＤＨＣＰＡＣＫを返信する（Ｓ４）。このようにして、クライアントＡは、割り当てられたＩＰアドレス及びゲートウェイ１８を用いてインターネット１にアクセスすることができる。また、サーバ１０は、ＤＨＣＰＡＣＫ送信後、上記処理により割り当てたゲートウェイ１８のアドレスをアドレス対応テーブル１４の基本ＧＷアドレスと使用ＧＷアドレスの双方に設定する（Ｓ５）。
【００３０】
クライアントＢに対しても、アドレス割当処理部１１はクライアントＡと全く同様の処理を行うことでクライアントＢにインターネット１へのアクセスを開始させることができる（Ｓ６〜Ｓ１０）。但し、クライアントＡと異なる内容の設定情報を生成する。すなわち、異なるＩＰアドレスＱを割り当てることは当然のことであるが、クライアントＡに続いてＩＰアドレスの割当対象となったクライアントＢには、使用するゲートウェイとしてＧＷ２を割り当てる。これは、アドレス割当処理部１１が各ゲートウェイ１８，２８を割当要求を発した各クライアント６に対して順番に割り振るように作用するからである。従って、クライアントＢには、ＧＷ１に続くＧＷ２が割り当てられる。このように、各ゲートウェイ１８，２８に対してクライアント６をほぼ均等に配分することができるので、各ゲートウェイ１８，２８にかかる負荷をほぼ均等にすることができる。なお、クライアントＢに対するリース期間は、基本リース期間（１２時間）である。
【００３１】
ここで、サーバ１０の通信経路監視部１３がゲートウェイ１８に障害が発生したことを検知したとする（Ｓ１１）。より正確にいうと、通信経路監視部１３は、ゲートウェイ１８自体の故障、通信回線１９の切断などの理由でゲートウェイ１８を介してインターネット１への接続ができなくなったことを検知する。
【００３２】
その後、クライアントＡからＩＰアドレスの使用延長の要求のためにＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴメッセージが、あるいは図３には省略したが、いったん使用を終了した後に再度ＩＰアドレスを獲得するためにＤＨＣＰＤＩＳＣＯＶＥＲメッセージが送られてくると（Ｓ１２）、アドレス割当処理部１１は、その割当要求に応じて設定情報を生成することになる。延長使用による割当要求の場合においてクライアントＡに対して割り当てたゲートウェイ１８が正常の場合は、アドレス対応テーブル１４を参照することによってクライアントＡに既に割り当てているＩＰアドレス及びゲートウェイ１８のアドレスを取得し、そのＩＰアドレス、ＧＷアドレス及びリース期間を含む設定情報を生成してクライアントＡに送信すればよい。但し、この例のように、ゲートウェイ１８が停止しているような場合、アドレス割当処理部１１は、次のように情報を取得して設定情報を生成する。まず、ＩＰアドレスに関しては、アドレス対応テーブル１４から割当済みＩＰアドレスを取得する。また、インターネット１へのネットワーク経路となるゲートウェイとしては、正常に動作しているＧＷ２のアドレスを取得する。そして、リース期間としては、基本リース期間より短い時間（１時間）を設定する。このような情報を含む設定情報を生成してクライアントＡに送信する（Ｓ１３）。これにより、クライアントＡは、割り当てられたＧＷ１に障害が発生したときでもにサーバ１０が使用可能なＧＷ２に切り替えてくれるので、インターネット１へのアクセスを継続して行うことができる。ＩＰアドレスの再獲得の場合でも同様にＧＷ１の障害の影響を受けることなくインターネット１へのアクセスを開始することができる。
【００３３】
設定情報の送信が終了すると、アドレス割当処理部１１は、アドレス対応テーブル１４に設定されているクライアントＡの使用ＧＷアドレスをＧＷ１からＧＷ２のアドレスに更新する（Ｓ１４）。
【００３４】
その後、サーバ１０の通信経路監視部１３がゲートウェイ１８が復旧したことを検知した後（Ｓ１５）、クライアントＡからＩＰアドレスの使用延長の要求のためにＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴメッセージが送られてくると（Ｓ１６）、アドレス割当処理部１１は、その割当要求に応じて次のようにして設定情報を生成することになる。すなわち、アドレス割当処理部１１は、クライアントＡに対して割り当てた基本ＧＷアドレスであるゲートウェイ１８が正常に稼動しているので、アドレス対応テーブル１４を参照することによってＩＰアドレス及び基本ＧＷアドレスを取得する。この取得したＩＰアドレス、ＧＷアドレス及びリース期間として基本リース期間を含む設定情報を生成する。そして、設定情報をクライアントＡに送信する（Ｓ１７）。その後、アドレス割当処理部１１は、アドレス対応テーブル１４に設定されているクライアントＡの使用ＧＷアドレスをＧＷ２からＧＷ１のアドレスに更新する（Ｓ１８）。
【００３５】
以上のように、本実施の形態によれば、クライアントＡに対して最初に割り当てたゲートウェイ１８経由でインターネット１への接続ができないとき延長使用時にはＧＷ２を割り当てることによって継続して使用できるようにし、ＧＷ１が復旧したとき延長使用時にはＧＷ２を継続使用させるのではなくＧＷ１を戻すようにした。サーバ１０は、前述したように初期設定の際に負荷分散を考慮してクライアントＡに対してＧＷ１を割り当てている。従って、延長使用時にＧＷ１が復旧しているのであれば元のＧＷ１に戻すことによってゲートウェイ１８，２８にかかる負荷分散の維持を図ることができる。このように、本実施の形態においては、クライアント６に対して負荷分散を考慮して最初に割り当てたゲートウェイ１８，２８を通常使用する基本ゲートウェイとし、基本ゲートウェイが障害により使用できないときに使用するゲートウェイは、その障害発生期間における代用ゲートウェイという位置づけにしている。
【００３６】
更に、本実施の形態においては、代用ゲートウェイと共に設定情報に設定するリース期間を基本リース期間より短い時間とした。これにより、基本ゲートウェイが復旧したときには使用するゲートウェイをより早く基本ゲートウェイに戻すことができ、負荷が不均等である時間をより短時間にすることができる。この効果をより得るためには、設定情報に代用ゲートウェイと共に設定するリース期間をより短く設定することが望ましいので、本実施の形態では、設定可能な最小時間である１時間を代用ゲートウェイの際のリース期間として設定したが、この設定時間を必ずしも１時間とする必要はない。
【００３７】
実施の形態２．
図４は、本実施の形態においてサーバと２台のクライアントとの間での通信シーケンスを示した図である。図３と同じ処理には同じ符号を付け、説明を適宜省略する。
【００３８】
上記実施の形態１においてＧＷ１が故障等により使用できないとき、クライアントＡは、リース期間に近づいて（正確にはリース期間の５０％を経過した時点で）ＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴメッセージ（割当要求）を送信することになる（Ｓ１２）。それまでは、インターネット１へアクセスするとエラーが発生するので何らかの対応が要求される。そこで、本実施の形態では、通信経路監視部１３がゲートウェイ１８に障害が発生したことを検知したとすると（Ｓ１１）、その時点でその旨をクライアント６へ通知するようにしたことを特徴としている。
【００３９】
すなわち、アドレス割当処理部１１は、ゲートウェイ１８の障害が検知されると、その旨をクライアント６に対してブロードキャストする（Ｓ１９）。このブロードキャストのためのメッセージはＤＨＣＰに用意されていないため、本実施の形態では、ＤＨＣＰＮＯＴＩＣＥメッセージを仮定してブロードキャストする。なお、本実施の形態では、ＤＨＣＰＮＯＴＩＣＥメッセージをブロードキャストするが、ＧＷ１を使用しているクライアント６は、アドレス対応テーブル１４の使用ＧＷアドレスから明らかなので、該当するクライアント６のみに個別に送信するようにしてもよい。
【００４０】
ＧＷ１が割り当てられていたクライアントＡは、ＤＨＣＰＮＯＴＩＣＥメッセージを受信すると、リース期間の経過時間に関係なくＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴメッセージ（割当要求）を送信する（Ｓ１２）。これにより、実施の形態１において説明した手順にてＧＷ２が割り当てられ、同一ＩＰアドレスの使用延長前と同様にインターネット１へ継続してアクセスすることができる（Ｓ１３）。
【００４１】
その後、通信経路監視部１３がゲートウェイ１８が復旧したことを検知したとすると（Ｓ１５）、アドレス割当処理部１１は、その旨のＤＨＣＰＮＯＴＩＣＥメッセージをブロードキャストする（Ｓ２０）。障害発生のときと同様にアドレス対応テーブル１４を参照して基本ＧＷアドレスがＧＷ１であって使用ＧＷアドレスがＧＷ１でないクライアント６に対してのみ個別に送信するようにしてもよい。
【００４２】
基本ＧＷアドレスがＧＷ１であって使用ＧＷアドレスがＧＷ１でないクライアントＡは、ＤＨＣＰＮＯＴＩＣＥメッセージを受信すると、リース期間の経過時間に関係なくＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴメッセージ（割当要求）を送信する（Ｓ１６）。これにより、実施の形態１において説明した手順と同様にして使用するゲートウェイを基本ＧＷアドレスであるＧＷ１に戻すことができる（Ｓ１７）。
【００４３】
本実施の形態によれば、ＤＨＣＰＮＯＴＩＣＥメッセージを用いることにより使用中のゲートウェイ１８，２８を介してインターネット１へアクセスできなくなった時点で使用するゲートウェイ１８，２８を即座に切り替えることができる。また、基本ゲートウェイが復旧したときには即座に元に戻すことができる。
【００４４】
実施の形態３．
図５は、本発明に係る外部ネットワーク接続のための設定情報割当方法を実施する他のクライアントサーバシステムを示したブロック構成図である。本実施の形態におけるクライアントサーバシステムは、上記各実施の形態と異なり、複数台のサーバ１０，２０，３０を有している。各サーバ１０，２０，３０は、同等の機能を有している。本実施の形態においては、図５に示したように３台のサーバ１０，２０，３０によってサーバシステムを構成する場合を例にして説明する。もちろん、２台であっても４台以上であってもよい。ゲートウェイ１８，２８，３８も便宜的に３台としたが、サーバの台数に一致させる必要はない。ゲートウェイ１８，２８，３８自体は、実施の形態１，２と同様に既製品でよい。
【００４５】
このサーバシステムと同じＬＡＮ７に接続された１乃至複数台のクライアント６は、いずれかのゲートウェイ１８，２８，３８、通信回線１９，２９，３９を介してインターネット１にアクセスすることになる。クライアント６は、汎用的なＤＨＣＰクライアントとしての機能を持っていればよく、本実施の形態特有の機能は不要である。
【００４６】
ここで、サーバ１０，２０，３０の機能の概要及び構成について説明するが、各サーバ１０，２０，３０は、全て対等な構成を有しているためサーバ１０を代表させて説明する。
【００４７】
サーバ１０は、アドレス割当処理部１１、サーバ管理部１２、通信経路監視部１３、アドレス対応テーブル１４及びコーディネータリストテーブル１５を有している。アドレス割当処理部１１は、クライアント６からのＩＰアドレス割当要求に応じて当該クライアント６にＩＰアドレス等を割り当てるアドレス割当処理を実行する。サーバ管理部１２は、アドレス割当処理を実行させる唯一つのサーバ（以下、「コーディネータサーバ」と称する）を決定する。通信経路監視部１３は、クライアント６がインターネット１へアクセスする際に経由するゲートウェイ１８、通信回線１９を通るネットワーク経路、ゲートウェイ２８、通信回線２９を通るネットワーク経路及びゲートウェイ３８、通信回線３９を通るネットワーク経路の状態（接続可／不可）を監視する。通信経路監視部に関しては、全てのサーバ１０，２０，３０に設ける必要はなく、少なくとも１台のサーバに設けて、設けられていない他のサーバへネットワーク経路の状態を通知するようにしてよい。
【００４８】
図６は、本実施の形態におけるアドレス対応テーブル１４のデータ構成例を示した図である。本実施の形態におけるアドレス対応テーブル１４は、実施の形態１において説明したデータ構成に加え、更にサーバアドレスがクライアント６毎に対応させて保持される。サーバアドレスは、対応するクライアント６のためにコーディネータサーバとして動作しＩＰアドレスを割り当てたサーバのアドレスである。
【００４９】
図７は、本実施の形態におけるコーディネータリストテーブル１５のデータ構成例を示した図である。詳細は後述するが、本実施の形態では、サーバシステムを構成するサーバ１０，２０，３０のうちサーバ管理部１２，２２，３２間の後述する所定の規則に従いコーディネータサーバを決定し、そのコーディネータサーバに搭載されたアドレス割当処理部にのみアドレス割当処理を実行させるようにしている。コーディネータリストテーブル１５には、コーディネータサーバとなりうる候補のサーバアドレスが登録されている。図７に示した例では、サーバ１０，２０，３０の各アドレスＳＡ，ＳＢ，ＳＣが登録されているので、全サーバ１０，２０，３０がコーディネータサーバになることができる。なお、コーディネータリストテーブル１５には、予め設定しておいてもよいし、稼働中のサーバのサーバ管理部１２，２２，３２がリアルタイムに設定するようにしてもよい。
【００５０】
なお、本実施の形態におけるサーバ１０は、ＤＨＣＰサーバが持つＩＰアドレスの動的割当機能に特徴を有しているので、ＤＨＣＰサーバという位置づけで説明しているが、ＤＨＣＰサーバに相当する機能に加えてＤＮＳ(Domain Name System)サーバ、ＤＡＰ（Directory Access Protocol）の各機能を搭載してもよい。更に、ゲートウェイサーバを別途設けずにサーバ１０にゲートウェイ機能を搭載することも可能である。
【００５１】
次に、本実施の形態におけるクライアント６へのアドレス割当処理について図８に示したフローチャートを用いて説明する。この図８において説明するアドレス割当処理は、クライアント６がＤＨＣＰＤＩＳＣＯＶＥＲメッセージをブロードキャストして、ＩＰアドレスを新規に獲得するときの処理である。ＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴメッセージを送信してＩＰアドレスの貸出しを更新するときの割当処理については追って説明する。
【００５２】
まず、クライアント６は、ＩＰアドレスを新規に獲得するためにＤＨＣＰＤＩＳＣＯＶＥＲメッセージ（ＩＰアドレス割当要求）をサーバ１０，２０，３０へブロードキャストする。この要求の受取先となるサーバ１０，２０，３０は特定されておらず、ＬＡＮ７に接続された全てのサーバ１０，２０，３０が受信することになる（ステップ１０１）。しかしながら、本実施の形態において実際にその要求に対応するのは、コーディネータサーバのみであり、それ以外のサーバはＩＰアドレス割当要求を受信したとしても原則何も処理しない（ステップ１０２）。つまり、ＤＨＣＰＯＦＦＥＲメッセージで応答しない。図８には、その例外処理（ステップ１２１〜１２５）が示されているが、これについては後述する。以降の説明では、サーバ１０が現時点においてコーディネータサーバであるものとして説明する。コーディネータサーバの決定方法については追って説明する。
【００５３】
コーディネータサーバであることを認識しているサーバ１０のアドレス割当処理部１１は、ＩＰアドレス割当要求の発信元であるクライアント６に対応するアドレス対応情報がアドレス対応テーブル１４に登録されていないので、当該クライアント６に対してＩＰアドレス等を割り当てる（ステップ１０４）。この割当てにより設定情報を生成する処理は、実施の形態１，２と同じなので説明を省略する。但し、本実施の形態においては、アドレス対応テーブル１４にコーディネータサーバのアドレスを設定する必要があるので、アドレス割当処理部１１は、サーバ１０のアドレスＳＡを当該クライアント６に対応付けてＩＰアドレス等と共に設定する。そして、当該クライアント６に対して割り当てたＩＰアドレス、使用ＧＷアドレス及びサーバアドレスを含む設定情報を返答する（ステップ１０５）。そして、アドレス割当処理部１１は、当該クライアント６のＭＡＣアドレスに、割り当てたＩＰアドレス、サーバアドレス、基本ＧＷアドレス及び使用ＧＷアドレスとしてゲートウェイのアドレスを対応付けしてアドレス対応情報を生成し、アドレス対応テーブル１４に登録する（ステップ１０６）。
【００５４】
以上のアドレス割当処理により、クライアント６は、ＩＰアドレス等を取得したので、サーバ１０により設定されたいずれかのゲートウェイ１８，２８，３８を経由してインターネット１へアクセスすることができる。
【００５５】
更に、アドレス割当処理部１１は、クライアント６のみならず、アドレス対応情報を他のサーバ２０，３０にも同報送信にて通知する（ステップ１０７）。各サーバ２０，３０では、送られてきたアドレス対応情報により自己保有のアドレス対応テーブル２４，３４を更新することで、データ整合性の維持を図る。
【００５６】
以上のようにして、アドレス割当処理部１１による一連のアドレス割当処理が終了すると、各サーバ１０，２０，３０のサーバ管理部１２，２２，３２は、協調動作をして、コーディネータサーバローテーションを実行することでコーディネータ権（割当権）の移譲を行う（ステップ１０８）。この処理については追って詳述する。
【００５７】
次に、クライアント６がにＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴメッセージを送信してＩＰアドレスの使用延長を要求するときのＩＰアドレス割当処理について図９を用いて説明する。
【００５８】
クライアント６が使用延長の要求の場合に送信するＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴメッセージ（ＩＰアドレス割当要求）は、ブロードキャストではなくＩＰアドレスを割り当てたサーバに対して送信される。そのサーバのアドレスは、ＩＰアドレス獲得時に受け取った設定情報に含まれている。上記例に従うと、サーバ１０がその要求を受信することになる（ステップ１３１）。
【００５９】
サーバ１０のアドレス割当処理部１１は、クライアント６から送られてきたＩＰアドレス割当要求を受け取ると、その内容を解析して送信元を特定する。そして、アドレス対応テーブル１４から当該クライアント６のアドレス対応情報を取得し（ステップ１３２）、そのクライアント６に対して割当済みのＩＰアドレスを再度割り当てる（ステップ１３３）。更に、アドレス割当処理部１１は、通信経路監視部１３にゲートウェイの動作状況を問い合わせて使用するゲートウェイを割り当てる（ステップ１３４）。この使用するゲートウェイを割り当てる処理については、実施の形態１と同じなので詳細な説明は省略する。端的に言うと、基本ＧＷアドレスが正常に稼動しているのであれば、基本ＧＷアドレスを割り当て、基本ＧＷアドレスが使用できない状態であれば、代用ＧＷアドレスを割り当てる。そして、設定情報を生成して（ステップ１３５）、当該クライアント６へ返信する（ステップ１３６）。なお、設定情報に設定するリース期間は、基本ゲートウェイの場合と代用ゲートウェイの場合とで異なるようにすることは上記実施の形態１と同様にする。そして、アドレス割当処理部１１は、当該クライアント６のＭＡＣアドレスに、再度割り当てたＩＰアドレス等を対応付けしてアドレス対応情報を生成し、アドレス対応テーブル１４を更新する（ステップ１３７）。そして、この更新した旨を他のサーバ２０，３０へ通知する（ステップ１３８）。この処理では、使用ＧＷアドレスのみが変更されている可能性があり、他は単に同じデータで上書きされると言うことができる。
【００６０】
このように、本実施の形態によれば、クライアント６は、いったん割り当てられたＩＰアドレスを何度も繰り返し利用することができるので、ＩＰアドレスが動的に切り替わることにより発生しうる障害が発生しなくなる。
【００６１】
ところで、クライアント６から送られてくるＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴメッセージ（ＩＰアドレス割当要求）を受信すべきサーバが何らかの理由によりダウンしている可能性もある。この場合、クライアント６は、サーバからの応答がないことによりサーバがダウンしたなどの理由でメッセージの到達が不可能であると判断してＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴメッセージをブロードキャストする。
【００６２】
このＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴメッセージに対して、コーディネータ権を取得している、又は取得したサーバが対応することになる。ここでは、サーバ２０が対応することにすると、サーバ２０は、サーバ１０に代わってＩＰアドレスの再割り当て処理を実行する。この割当処理の内容は、前述した処理（ステップ１３２〜１３８）と同じなので詳細な説明は省略するが、アドレス対応テーブル１４に設定するサーバアドレスをサーバ２０のアドレスＳＢに書き換える。これは、再度のＩＰアドレスの延長使用のために送られてくるＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴメッセージに備えるためである。ただ、サーバアドレスの更新に関しては、ＧＷアドレスと同様に基本と代用を設定できるようにしてもよい。
【００６３】
ここで、図８を用いてコーディネータサーバの決定方法について説明する。
【００６４】
図８において、コーディネータサーバであるサーバ１０のサーバ管理部１２は、コーディネータリストテーブル１５を参照し、自己（この例ではサーバ１０）の次（最後尾の場合は先頭）にリストされているサーバ（この例ではサーバ２０）に対してコーディネートサーバであることを示すコーディネータ権を移譲する（ステップ１０８）。具体的には、その旨を示すメッセージを交換する。新たにコーディネータサーバとなったサーバ２０は、図８に示したフローに従い改めてコーディネータサーバとして動作する。その処理内容は、前述したサーバ１０における処理と同じである。一方、コーディネータサーバでなくなったサーバ１０は、前述のサーバ２０，３０と同様に処理することになる。つまり、受信したＤＨＣＰＤＩＳＣＯＶＥＲメッセージ（ＩＰアドレス割当要求）に対して、原則何も処理しない。
【００６５】
前述したように、本実施の形態におけるアドレス割当処理では、コーディネートサーバによりＩＰアドレス割当処理が実行されると自己が当該クライアント６に対するコーディネートサーバとしてアドレス対応テーブル１４に登録される。そして、処理終了の度にコーディネータ権をコーディネータリストテーブル１５に従い順番に移譲していくので、各サーバ１０，２０，３０が対応すべきクライアント６の数は、ほぼ同数になるはずである。すなわち、実施の形態１において説明したように、コーディネータサーバローテーションを実行することによって負荷分散を実現することができる。更に、コーディネータ権の送り側と受取側とが正常に動作していなければ正常に移譲することができないので、サーバアライブ機能も果たしている。ここで、コーディネータ権の送り側及び受取側で異常が発生したときの処理について説明する。
【００６６】
まず、ステップ１０８において、受取側がダウンしているなどで所定時間内にコーディネータ権を受け取らなかったとすると（ステップ１０９）、コーディネータサーバにおけるサーバ管理部１２は、サーバ２０のアドレスをコーディネータリストテーブル１５から削除すると共に（ステップ１１０）、サーバ２０以外の他のサーバ３０に対してその旨を同報送信にて通知する（ステップ１１１）。これを受けたサーバ３０は、自己のコーディネータリストテーブル３５からサーバ２０のアドレスを削除することでデータ整合性を維持する。そして、サーバ管理部１２は、更に次にリストされているサーバ（この例ではサーバ３０）に対してコーディネートサーバであることを示すコーディネータ権が移譲される（ステップ１１２）。この処理を繰り返すことで次にコーディネータサーバとなるサーバを見つけだす。
【００６７】
また、コーディネート権を受け取ったことによりコーディネートサーバとなったサーバ自体が何らかの理由によりダウンしてしまう可能性もある。この状態を放っておくと、クライアント６が発するＤＨＣＰＤＩＳＣＯＶＥＲメッセージを処理するサーバがいなくなってしまう。そこで、本実施の形態では、コーディネータサーバでなくても次にコーディネータサーバになる予定のサーバは、次のような処理を実行する。
【００６８】
すなわち、図８において、次にコーディネータサーバになる予定のサーバは、コーディネータリストテーブル１５を参照することによって事前に特定することができる（ステップ１２１）。従って、該当するサーバ（例えばサーバ２０）は、ＤＨＣＰＤＩＳＣＯＶＥＲメッセージを受信してから所定時間内に通常コーディネータサーバからステップ１０７における通知が送られてこないと（ステップ１２２）、コーディネートサーバに何らかの障害が発生したと判断する。
【００６９】
サーバ２０は、以上のようにコーディネートサーバが動作不能と判断すると、自らコーディネータ権を取得しにいくことによってコーディネートサーバとなり（ステップ１２３）、障害が発生したサーバ１０をコーディネータリストテーブル１５から削除すると共に（ステップ１２４）、サーバ１０以外の他のサーバ３０に対してその旨を同報送信にて通知する（ステップ１２５）。そして、コーディネートサーバとなったことで、サーバ２０は、図８に示したフローに従い改めてコーディネータサーバとして動作する。
【００７０】
以上のようにして、各クライアント６は、サーバ１０により設定されたＩＰアドレス及びＧＷアドレスを使用してインターネット１へアクセスすることができる。クライアント６がインターネット１へのアクセスを終了するときには、ＤＨＣＰに従いＩＰアドレスを回収する。
【００７１】
ここで、図を用いてコーディネータ権の移譲に着目して更に詳述する。図１０は、前述したＩＰアドレス割当処理実行の際に実行されるコーディネータ権（割当権）の移譲を表したシーケンス図である。図１０では、ＭＡＣアドレスＸ，Ｙである２台のクライアントＡ，Ｂと２台のサーバＣ，Ｄが示されている。この処理の開始時ではサーバＣが割当権を獲得しているものとする。なお、処理の内容自体は、図８と重複している。
【００７２】
クライアントＡは、ＩＰアドレス割当要求（ＤＨＣＰＤＩＳＣＯＶＥＲメッセージ）をブロードキャストすると（Ｓ２１）、この要求に応じて割当権を保持するサーバＣが設定情報を生成し、その生成した設定情報（ＤＨＣＰＯＦＦＥＲメッセージ）をクライアントＡへ送信する（Ｓ２２）。なお、設定情報の生成に関しては説明済みである。設定情報受信後にＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴメッセージとＤＨＣＰＡＣＫの情報が交換された後（Ｓ２３，２４）、クライアントＡは、アドレス対応テーブルに登録する（Ｓ２５）。そして、登録した旨を各サーバへ通知し（Ｓ２６）、この通知を受けたサーバＤは、自己が保持管理するアドレス対応テーブルを更新する（Ｓ２７）。移譲のコーディネータサーバとしての割当処理が終了すると、クライアントＡは、コーディネータリストテーブルを参照にサーバＤへ割当権を移譲する（Ｓ２８）。正常に動作しているサーバＤは、サーバＣから移譲された割当権を取得する（Ｓ２９）。
【００７３】
その後、サーバＤは、クライアントＢがブロードキャストしたＩＰアドレス割当要求（ＤＨＣＰＤＩＳＣＯＶＥＲメッセージ）を受信すると、上記Ｓ２１〜Ｓ２４と同様の処理をしてＩＰアドレスを割り当てる（Ｓ３０〜Ｓ３３）。そして、Ｓ２５〜２７と同様に動作して各サーバＣ，Ｄのアドレス対応テーブルを更新し（Ｓ３４〜Ｓ３６）、Ｓ２８，２９と同様に動作して割当権を次のサーバへ移譲する（Ｓ３７，３８）。
【００７４】
図１１は、コーディネータサーバがダウンしたときの割当権の移譲を表したシーケンス図である。なお、設定情報の内容については上述したとおりなのでこの図からは省略している。図１１において、クライアントは、ＩＰアドレス割当要求（ＤＨＣＰＤＩＳＣＯＶＥＲメッセージ）をブロードキャストすると（Ｓ４１）、この要求に応じて割当権を保持するサーバＡが設定情報（ＤＨＣＰＯＦＦＥＲメッセージ）をクライアントへ送信するはずであるが、サーバＡは割当権取得後に障害が発生してダウンしているので（Ｓ４０）、応答できない。そこで、次のコーディネータサーバとなりうるサーバＢがサーバＡからの割当通知が所定時間内にないことにより自ら割当権を取得し（Ｓ４２）、その旨を他のサーバへ通知し（Ｓ４３）、クライアントＡに応答する（Ｓ４４）。そして、クライアントへの対応が終了したことを他のサーバへ通知し（Ｓ４５）、割当権を次のサーバＣへ移譲する（Ｓ４６，４７）。なお、ＩＰアドレスの新規獲得時も基本的には同じであり、この場合は図８のＳ１２１〜Ｓ１２５で説明した。
【００７５】
図１２は、割当権を保持していたサーバＡによる割当処理直後に次の割当権を取得するはずのサーバＢがダウンしたときのシーケンス図である。この処理は、図８のＳ１１０〜Ｓ１１２に相当する。なお、クライアントからのＩＰアドレス割当要求（ＤＨＣＰＤＩＳＣＯＶＥＲメッセージ）を受けて当該クライアントにＩＰアドレスを割り当てる間での処理（Ｓ５１〜Ｓ５８）については既に説明したのでその処理の詳細は省略する。
【００７６】
サーバＡは、コーディネータリストテーブルに従い割当権を移譲すべきサーバＢに割当権を移譲しようとしたが（Ｓ６０）、サーバＢからの応答がないことによりサーバＢに障害が発生したと判断してコーディネータリストテーブルから削除する（Ｓ６１）。そして、コーディネータリストテーブルから次に割当権を受けるべきサーバＣを特定し、そのサーバＣへ割当権の移譲を試みる（Ｓ６２）。この結果、サーバＣは、割当権を取得すると、その旨を他のサーバへ通知する（Ｓ６３）。
【００７７】
本実施の形態によれば、クライアント６とインターネット１とを接続する通信経路を多重化し、また、各クライアント６が使用する通信経路を動的に決定し接続できるようにしたので、ネットワーク経路上のいずれかのゲートウェイ１８，２８，３８に異常が発生したとしても、クライアント６は、通信経路を切り替えることによってインターネット１に継続してアクセスすることができる。
【００７８】
なお、本実施の形態においては、サーバのキープアライブ機能を兼ねるためにコーディネータサーバローテーションを実行するようにしたが、ネットワーク接続処理に対する負荷分散だけに着目すれば、特定のサーバをコーディネータサーバとして全てのＩＰアドレス割当要求に対応するようにしてもよい。この場合、コーディネータサーバは、実際の割当処理を実行するサーバを指名する。もし、その特定のサーバがダウンしたときには、他のサーバにコーディネータサーバを切り替えればよい。すなわち、本実施の形態のように、必ずしもコーディネータサーバローテーションを採用する必要はない。
【００７９】
また、本実施の形態では、サーバをローテーションさせて単純に負荷分散するようにしたが、各サーバ１０，２０，３０の負荷を実際に計測、比較し、負荷の少ないサーバにクライアント６を割り振るようにしてもよい。
【００８０】
また、本実施の形態では、アドレス対応テーブル１４，２４，３４及びコーディネータリストテーブル１５，２５，３５を各サーバ１０，２０，３０個々に配設することによってデータ整合性を図るための通知をキープアライブとしても利用するようにした。もし、別の方法でキープアライブ機能を実現するのであれば、データベースサーバ等を設置して各テーブルを共有データベース化してもよい。
【００８１】
また、上記においては、障害が発生したサーバをコーディネータリストテーブル１５，２５，３５から削除することしか説明していないが、サーバ復旧後、サーバ管理部１２，２２，３２は、自己のコーディネータリストテーブル１５，２５，３５にアドレスを登録し、他のサーバに通知するようにすることで、コーディネータサーバとして復活することができる。
【００８２】
また、ゲートウェイ１８，２８，３８もコーディネータリストテーブル１５と同様の管理テーブルを設けて、使用可不可を管理するようにしてもよい。
【００８３】
【発明の効果】
本発明によれば、クライアントと外部ネットワークとを接続する通信回線を多重化し、また、外部ネットワークに接続する通信経路を動的に決定し接続できるようにしたので、通信経路上のいずれかのサーバあるいは通信回線に異常が発生したとしても、クライアントは、他の通信経路にて外部ネットワークにアクセスすることができる。
【００８４】
また、クライアントを外部ネットワークに接続するための通信経路を固定化させていないので、各サーバの負荷状況に応じて負荷分散を行うことができる。
【００８５】
また、クライアントに対していったん割り当てた通信用アドレスを何度も繰り返し利用することができるので、通信用アドレスが動的に切り替わることにより発生しうる障害が発生するおそれがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る外部ネットワーク接続のための設定情報割当方法を実施するクライアントサーバシステムを示したブロック構成図である。
【図２】 実施の形態１におけるアドレス対応テーブルのデータ構成例を示した図である。
【図３】 実施の形態１においてサーバと２台のクライアントとの間での通信シーケンスを示した図である。
【図４】 実施の形態２においてサーバと２台のクライアントとの間での通信シーケンスを示した図である。
【図５】 本発明に係る外部ネットワーク接続のための設定情報割当方法を実施する他のクライアントサーバシステムを示したブロック構成図である。
【図６】 実施の形態３におけるアドレス対応テーブルのデータ構成例を示した図である。
【図７】 実施の形態３におけるコーディネータリストテーブルのデータ構成例を示した図である。
【図８】 実施の形態３におけるクライアントへのアドレス割当処理（新規獲得時）を示したフローチャートである。
【図９】 実施の形態３におけるクライアントへのアドレス割当処理（延長使用時）を示したフローチャートである。
【図１０】 実施の形態３において割当権の移譲を示したシーケンス図である。
【図１１】 実施の形態３において割当権の移譲を示したシーケンス図である。
【図１２】 実施の形態３において割当権の移譲を示したシーケンス図である。
【図１３】 従来のサーバシステムを示したブロック構成図である。
【符号の説明】
１ インターネット、６ クライアント、７ ＬＡＮ、１０，２０，３０ サーバ、１１，２１，３１ アドレス割当処理部、１２，２２，３２ サーバ管理部、１３，２３，３３ 通信経路監視部、１４，２４，３４ アドレス対応テーブル、１５，２５，３５ コーディネータリストテーブル、１８，２８，３８ ゲートウェイ、１９，２９，３９ 通信回線。
Claims (2)
- サーバにより実行され、複数のネットワーク経路のうちいずれかを経由して外部ネットワークと接続可能なクライアントからの割当要求に応じて、少なくとも外部ネットワークへのアクセスに必要な通信用アドレスを含む設定情報を当該クライアントへ返す設定情報割当方法において、
受信したクライアントからの割当要求を解析する解析ステップと、
割当要求に含まれるクライアント固有の情報に基づいて、当該クライアントに割り当てられた設定情報に対応する通信用アドレスを保持するアドレス対応テーブルから当該クライアントに対して通信用アドレスが既に割り当てられているかを確認する確認ステップと、
当該クライアントに対して通信用アドレスが割り当てられていない場合、アドレス対応テーブルから求められる未割当の通信用アドレスを当該クライアントに対して割り当てる割当ステップと、
当該クライアントが外部ネットワークとの接続の際に経由する一つのネットワーク経路を決定し、そのネットワーク経路の特定情報を設定する設定ステップと、
当該クライアント対応の通信用アドレス及びネットワーク経路の特定情報を含む設定情報を生成する設定情報生成ステップと、
生成した設定情報を当該クライアントへ送信する送信ステップと、
を含むことを特徴とする外部ネットワーク接続のための設定情報割当方法。 - 請求項１に記載の外部ネットワーク接続のための設定情報割当方法において、
前記設定情報生成ステップは、設定情報に含まれているクライアントに対する当該設定情報の割当期間を、当該クライアントのために決定されたネットワーク経路に応じて設定することを特徴とする外部ネットワーク接続のための設定情報割当方法。
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