JP4680942B2 - パケット転送装置 - Google Patents

Description

本発明は、パケット転送装置に関し、更に詳しくは、複数の端末装置とセッション管理装置との間に接続され、リアルタイムパケットを効率的に転送するパケット転送装置に関する。

近年、音声通信技術として、インターネットを利用したＶｏＩＰ（Voice over IP）が実用化されている。ＶｏＩＰでは、端末間で通信を開始する前に、端末間に仮想的な通信路（セッション）が確立され、この通信路を経由して、音声データを含むＩＰパケットが転送される。ＩＥＴＦ（Internet Engineering Task Force）では、ＩＰマルチメディア通信におけるセッション制御プロトコルとして、ＶｏＩＰに適したＲＦＣ３２６１のＳＩＰ（Session Initiation Protocol：非特許文献１）と、符号化音声データの伝送に適したＲＦＣ１８８９のＲＴＰ（Real-time Transport Protocol：非特許文献２）を仕様化している。

ＳＩＰは、ＴＣＰ（Transmission Control Protocol）やＵＤＰ（User Datagram Protocol）などのトランスポートメカニズムを利用したテキストベースのアプリケーションプロトコルであり、ＳＩＰメッセージは、要求情報または応答情報を搬送するヘッダ部と、セッション内容を記述するメッセージボディとから構成される。セッションの記述には、例えば、ＲＦＣ２３２７のＳＤＰ（Session Description Protocol：非特許文献３）が適用され、通信相手はＳＩＰ ＵＲＩ（Uniform Resource Identifier）によって識別される。ＳＩＰサーバの動作モードには、ＳＩＰサーバが端末間のセッション確立（呼設定）要求を仲介するＰｒｏｘｙモードと、発側端末が、ＳＩＰサーバから着側端末の情報を取得して、着側端末と直接的に通信するＲｅｄｉｒｅｃｔモードとがある。

一方、企業内ネットワークには、網の物理的な接続形態とは独立して、複数の端末を仮想的なＬＡＮで接続することによりグループ化するＶＬＡＮ（Virtual Local Area Network）が使用されている。
例えば、複数の端末が、レイヤ２のパケット転送装置であるＬ２ＳＷ（Layer 2 Switch）と、ルータに代表されるＬ３ＳＷ（Layer 3 Switch）とを介して、ＩＳＰ（Internet Service Provider）網に接続されたネットワーク構成において、Ｌ２ＳＷに収容された複数の端末が複数のＶＬＡＮを形成していた場合、ＶＬＡＮセグメント間の通信パケットは、Ｌ２ＳＷを通過してＬ３ＳＷに転送され、Ｌ３ＳＷでＶＬＡＮ−ＩＤを書き換えた後、Ｌ２ＳＷに折り返され、宛先端末の接続回線に転送される。

近年、端末間の秘匿性を確保するために、例えば、Ｌ２ＳＷに接続される端末毎にＶＬＡＮを割当て、Ｌ２ＳＷとＬ３ＳＷとの間では１つのＶＬＡＮに統合するＶＬＡＮアグリゲーション（ＲＦＣ３０６９：非特許文献４）が提案されている。ＶＬＡＮアグリゲーションを適用した場合、同一のネットワークに接続された複数の端末が、端末毎に異なったＶＬＡＮ−ＩＤをもつことになるため、上述したＶＬＡＮセグメント間の通信パケットと同様、端末間の通信パケットが、Ｌ２ＳＷを通過してＬ３ＳＷに転送され、Ｌ３ＳＷでＶＬＡＮ−ＩＤを書き換えた後、Ｌ２ＳＷに折り返され、宛先端末の接続回線に転送される。

複数のＶＬＡＮを収容するＬ２ＳＷにおけるパケットの折り返しに関する従来技術として、例えば、特開２００５−２１７７１５号の公報（特許文献１）は、支配下にある端末のアドレスを宛先または送信元とするアドレス解決要求ＡＲＰ（または近隣探索要求ＮＤＰ）パケット、または上記要求に対する応答パケットを受信したＬ２ＳＷが、端末のＩＰアドレスまたはＭＡＣアドレスと、ポートとの対応関係を学習（記憶）しておき、異なるセグメント間で転送すべきパケットを受信した時、上記学習結果に基いて、上位ルータを経由することなく、受信パケットをセグメント間を跨って直接転送するＬ２ＳＷを提案している。

また、特開２００４−３０４３７１公報（特許文献２）は、ホットスタンバイ方式の複数のルータ（バーチャルルータ）に接続され、複数のＬＡＮセグメントを収容したＬ２ＳＷが、異なるＬＡＮセグメントに属した第１、第２ホスト間で転送すべきデータを受信した時、フローテーブルを参照して、受信データのアドレスを変換した後、宛先ホストに受信データを送出することを提案している。この場合、フローテーブルは、送信元アドレスとして、一方のホストのＩＰアドレスを含み、宛先アドレスとして、他方のホストのＭＡＣアドレスとＩＰアドレスを含んでいる。Ｌ２ＳＷは、最初のデータは、バーチャルルータを経由させて、送信元アドレスと宛先アドレスとの関係を学習し、学習結果をフローテーブルに記憶して、その後の受信データについて、送信元ＩＰアドレスと対応するテーブルエントリが示すＭＡＣアドレスを使用して、受信データの宛先ＭＡＣアドレスを書き換えている。

特開２００５−２１７７１５ 特開２００４−３０４３７１ ＳＩＰ（Session Initiation Protocol）、ＲＦＣ３２６１ ＲＴＰ（Real-time Transport Protocol）、ＲＦＣ１８８９ ＳＤＰ（Session Description Protocol）、ＲＦＣ２３２７ ＶＬＡＮアグリゲーション、ＲＦＣ３０６９

インターネット等のＩＰネットワーク上で音声通話を実現する場合、音声データがＩＰパケットの形式でＩＰネットワークに転送される。ＩＰネットワークは、多数のユーザによって共用されているため、ネットワークが混雑した時には、音声パケットに遅延が生じる。特に、ＶＬＡＮが形成された複数のアクセス回線を収容するＬ２ＳＷや、ＶＬＡＮアグリゲーションが適用されたＬ２ＳＷでは、異なるＶＬＡＮセグメント間の音声パケットを上位のＬ３ＳＷで折り返した場合、Ｌ２ＳＷとＬ３ＳＷとの間での往復によって、音声遅延が増加する。

然るに、特許文献１に開示されたＬ２ＳＷでは、アドレス解決された宛先アドレスをもつ全てのパケットをＬ２ＳＷで宛先端末に折り返しているため、Ｌ３ＳＷ側で実際のトラヒックを確認できない。従って、Ｌ３ＳＷ側に接続されたセッション管理サーバによって、セッション毎に音声通信の課金情報を収集するネットワーク構成に特許文献１のＬ２ＳＷを適用した場合、課金情報を収集できないという問題がある。特許文献１に開示されたＬ２ＳＷも、最初の受信データ以外は、全てＬ２ＳＷで宛先端末に折り返しているため、特許文献１と同様の問題がある。

本発明の目的は、音声パケットのように、端末間にセッションを確立した後に送信されるリアルタイムパケットの転送に適したパケット転送装置（Ｌ２ＳＷ）を提供することにある。
本発明の他の目的は、特に異なるＶＬＡＮセグメント間でのリアルタイムパケットの転送に適したパケット転送装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明のパケット転送装置は、それぞれが少なくとも１つのユーザ端末と接続されたアクセス回線を収容する複数の第１回線インタフェース部と、セッション管理装置を含むネットワーク側の通信ノード装置と接続するための第２回線インタフェース部と、上記第１、第２インタフェースの間で受信パケットをルーティングするプロトコル処理部とからなり、
上記プロトコル処理部が、セッション毎に発側端末情報と着側端末情報との対応関係を示す複数のテーブルエントリが登録される接続管理テーブルと、回線番号と対応づけて、ＶＬＡＮ−ＩＤとＭＡＣアドレスとＩＰアドレスとの組み合わせを示す複数のテーブルエントリが登録されるヘッダ情報テーブルと、制御部とを有し、
上記制御部が、上記何れかの第１回線インタフェース部から、上記セッション管理装置に転送すべき特定のセッション制御パケットを受信した時、該制御パケットから抽出された情報項目に基いて、上記接続管理テーブルと上記ヘッダ情報テーブルを更新し、上記何れかの第１回線インタフェース部からリアルタイムパケットを受信した時、受信パケットのヘッダ情報を上記接続管理テーブルに登録された発側端末情報および着側端末情報と照合し、上記接続管理テーブルに上記ヘッダ情報と対応するテーブルエントリが登録済みの場合、上記ヘッダ情報テーブルに基いて受信パケットのヘッダ情報を書き換えて、宛先端末と対応する第１回線インタフェースに受信パケットをルーティングし、上記接続管理テーブルに上記ヘッダ情報と対応するテーブルエントリが未登録の場合、受信パケットを上記第２回線インタフェースにルーティングすることを特徴とする。

更に詳述すると、上記制御部は、第１回線インタフェースのうちの１つから、セッション確立要求パケットを受信した時、該受信パケットのヘッダとメッセージ内容から抽出された発側端末情報を含む新たなテーブルエントリを上記接続管理テーブルに追加すると共に、上記ヘッダ情報テーブルに、上記受信パケットの入力回線番号と対応付けて、該受信パケットのヘッダから抽出したＶＬＡＮ−ＩＤと、送信元のＭＡＣアドレスおよびＩＰアドレスを示す発側端末用の新たなテーブルエントリを追加する。また、上記制御部は、何れかの第１回線インタフェースから、上記セッションの確立要求パケットに対する応答パケットを受信した時、接続管理テーブルの上記新たなテーブルエントリに、上記応答パケットのヘッダから抽出された着側端末情報を登録すると共に、上記ヘッダ情報テーブルに、上記応答パケットの入力回線番号と対応付けて、該応答パケットのヘッダから抽出したＶＬＡＮ−ＩＤと、送信元のＭＡＣアドレスおよびＩＰアドレスを示す着側端末用の新たなテーブルエントリを追加する。

本発明のパケット転送装置は、上記制御部が、何れかの第１回線インタフェース部がセッションの切断要求パケットを受信した時、上記接続管理テーブルから、切断要求されたセッションのテーブルエントリを削除し、前記ヘッダ情報テーブルから、上記切断要求パケットのヘッダ情報で特定される発側端末用および着側端末用のテーブルエントリを削除することを特徴とする。

本発明の１実施例では、上記プロトコル処理部が、第１、第２回線インタフェースの間で受信パケットをルーティングするルーティング部を備え、上記ルーティング部が、第１回線インタフェース部から受信した前記特定のセッション制御パケットとリアルタイムパケットを上記制御部に供給し、該制御部から出力されたセッション制御パケットとリアルタイムパケットをそれぞれのヘッダ情報に従ってルーティングすることを特徴とする。

本発明の別の実施例では、上記ルーティング部が、第１、第２回線インタフェース部から受信したセッション制御パケットとリアルタイムパケットを上記制御部に供給し、上記制御部が、上記ルーティング部から受信したセッション制御パケットの中から、特定のセッション制御パケットを選択して、上記接続管理テーブルとヘッダ情報テーブルを更新することを特徴とする。

本発明によれば、パケット転送装置に収容された端末間で音声通話する場合、パケット転送装置でリアルタイムパケットを宛先端末に折り返すことによって、音声遅延を低減することが可能となる。また、本発明のパケット転送装置では、セッションの確立過程で、発側端末情報と着側端末情報との対応関係を接続管理テーブルに記憶しておき、接続管理テーブルにセッション登録された端末間で通信されるリアルタイムパケットについてのみ、パケット転送装置で宛先端末に折り返し、その他のパケットは、上位の通信ノードに転送するようにしているため、不特定のパケットがパケット転送装置で誤って折り返されるおそれはない。

更に、本発明によれば、セッション管理サーバが必要とするセッション制御パケットは、全てパケット転送装置からセッション管理サーバに転送されているため、セッション管理サーバによる情報収集に支障はない。また、セッションが切断された時、接続管理テーブルとヘッダ情報テーブルから、不要となったテーブルエントリが削除されるため、パケット転送装置が、これらのテーブルに基いて、受信パケットを誤って宛先装置に折り返すおそれはない。

以下、本発明の１実施例について、図面を参照して詳述する。
図１は、本発明のパケット転送装置（Ｌ２ＳＷ）１が適用されるネットワークの１例を示す。
パケット転送装置１は、レイヤ２のヘッダ情報に従って受信パケットをルーティングするＬ２ＳＷであり、広域Ｌ２スイッチネットワーク（公衆アクセス網）ＮＷ１内に配置され、Ｌ３ＳＷ２を介して、ＩＳＰ網ＮＷ２に接続されている。３は、Ｌ３ＳＷ２と接続されたセッション管理装置（ＳＩＰサーバ）を示し、ＮＷ３は、ＩＳＰ網ＮＷ２と接続されたインターネットを示す。

公衆アクセス網ＮＷ１内において、パケット転送装置（Ｌ２ＳＷ）１は、アクセス回線を介して、複数の通信装置、例えば、ユーザ端末６、７（７Ａ、７Ｂ、・・・）と、ＷＥＢサーバ８を収容している。図示した例では、アクセス回線は、局側装置ＯＬＴ（Optical Line Terminal）４と、ＯＬＴに光ファイバ網で接続された複数の加入者接続装置ＯＮＵ（Optical Network Unit）５（５−１、５−２、・・・）とからなるＰＯＮ（Passive Optical Network）によって形成されている。

以下の説明では、ＷＥＢサーバ８を利用するユーザ端末６をＷＥＢホスト、ＳＩＰサーバ３を利用するユーザ端末７（７Ａ、７Ｂ、・・・）をＳＩＰ端末と呼ぶ。ここでは、ＯＮＵ５−１に接続されたＳＩＰ端末７Ａ、７Ｂ、７Ｃは、ＶＬＡＮ−ＩＤ：「１０」をもつ第１のＶＬＡＮ：ＮＷ１−ａに所属し、ＯＮＵ５−２に接続されたＳＩＰ端末装置７Ｅは、ＶＬＡＮ−ＩＤ：「１１」をもつ第２のＶＬＡＮ：ＮＷ１−ｂに所属している。

後で詳述するように、パケット転送装置（Ｌ２ＳＷ）１は、ＳＩＰ制御パケットのスヌーピング機能を備えており、ＳＩＰ端末が、ＳＩＰサーバ３を介して、他のＳＩＰ端末との間にセッションを確立する過程で、ＳＩＰ制御パケットから抽出した発側端末情報と着側端末情報との対応関係を接続管理テーブルに記憶すると共に、受信パケットの入力回線番号と対応付けて、ＶＬＡＮ−ＩＤとアドレス情報をヘッダ情報テーブルに記憶する。セッション確立後にＳＩＰ端末間で通信されるリアルタイムパケット（ＲＴＰパケット）を受信した時、パケット転送装置（Ｌ２ＳＷ）１は、これらのテーブルを参照して、受信ＲＴＰパケットのヘッダ情報を変換し、ＳＩＰサーバ３を経由することなく、受信パケットを宛先端末に折り返す。

例えば、同じ第１ＶＬＡＮ：ＮＷ１−ａに所属した識別名「User Ａ」をもつＳＩＰ端末装置７Ａと、識別名「User Ｃ」をもつＳＩＰ端末装置７ＣとがＶｏＩＰ通信を行う場合、セッション確立後にＳＩＰ端末装置７Ａ（７Ｃ）が送信したＲＴＰパケットは、パケット転送装置（Ｌ２ＳＷ）１で宛先端末７Ｃ（７Ａ）に折り返すことによって、ＳＩＰサーバ３を経由することなく通信される。

同様に、第１ＶＬＡＮ：ＮＷ１−ａに所属した識別名「User Ａ」をもつＳＩＰ端末装置７Ａと、第２ＶＬＡＮ：ＮＷ１−ｂに所属した識別名「User Ｅ」をもつＳＩＰ端末装置７ＥとがＶｏＩＰ通信を行う場合も、セッション確立後にＳＩＰ端末装置７Ａ（７Ｅ）が送信したＲＴＰパケットは、パケット転送装置（Ｌ２ＳＷ）１で宛先端末７Ｅ（７Ａ）に折り返すことによって、ＳＩＰサーバ３を経由することなく通信される。

以下、図２に示すように、第１ＶＬＡＮ：ＮＷ１−ａに所属した識別名「User Ｂ」をもつＳＩＰ端末装置７Ｂと、第２ＶＬＡＮ：ＮＷ１−ｂに所属した識別名「User Ｅ」をもつＳＩＰ端末装置７ＥとがＶｏＩＰ通信する場合を例にして、本発明のパケット転送装置（Ｌ２ＳＷ）１の動作を詳述する。尚、図２において、ＳＩＰ端末装置に付随する「xxx.xxx.x.x／xx」、「xx.xx.xx.xx.xx.xx」、「User X @aaa.com」は、それぞれＩＰアドレス、ＭＡＣアドレス、ＵＲＩ（Uniform Resource Identifier）の値を示している。

図３は、パケット転送装置（Ｌ２ＳＷ）１の１実施例を示すブロック図である。

パケット転送装置１は、それぞれ入出力回線１０（１０−１〜１０−ｎ）に接続された回線インタフェース部１１（１１−１〜１１−ｎ）と、これらの回線インタフェース部１１に接続されたルーティング部１２と、回線インタフェース部１１およびルーティング部１２に接続された制御部１３とからなる。制御部１３は、ルーティング部１２と共にプロトコル処理部を形成している。

ルーティング部１２は、各端末装置のＭＡＣアドレスと回線番号との対応関係を示すルーティングテーブル４０に従って、受信パケットをルーティングする。本実施例では、ユーザ端末が接続されたアクセス回線を収容する回線インタフェース部を第１回線インタフェース部、Ｌ３ＳＷとの接続回線を収容する回線インタフェースを第２回線インタフェース部と言う。

制御部１３は、プロセッサ１４と、ルーティング部１２に接続された送信バッファ１５Ｔおよび受信バッファ１５Ｒと、メモリ１６と、制御端末９と接続するためのインタフェース１７とからなる。

メモリ１６には、プロセッサ１４によって実行される本発明に関係するプログラムとして、主制御ルーチン１００と、パケット転送制御ルーチン２００と、ヘッダ変換ルーチン２５０と、テーブル更新ルーチン３００とが格納されている。また、メモリ１６には、接続管理テーブル２０と、ヘッダ情報テーブル３０とが形成される。
接続管理テーブル２０には、セッション毎に、発側端末情報と着側端末情報との対応関係を示すテーブルエントリが記憶され、ヘッダ情報テーブル３０には、回線番号と対応して、端末装置のＭＡＣアドレスと、ＩＰアドレスと、ＶＬＡＮ−ＩＤとを示す複数のテーブルエントリが記憶される。

ルーティング部１２は、例えば、回線インタフェース部１１−１〜１１−ｎを循環的にアクセスして、受信パケットを取り込む。本実施例では、ルーティング部１２は、特に第１回線インタフェースからの受信パケットについて、パケット種類を判定し、ＳＩＰメッセージを含むセッション制御パケットと、ＲＴＰパケットについては、入力回線番号（装置ポート番号）と共に、受信バッファ１５Ｒに出力する。ルーティング部１２は、第２回線インタフェース部で受信したパケットと、第１回線インタフェース部から受信したその他のパケットと、プロセッサ１４が送信バッファ１５Ｔに出力したパケットについては、ルーティングテーブル４０に従って、宛先アドレス（ＭＡＣアドレス）と対応した回線インタフェースに転送する。

プロセッサ１４は、主制御ルーチン１００によって、受信バッファ１５Ｒからパケットを読み出し、受信パケットの種類を判定し、パケット種類に応じて、パケット転送制御ルーチン２００またはテーブル更新ルーチン３００を実行する。
受信パケットが、予め指定された特定種類のＳＩＰメッセージを含むセッション制御パケットの場合、プロセッサ１４は、テーブル更新ルーチン３００を実行し、接続管理テーブル２０とヘッダ情報テーブル３０を更新した後、受信パケットを送信バッファ１５Ｔに出力する。

受信バッファ１５Ｒから読み出したパケットが、ＲＴＰパケットの場合、プロセッサ１４は、パケット転送制御ルーチン２００を実行する。パケット転送制御ルーチン２００では、プロセッサ１４は、受信パケットのヘッダから発側端末装置情報と着側端末装置情報を抽出し、受信パケットのセッションが、接続管理テーブル２０に登録済みか否かを判定する。受信パケットが、セッション登録済みのパケットの場合、プロセッサ１３は、ヘッダ変換ルーチン２５０を呼び出して、受信パケットのヘッダ情報の一部を書き換えた後、これを送信バッファ１５Ｔに出力する。上記ヘッダ情報の変換によって、受信パケットは、ＳＩＰサーバ３を経由することなく、宛先端末に転送される。受信パケットのセッションが、接続管理テーブル２０に未登録の場合、プロセッサ１４は、ヘッダ変換することなく、受信パケットを送信バッファ１５Ｔに出力する。

図４は、セッションの確立／切断のための通信されるＳＩＰメッセージを含むセッション制御パケットのフォーマットを示す。
ＳＩＰメッセージ５０は、ＩＰヘッダＨ２とＴＣＰ／ＵＤＰヘッダＨ３とをもつＩＰパケットのペイロード部に設定される。ＳＩＰメッセージ５０は、ＳＩＰメッセージの種類と宛先とを示すスタートライン（Start-line）５１と、ＳＩＰパラメータを含むメッセージヘッダ（Message-header）５２と、端末間に論理的に形成されるコネクションに関する情報を記述したメッセージボディ（Message-body）５３とからなる。ＳＩＰメッセージの具体的な内容については、ＲＦＣ３２６１で規定されている。

図５は、パケット転送装置（Ｌ２ＳＷ）１が送受信するイーサネット（登録商標）フレーム６０のフォーマットを示す。
パケット転送装置（Ｌ２ＳＷ）１が送受信するイーサネットフレーム６０は、イーサネットヘッダＨ１と、ＩＰヘッダＨ２と、ＴＣＰ／ＵＤＰヘッダＨ３と、ペイロードＤとからなる。イーサネットヘッダＨ１は、宛先ＭＡＣアドレス６１、送信元ＭＡＣアドレス６２、ＶＬＡＮ−ＩＤ６３、その他の情報を含む。ＩＰヘッダＨ２は、送信元ＩＰアドレス６４、宛先ＩＰアドレス６５、その他の情報を含み、ＴＣＰ／ＵＤＰヘッダＨ３は、送信元ポート番号６６、宛先ポート番号６７、その他の情報を含む。

図６は、接続管理テーブル２０の１実施例を示す。
接続管理テーブル２０は、セッション毎に、発側端末情報２１と着側端末情報２２との対応関係を示す複数のエントリからなっている。

発側端末情報２１は、セッション確立要求メッセージ（ＩＮＶＩＴＥ）の送信元端末の識別子（ＵＲＬ）２１１およびＩＰアドレス２１２と、送信元端末が使用するデータ受信用ポート番号２１３と、装置ポート情報２１４とを含む。本実施例では、装置ポート情報２１４は、ＩＮＶＩＴＥメッセージの入力回線の番号２１４Ａと、ＶＬＡＮ−ＩＤ：２１４Ｂとからなっている。

一方、着側端末情報２２は、上記セッション確立要求に対する応答メッセージ（２００ ＯＫ）の送信元端末のＩＰアドレス２２１と、この端末が使用するデータ受信用のポート番号２２２と、装置ポート情報２２３とを含む。本実施例では、装置ポート情報２２３は、２００ ＯＫパケットの入力回線の番号２２３Ａと、ＶＬＡＮ−ＩＤ：２２３Ｂとからなっている。

図７は、ヘッダ情報テーブル３０の１実施例を示す。
ヘッダ情報テーブル３０には、回線番号３１と対応した複数のサブテーブルからなり、各サブテーブルには、セッション制御パケットが示すＶＬＡＮ−ＩＤ３２と、送信元端末のＭＡＣアドレス３３およびＩＰアドレス３４の対応関係を示す複数のエントリが登録される。

図８は、図２に示したユーザＢのＳＩＰ端末７Ｂが、パケット転送装置（Ｌ２ＳＷ）１とＬ３ＳＷ２とＳＩＰサーバ３を介して、ユーザＥのＳＩＰ端末７Ｅとの間に、ＶｏＩＰ通信（ＲＴＰ通信）用のセッションを確立する場合のシーケンス図を示す。
ここでは、発側となるＳＩＰ端末７ＢのＩＰアドレスを「192.168.0.1」、ＵＲＩを「UserB ＠ aaa.com」、着側となるＳＩＰ端末７ＥのＩＰアドレスを「192.168.1.1」、ＵＲＩを「UserE ＠ aaa.com」とし、ＳＩＰサーバ３のＩＰアドレスを「138.85.28.1」、ＵＲＩを「aaa.com」としている。

発側ＳＩＰ端末７Ｂは、着側ＳＩＰ端末７ＥとのＲＴＰ通信に先立って、ＳＩＰサーバ３に、セッション確立要求用のＳＩＰメッセージを含むＩＮＶＩＴＥパケットＭ１を送信する（ＳＱ０１）。
ＩＮＶＩＴＥパケットＭ１は、図９に示すように、ＩＰヘッダに、宛先アドレス（ＤＡ）としてＳＩＰサーバ３のＩＰアドレス、送信元アドレス（ＳＡ）として発側ＳＩＰ端末７ＢのＩＰアドレスを含み、ＵＤＰヘッダの宛先ポート番号（UDP dst port）、送信元ポート番号（UDP src port）として、ＳＩＰ用のポート番号「5060」を含んでいる。

尚、図９において、＃記号に続く文字列は、注釈用として付されたものであり、実際のパケットに含まれる有効情報ではない。また、図９では省略されているが、上記ＩＮＶＩＴＥパケットＭ１のイーサネットヘッダＨ１には、宛先ＭＡＣアドレスとして、ＳＩＰサーバ３が接続されているＬ３ＳＷ２のＭＡＣアドレス、送信元ＭＡＣアドレスとして、発側ＳＩＰ端末７ＢのＭＡＣアドレス、ＶＬＡＮ−ＩＤとして、例えば、発側ＳＩＰ端末７Ｂが所属するＶＬＡＮセグメントの識別子の値「10」が設定されている。

上記ＩＮＶＩＴＥパケットＭ１で搬送されるＳＩＰメッセージ５０は、スタートライン５１で、メッセージ種類「INVITE」と着側ＳＩＰ端末７ＥのＵＲＩを示している。ＳＩＰメッセージ５０のメッセージヘッダ部５２は、メッセージ経路を示すＶｉａヘッダで、発側ＳＩＰ端末７ＢのＵＲＩとポート番号を指定し、宛先を示すＴｏヘッダで、宛先ＳＩＰ端末７ＥのＵＲＬを指定し、送信元を示すＦｒｏｍヘッダで、要求元ＳＩＰ端末７ＢのＵＲＬを指定し、Ｃａｌｌ−ＩＤで、セッションの識別子を指定している。また、メッセージボディ５３は、ｃパラメータで、発側ＳＩＰ端末７ＢのＩＰアドレスを指定し、ｍパラメータで、発側ＳＩＰ端末７Ｂが使用するデータ受信用のポート番号「50050」を指定している。

パケット転送装置１は、第１回線インタフェース部１０からパケットを受信すると、ＵＤＰポート番号の値から、受信パケットがＳＩＰ制御パケットか否かを判定する。
受信パケットがＩＮＶＩＴＥパケットの場合、パケット転送装置１は、受信パケットのヘッダＨ１、Ｈ２、Ｈ３から、送信元ＭＡＣアドレス「00-00-00-00-00-01」、ＶＬＡＮ−ＩＤ（この例では「10」）、送信元ＩＰアドレス「192.168.0.1」を抽出し、ＳＩＰメッセージから、Ｆｒｏｍヘッダが示す要求元端末の識別子「User B ＠ aaa.com」と、ｍパラメータが示すデータ受信用ポート番号「50050」とを抽出し、回線インタフェース部１０の識別番号から、このパケットの入力回線番号（例えば、「１」）を特定し、発側端末情報２１として、上記要求元端末の識別子と、送信元ＩＰアドレスと、データ受信用のポート番号と、入力回線番号と、ＶＬＡＮ−ＩＤを含む新たなテーブルエントリを生成して、図６（Ａ）に示すように、接続管理テーブル２０に登録する。この時点では、着側端末情報２２の各フィールドは、空欄となっている。

パケット転送装置１は、更に、ＶＬＡＮ−ＩＤ「10」と、送信元ＭＡＣアドレス「00-00-00-00-00-01」と、送信元ＩＰアドレス「192.168.0.1」とを含むＳＩＰ端末７Ｂ用の新たなテーブルエントリを生成し、ヘッダ情報テーブル３０の回線番号「１」と対応するサブテーブルに登録する（ＳＱ０２）。この後、パケット転送装置１は、ルーティングテーブル４０に従って、受信パケットをＬ３ＳＷ２にＩＮＶＩＴＥパケットＭ２として転送する（ＳＱ０３）。

Ｌ３ＳＷ２は、上記ＩＮＶＩＴＥパケットＭ２を受信すると、ルーティングテーブルに従って、受信パケットをＩＮＶＩＴＥパケットＭ３としてＳＩＰサーバに転送する（ＳＱ０４）。
ＳＩＰサーバ３は、ＩＮＶＩＴＥパケットＭ３を受信すると、ＳＩＰメッセージのＴｏヘッダが示す宛先識別子「UserE ＠ aaa.com」に基いて、着側ＳＩＰ端末７ＥのＩＰアドレス「192.168.1.1」を特定し、図１０に示すように、ＳＩＰメッセージのヘッダ部に、自サーバのＵＲＬを含む新たなViaヘッダを追加する。ＩＮＶＩＴＥパケットＭ３は、宛先ＩＰアドレスを着側ＳＩＰ端末７ＥのＩＰアドレス、送信元ＩＰアドレスをＳＩＰサーバ３のＩＰアドレスに書き換えた後、ＩＮＶＩＴＥパケットＭ４として、着側ＳＩＰ端末７Ｅに送信される（ＳＱ０５）。

上記ＩＮＶＩＴＥパケットＭ４は、Ｌ３ＳＷ２で受信され、ルーティングテーブルに従って、着側ＳＩＰ装置端末７Ｅが接続されたパケット転送装置１に、ＩＮＶＩＴＥパケットＭ５として転送される（ＳＱ０６）。
上記ＩＮＶＩＴＥパケットＭ５は、パケット転送装置１の第２回線インタフェース部で受信される。この場合、パケット転送装置１は、ルーティングテーブル４０に従って、受信パケットをＩＮＶＩＴＥパケットＭ６として着側ＳＩＰ端末７Ｅに転送する（ＳＱ０７）。

着側ＳＩＰ端末７Ｅが着呼に応答すると、着側ＳＩＰ端末７ＥからＳＩＰサーバ３宛に、ＳＩＰ応答メッセージ（２００ ＯＫ）を含む２００ ＯＫパケットＭ７が送信される（ＳＱ０８）。上記２００ ＯＫパケットＭ７は、図１１に示すように、ＳＩＰメッセージのスタートライン５１で、メッセージ種類「200 OK」を示し、メッセージヘッダ部５２に、ＩＮＶＩＴＥパケットＭ６と同様の情報を含んでいる。また、２００ ＯＫパケットＭ７は、メッセージヘッダのＣｓｅｑで、このパケットが「INVITE」に対する応答であることを示し、メッセージボディ５３において、ｃパラメータで、着側ＳＩＰ端末７ＥのＩＰアドレス「192.168.1.1」を指定し、ｍパラメータで、着側ＳＩＰ端末７Ｅにおけるデータ受信用のポート番号「50070」を指定している。

パケット転送装置１は、第１回線インタフェース部で２００ ＯＫパケットＭ７を受信すると、ＵＤＰポート番号の値「5060」から、受信パケットがＳＩＰメッセージ用のものと判断する。受信パケットがＳＩＰの２００ ＯＫパケットであり、メッセージヘッダのＣｓｅｑから、受信パケットが「INVITE」に対する応答パケットであることが判明すると、パケット転送装置１は、ＳＩＰメッセージのＦｒｏｍヘッダから、セッション確立要求の送信元端末の識別子「UserB ＠ aaa.com」をスヌーピングし、接続管理テーブル２０に、端末識別子２１１として「UserB ＠ aaa.com」を含むテーブルエントリが既に登録済みか否かを判定する。

もし、目的のテーブルエントリが接続管理テーブル２０に登録済みで、着側端末情報２２が空欄の場合、パケット転送装置１は、図６（Ｂ）に示すように、上記テーブルエントリの着側端末情報２２として、ｃパラメータが示す着側ＳＩＰ端末７ＥのＩＰアドレス「192.168.1.1」と、ｍパラメータが示すデータ受信用のポート番号「50070」と、上記パケットの入力回線の番号（この例では、「２」）と、ＶＬＡＮ−ＩＤの値（この例では「１１」）を登録する。

パケット転送装置１は、更に、図７に示すように、ヘッダ情報テーブル３０の入力回線番号「２」と対応するサブテーブルに、上記着側ＳＩＰ端末７ＥのＩＰアドレス「192.168.1.1」と、ＶＬＡＮ−ＩＤの値「１１」と、受信パケットのイーサネットヘッダＨ１から抽出した送信元ＭＡＣアドレス「00-00-00-00-01-01」とを含むテーブルエントリを登録する（ＳＱ０９）。この後、パケット転送装置１は、ルーティングテーブルに従って、受信パケットをＬ３ＳＷ２に２００ ＯＫパケットＭ８として転送する（ＳＱ１０）。尚、目的のテーブルエントリが接続管理テーブル２０に未登録の場合、パケット転送装置１は、テーブル更新することなく、受信パケットをＬ３ＳＷ２に２００ ＯＫパケットＭ８として転送する（ＳＱ１０）。

Ｌ３ＳＷ２は、上記２００ ＯＫパケットＭ８を受信すると、ルーティングテーブルに従って、受信パケットを２００ ＯＫパケットＭ９として、ＳＩＰサーバ３に送信する（ＳＱ１１）。
ＳＩＰサーバ３は、２００ ＯＫパケットＭ９を受信すると、図１２に示すように、ＳＩＰメッセージのヘッダ部からＳＩＰサーバ３用のＶｉａヘッダを削除し、宛先ＩＰアドレス（ＤＡ）をＳＩＰ端末７ＢのＩＰアドレスに書き換え、送信元ＩＰアドレスをＳＩＰサーバのＩＰアドレスに書き換えた後、ＳＩＰ端末７Ｂに２００ ＯＫパケットＭ１０として送信する（ＳＱ１２）。

上記２００ ＯＫパケットＭ１０は、Ｌ３ＳＷ２で受信され、ルーティングテーブルに従って、Ｌ２ＳＷ１に２００ ＯＫパケットＭ１１として転送される（ＳＱ１３）。
パケット転送装置１は、第２回線インタフェース部で上記２００ ＯＫパケットＭ１１を受信すると、ルーティングテーブル４０に従って、受信パケットを２００ ＯＫパケットＭ１２として、発側ＳＩＰ装置端末７Ｂに転送する（ＳＱ１４）。

発側ＳＩＰ装置端末７Ｂは、上記２００ ＯＫパケットＭ１２を受信すると、図１３に示すＡＣＫパケットＭ１３をＳＩＰサーバ３に送信する（ＳＱ１５）。
パケット転送装置１は、第１回線インタフェース部で上記ＡＣＫパケットＭ１３を受信すると、ＵＤＰポート番号の値「5060」から、受信パケットがＳＩＰメッセージを含むのものと判断し、ＳＩＰメッセージのスタートラインが示すメッセージ種類を判定する。受信したＳＩＰメッセージがＡＣＫの場合、パケット転送装置１は、受信パケットをＡＣＫパケットＭ１４として、Ｌ３ＳＷ２に転送する（ＳＱ１６）。Ｌ３ＳＷ２は、ＡＣＫパケットＭ１４を受信すると、ルーティングテーブルに従って、これをＡＣＫパケットＭ１５として、ＳＩＰサーバ３に転送する（ＳＱ１７）。

ＳＩＰサーバ３は、ＡＣＫパケットＭ１５を受信すると、ＳＩＰメッセージのスタートラインから、着側ＳＩＰ装置端末７ＥのＩＰアドレス「192.168.1.1」を特定し、図１４に示すように、メッセージヘッダに、自サーバのＶｉａヘッダを追加する。ＳＩＰサーバ３は、ＡＣＫパケットＭ１５の宛先ＩＰアドレス（ＤＡ）を着側ＳＩＰ装置端末７ＥのＩＰアドレスに書き換え、送信元ＩＰアドレス（ＳＡ）をＳＩＰサーバ３のＩＰアドレスに書き換えた後、着側ＳＩＰ端末７Ｅに、ＡＣＫパケットＭ１６として送信する（ＳＱ１８）。

ＡＣＫパケットＭ１６は、Ｌ３ＳＷ２で受信され、ＡＣＫパケットＭ１７として、パケット転送装置１に転送される（ＳＱ１９）。パケット転送装置１は、第２回線インタフェース部で上記ＳＩＰのＡＣＫパケットＭ１７を受信すると、これをＡＣＫパケットＭ１８として、着側ＳＩＰ装置端末７Ｅに転送する（ＳＱ２０）。

図１５は、ＳＩＰ端末７ＢとＳＩＰ端末７Ｅとの間のＲＴＰパケットの転送シーケンスを示す。
ＳＩＰ端末７Ｂが、ＳＩＰ端末７Ｅ宛にＲＴＰパケットＤ１を送信（ＳＱ３１）した場合、ＲＴＰパケットＤ１は、図１６に示すように、宛先ＩＰアドレス（ＤＡ）として、ＳＩＰ端末７ＥのＩＰアドレス「192.168.1.1」、ＵＤＰ宛先ポート番号（UDP dst port）として「50070」を含み、送信元ＩＰアドレス（ＳＡ）として、ＳＩＰ端末７ＢのＩＰアドレス「192.168.0.1」、ＵＤＰ送信元ポート番号として「50050」を含んでいる。

パケット転送装置１は、ＲＴＰパケットＤ１を受信すると、図２４で詳述するパケット転送制御ルーチン２００を実行して、受信パケットのヘッダ情報を接続管理テーブル２０と照合する。この例では、ＲＴＰパケットＤ１の送信元ＩＰアドレス「192.168.0.1」と送信元ポート番号「50050」、宛先ＩＰアドレス「192.168.1.1」と宛先ポート番号「50070」が、それぞれテーブルエントリＥＮ１の発側端末情報２１、着側端末情報２２に一致している。この場合、パケット転送装置１は、図２５で詳述するヘッダ変換ルーチン２５０を実行し（ＳＱ３２）、受信パケットＤ１のＭＡＣヘッダを書き換えた後、ＲＴＰパケットＤ２として、着側ＳＩＰ端末７Ｅに折り返す（ＳＱ３３）。

ＳＩＰ端末７ＥからＳＩＰ端末７Ｂ宛に、ＲＴＰパケットＤ３を送信（ＳＱ３４）した場合、ＲＴＰパケットＤ３は、図１７に示すように、宛先ＩＰアドレス（ＤＡ）としてＳＩＰ端末７ＢのＩＰアドレス「192.168.0.1」、ＵＤＰ宛先ポート番号として「50050」を含み、送信元ＩＰアドレス（ＳＡ）として、ＳＩＰ端末７ＥのＩＰアドレス「192.168.1.1」、ＵＤＰ送信元ポート番号（UDP src port）として「50070」を含む。

パケット転送装置１は、ＲＴＰパケットＤ３を受信すると、パケット転送制御ルーチン２００を実行して、受信パケットのヘッダ情報を接続管理テーブル２０と照合する。この例では、ＲＴＰパケットＤ３の送信元ＩＰアドレス「192.168.1.1」と送信元ポート番号「50070」が、テーブルエントリＥＮ１の着側端末情報２２に一致し、宛先ＩＰアドレス「192.168.0.1」と宛先ポート番号「50050」が、エントリＥＮ１の発側端末情報２１に一致しているため、パケット転送装置１は、ヘッダ変換ルーチン２５０を実行し（ＳＱ３５）、パケット変換処理を行い、受信パケットＤ３のＭＡＣヘッダを書き換えた後、ＲＴＰパケットＤ４として、ＳＩＰ端末７Ｂに折り返す（ＳＱ３６）。

図１８は、セッションの切断シーケンスを示す。
例えば、発側ＳＩＰ端末７Ｂのユーザが、セッションの切断操作をした場合、ＳＩＰ端末７Ｂからセッション切断用のＳＩＰメッセージを含むＢＹＥパケットＭ１９が送信される（ＳＱ４１）。ＢＹＥパケットＭ１９には、図１９に示すように、ＡＣＫパケットＭ１３と同様のＩＰヘッダとＵＤＰヘッダが付され、ＳＩＰメッセージのスタートラインに、メッセージ種類「ＢＹＥ」と、着側ＳＩＰ端末７ＥのＩＰアドレス「192.168.1.1」を含んでいる。

パケット転送装置１は、第１回線インタフェース部で上記ＢＹＥパケットＭ１９を受信すると、ＵＤＰポート番号から受信パケットがＳＩＰ制御パケットであり、ＳＩＰメッセージのスタートライン５１から、受信パケットがＢＹＥパケットであると判断する。

ＢＹＥパケットを受信したパケット転送装置１は、ＳＩＰメッセージヘッダのＦｒｏｍヘッダから、要求元端末の識別子（ＵＲＬ）の値「UserB ＠ aaa.com」を抽出し、接続管理テーブル２０から、端末識別子２１１が「UserB ＠ aaa.com」のテーブルエントリを検索する。

接続管理テーブル２０に目的のテーブルエントリＥＮ１が見つかった場合、パケット転送装置１は、検索されたエントリＥＮ１を接続管理テーブル２０から削除する。また、ＢＹＥパケットのヘッダから送信元ＩＰアドレス「192.168.0.1」を抽出し、ヘッダ情報テーブル３０から、ＲＴＰ ＩＰアドレス３４が「192.168.0.1」のテーブルエントリを検索して、これを削除する（ＳＱ４２）。この後、パケット転送装置１は、ルーティングテーブル４０に従って、受信パケットをＢＹＥパケットＭ２０として、Ｌ３ＳＷ２に転送する（ＳＱ４３）。

ＢＹＥパケットＭ２０は、Ｌ３ＳＷ２によって受信され、ルーティングテーブルに従って、ＳＩＰサーバにＢＹＥパケットＭ２１として転送される（ＳＱ４４）。
ＳＩＰサーバ３は、ＢＹＥパケットＭ２１を受信すると、ＳＩＰメッセージのスタートラインから、着側ＳＩＰ装置端末７ＥのＩＰアドレス「192.168.1.1」を特定する。ＳＩＰサーバ３は、図２０に示すように、ＢＹＥパケットＭ２１のＳＩＰメッセージヘッダに、自サーバのＶｉａヘッダを追加し、宛先ＩＰアドレスを着側ＳＩＰ端末のＩＰアドレス、送信元ＩＰアドレスをＳＩＰサーバ３のＩＰアドレスに書き換えた後、ＢＹＥパケットＭ２２として、着側ＳＩＰ端末７Ｅに転送する（ＳＱ４５）。Ｌ３ＳＷ２は、上記ＢＹＥパケットＭ２２を受信すると、ルーティングテーブルに従って、パケット転送装置１にＢＹＥパケットＭ２３として転送する（ＳＱ４６）。

パケット転送装置１は、第２回線インタフェース部で上記ＢＹＥパケットＭ２３を受信すると、ルーティングテーブル４０に従って、受信パケットをＢＹＥパケットＭ２４として、ＳＩＰ端末７Ｅに転送する（ＳＱ４７）。
ＳＩＰ端末７Ｅは、ＢＹＥパケットＭ２４を受信すると、ＳＩＰサーバ３に対して、２００ ＯＫパケットＭ２５を送信する（ＳＱ４８）。２００ ＯＫパケットＭ２５は、図２１に示すように、ＳＩＰメッセージヘッダのＣｓｅｑが「BYE」となっている。

パケット転送装置１は、第１回線インタフェースで上記２００ ＯＫパケットＭ２５を受信すると、ＵＤＰポート番号の値「5060」から、受信パケットがＳＩＰメッセージであり、ＳＩＰメッセージのスタートライン５１から、受信メッセージが２００ ＯＫメッセージであり、メッセージヘッダのＣｓｅｑから、受信パケットが、ＢＹＥパケットに対する応答パケットであると判断する。

２００ ＯＫパケットが、ＢＹＥパケットに対する応答パケットの場合、パケット転送装置１は、受信パケットのヘッダから送信元ＩＰアドレス「192.168.1.1」を抽出し、ヘッダ情報テーブル３０から、ＲＴＰ ＩＰアドレス３４が、「192.168.1.1」のテーブルエントリを検索して、これを削除する（ＳＱ４９）。この後、パケット転送装置１は、ルーティングテーブル４０に従って、受信パケットを２００ ＯＫパケットＭ２６として、Ｌ３ＳＷ２に転送する（ＳＱ５０）。Ｌ３ＳＷ２は、２００ ＯＫパケットＭ２６を受信すると、ルーティングテーブルに従って、ＳＩＰサーバに２００ ＯＫパケットＭ２７として転送する（ＳＱ５１）。

ＳＩＰ３サーバは、２００ ＯＫパケットＭ２７を受信すると、メッセージヘッダのＣｓｅｑをチェックし、受信パケットがＢＹＥパケットに対する応答パケットであることが判明すると、図２２に示すように、メッセージヘッダ部からＳＩＰサーバ３のＶｉａヘッダを削除し、宛先ＩＰアドレス（ＤＡ）をＳＩＰ端末７ＢのＩＰアドレスに書き換え、送信元ＩＰアドレスをＳＩＰサーバ３のＩＰアドレスに書き換えた後、ＳＩＰ端末７Ｂに２００ ＯＫパケットＭ２８として送信する（ＳＱ５２）。

Ｌ３ＳＷ２は、２００ ＯＫパケットＭ２８を受信すると、ルーティングテーブルに従って、受信パケットを２００ ＯＫパケットＭ２９として、パケット転送装置１に転送する（ＳＱ５３）。
パケット転送装置１は、第２回線インタフェース部で上記２００ ＯＫパケットＭ２９を受信すると、ルーティングテーブル４０に従って、受信パケットを２００ ＯＫパケットＭ３０として、ＳＩＰ端末７Ｂに転送する（ＳＱ５４）。ＳＩＰ端末７Ｂが、上記２００ ＯＫパケットＭ３０を受信することによって、セッションの切断シーケンスが終了する。

図２３は、テーブル更新ルーチン３００のフローチャートを示す。
テーブル更新ルーチン３００において、プロセッサ１４は、受信パケットの種別を判定する（ステップ３０１）。受信パケットがＩＮＶＩＴＥパケットの場合、プロセッサ１４は、発側端末情報２１に有効データを含み、着側端末情報２２が空欄の新たなテーブルエントリを接続管理テーブル２０に登録し（３０２）、ヘッダ情報テーブル３０に、受信パケットのＶＬＡＮ−ＩＤ、送信元端末のＭＡＣアドレスおよびＩＰアドレスを示す新たなテーブルエントリを登録して（３０３）、このルーチンを終了する。

受信パケットがＢＹＥパケットの場合、プロセッサ１４は、接続管理テーブル２０から、切断セッションと対応するテーブルエントリを削除し（３０４）、ヘッダ情報テーブル３０から、受信パケットの送信元端末のＩＰアドレスと対応するテーブルエントリを削除して（３０５）、このルーチンを終了する。

受信パケットが２００ ＯＫパケットの場合、プロセッサ１４は、ＳＩＰメッセージのＣｓｅｑを参照し、Ｃｓｅｑが「INVITE」を示していた場合は、ヘッダ情報テーブル３０に、受信パケットのＶＬＡＮ−ＩＤ、送信元端末のＭＡＣアドレスおよびＩＰアドレスを示す新たなテーブルエントリを登録し（３０３）、Ｃｓｅｑが「BYE」を示していた場合は、ヘッダ情報テーブル３０から、受信パケットの送信元端末のＩＰアドレスと対応するテーブルエントリを削除して（３０５）、このルーチンを終了する。
受信パケットがＡＣＫパケットの場合、プロセッサ１４は、何もしないで、このこのルーチンを終了する。

図２４は、ＲＴＰパケットを処理するパケット転送制御ルーチン２００のフローチャートを示す。
パケット転送制御ルーチン２００において、プロセッサ１４は、先ず、受信パケットの送信元端末を発側端末と看做して、接続管理テーブル２０から、受信パケットと対応するテーブルエントリを検索する（ステップ２０１）。ここでは、受信パケットの送信元ＩＰアドレスと送信元ポート番号が、接続管理テーブル２０に発側端末情報２１として登録されているＩＰアドレス２１２とポート番号２１３に一致し、受信パケットの宛先ＩＰアドレスと宛先ポート番号が、接続管理テーブル２０に着側端末情報２２として登録されているＩＰアドレス２２１とポート番号２２２に一致したテーブルエントリが検索される。

検索の結果（２０２）、目的のテーブルエントリが見つかった場合、プロセッサ１４は、受信パケットの入力回線番号と、上記テーブルエントリが示す回線番号２１４Ａとを比較し（２０３）、回線番号が一致した場合は、ヘッダ変換ルーチン２５０を実行した後、受信パケットを送信バッファ１５Ｔに出力し（２６０）、回線番号が一致していなければ、受信パケットを廃棄する（２１０）。

ステップ２０１のテーブル検索で、目的のテーブルエントリが見つからなかった場合、プロセッサ１４は、受信パケットの送信元端末を着側端末と看做して、接続管理テーブル２０から、受信パケットと対応するテーブルエントリを検索する（ステップ２０６）。ここでは、受信パケットの送信元ＩＰアドレスと送信元ポート番号が、接続管理テーブル２０に着側端末情報２２として登録されているＩＰアドレス２２１とポート番号２２２に一致し、受信パケットの宛先ＩＰアドレスと宛先ポート番号が、接続管理テーブル２０に発側端末情報２１として登録されているＩＰアドレス２１２とポート番号２１３に一致するテーブルエントリが検索される。

検索の結果（２０７）、目的のテーブルエントリが見つかった場合、プロセッサ１４は、受信パケットの入力回線番号と、上記テーブルエントリが示す回線番号２２３Ａとを比較し（２０８）、回線番号が一致した場合は、ヘッダ変換ルーチン２５０を実行した後、受信パケットを送信バッファ１５Ｔに出力し（２６０）、回線番号が一致していなければ、受信パケットを廃棄する（２１０）。ステップ２０６のテーブル検索で、目的のテーブルエントリが見つからなかった場合、プロセッサ１４は、ヘッダ変換を実行することなく、受信パケットを送信バッファ１５Ｔに出力する。

図２５は、ヘッダ変換ルーチン２５０のフローチャートを示す。
ヘッダ変換ルーチン２５０では、プロセッサ１４は、受信パケット（ＲＴＰパケット）の送信元ＭＡＣアドレスを宛先ＭＡＣアドレスに置き換える（２５１）。次に、ヘッダ情報テーブル３０から、ＲＴＰ ＩＰアドレス３４が、受信パケットの宛先ＩＰアドレスと一致するテーブルエントリを検索して、ＭＡＣアドレス３３とＶＬＡＮ−ＩＤ３２の値を取得し（２５２）、取得したＭＡＣアドレスとＶＬＡＮ−ＩＤを受信パケットの宛先ＭＡＣアドレスとＶＬＡＮ−ＩＤに設定する（２５３）。

実施例では、ルーティング部１２が、端末との接続回線（アクセス回線）を収容した第１回線インタフェース部で受信されたパケットの中から、セッション制御パケットとＲＴＰパケットとを選択して制御部１３に供給し、Ｌ３ＳＷ２の接続回線を収容した第２回線インタフェース部で受信されたパケットについては、制御部１３に渡すことなく、ルーティングテーブル４０に従ってルーティングするようにした。

しかしながら、本発明の他の実施例として、例えば、ルーティング部１２が、セッション制御パケットとＲＴＰパケットは全て、入力回線番号と共に制御部１３に供給し、制御部１３で、これらのパケットの入力回線を判定して、接続管理テーブルおよびヘッダ情報テーブルに反映すべき制御パケットと、ヘッダ変換すべきＲＴＰパケットを選択するようにしてもよい。

また、入力回線番号を判定する代わりに、例えば、ＩＮＶＩＴＥパケット（または２００ ＯＫパケット）を受信した時、接続管理テーブル、ヘッダ情報テーブルをチェックし、受信パケットに応じて登録すべきエントリがテーブルに存在していなければ、新たなテーブルエントリを追加し、既に存在していれば、受信パケットがＳＩＰサーバ３で折り返されたものと判断して、テーブル更新することなく、受信パケットをルーティングするようにしてもよい。

インターネットＮＷ３に接続された発側端末と、パケット転送装置（Ｌ２ＳＷ）１に収容された端末とが音声通信する場合、パケット転送装置１でＲＴＰパケットを折り返す必要はない。この場合、ＩＮＶＩＴＥパケットは、第２回線インタフェースで受信され、それに応答する２００ ＯＫパケットは、何れかの第１回線インタフェースで受信され、ＳＩＰサーバ３で折り返されたＩＮＶＩＴＥパケット、２００ ＯＫパケットが、パケット転送装置１で受信されることはない。前述したように、第１回線インタフェースで受信されたセッション制御パケットのみに着目して、接続管理テーブルを更新した場合、接続管理テーブルには、発側端末情報が未登録となるため、２００ ＯＫパケットを受信した時、接続管理テーブルをチェックすることによって、テーブル更新することなく、受信パケットをＬ３ＳＷ２側に転送することができる。また、接続管理テーブルにセッションが登録されていないため、その後に第１回線インタフェースで受信したＲＴＰパケットは、パケット転送装置１で折り返すことなく、Ｌ３ＳＷ２側に転送することができる。

着側端末がインターネットＮＷ３に接続されていた場合も、第１回線インタフェースで受信されたセッション制御パケットのみに着目して、接続管理テーブルを更新すれば、接続管理テーブルには、着側端末情報が未登録となる。従って、その後に第１回線インタフェースで受信したＲＴＰパケットは、セッションが接続管理テーブルに登録されていないことから、パケット転送装置１で折り返すことなく、Ｌ３ＳＷ２側に転送することができる。

上述したように、本発明の実施例では、端末間でセッション確立手順を実行中に、パケット転送装置１が、ＲＴＰパケットのヘッダ変換に必要な情報をヘッダ情報テーブルに記憶しておき、セッション制御パケットは、セッション管理装置（ＳＩＰサーバ）に転送し、ＲＴＰパケットは、セッション管理装置を経由することなく、宛先端末に折り返すようにしているため、セッション管理装置の負荷を減少し、ＲＴＰパケットの転送遅延時間を短縮することが可能となる。また、セッションの確立／切断用の制御パケットは、全てセッション管理装置に転送されているため、セッション管理装置によるユーザ毎のセッション管理情報の収集に支障はない。尚、本発明は、複数のＶＬＡＮがＬ２ＳＷとＬ３ＳＷとの間で１つのＶＡＬＮに統合されるアグリゲーション型のネットワークに対しても有効となる。

本発明のパケット転送装置（Ｌ２ＳＷ）１が適用されるネットワークの１例を示す図。 本発明のパケット転送装置（Ｌ２ＳＷ）１の動作説明のためのネットワーク構成図。 本発明のパケット転送装置（Ｌ２ＳＷ）１の１実施例を示すブロック図。 ＳＩＰメッセージを含むセッション制御パケットのフォーマットを示す図。 パケット転送装置（Ｌ２ＳＷ）１が送受信するイーサネットフレーム６０のフォーマットを示す図。 接続管理テーブル２０の１実施例を示す図。 ヘッダ情報テーブル３０の１実施例を示す図。 図２に示したＳＩＰ端末７ＢとＳＩＰ端末７Ｅとの間にＶｏＩＰ通信（ＲＴＰ通信）用のセッションを確立する場合のシーケンス図。 図８におけるＩＮＶＩＴＥパケットＭ１の１例を示す図。 図８におけるＩＮＶＩＴＥパケットＭ４の１例を示す図。 図８における２００ ＯＫパケットＭ７の１例を示す図。 図８における２００ ＯＫパケットＭ１０の１例を示す図。 図８におけるＡＣＫパケットＭ１３の１例を示す図。 図８におけるＡＣＫパケットＭ１６の１例を示す図。 ＳＩＰ端末７ＢとＳＩＰ端末７Ｅとの間のＲＴＰパケットの転送シーケンスを示す。 図１５におけるＲＴＰパケットＤ１の１例を示す図。 図１５におけるＲＴＰパケットＤ３の１例を示す図。 ＳＩＰ端末７ＢとＳＩＰ端末７Ｅとの間のセッションの切断シーケンスを示す図。 図１８におけるＢＹＥパケットＭ１９の１例を示す図。 図１８におけるＢＹＥパケットＭ２２の１例を示す図。 図１８における２００ ＯＫパケットＭ２５の１例を示す図。 図１８における２００ ＯＫパケットＭ２８の１例を示す図。 テーブル更新ルーチン３００の１実施例を示すフローチャート。 パケット転送制御ルーティン２００の１実施例を示すフローチャート。 ヘッダ変換ルーチン２５０の１実施例を示すフローチャート。

符号の説明

１：パケット転送装置、２：Ｌ３ＳＷ、３：ＳＩＰサーバ、４：ＯＬＴ、５：ＯＮＵ、
６：ＷＥＢホスト、７：ＳＩＰ装置端末、８：ＷＥＢサーバ、９：制御端末、
１０：入出力回線、１１：回線インタフェース部、１２：ルーティング部、１３：制御部、１５Ｔ：送信バッファ、１５Ｒ：受信バッファ、１６：メモリ、１７：インタフェース、２０：接続制御テーブル、３０：ヘッダ情報テーブル、４０：ルーティングテーブル、
１００：主制御ルーチン、２００：パケット転送制御ルーチン、２５０：ヘッダ変換ルーチン、３００：テーブル更新ルーチン。

Claims (7)

1. 受信パケットをＶＬＡＮ（Virtual Local Area Network）−ＩＤを含むレイヤ２ヘッダ情報に従ってルーティングするレイヤ２パケット転送装置であって、
   それぞれが少なくとも１つのユーザ端末と接続されたＶＬＡＮセグメントの複数のアクセス回線を収容する複数の第１回線インタフェース部と、
   該レイヤ２パケット転送装置をセッション管理装置を含むネットワークに接続された上位通信ノード装置と接続するための第２回線インタフェース部と、
   上記第１、第２インタフェース部の間でレイヤ２ヘッダ情報に従って受信パケットをルーティングすると共に、受信パケットの中からセッション制御パケットを検出するプロトコル処理部とからなり、
   上記プロトコル処理部が、
   セッション毎に、発側端末のポート番号とＩＰアドレスと端末識別子を含む発側端末情報と、着側端末のポート番号とＩＰアドレスを含む着側端末情報との対応関係を示す複数のテーブルエントリが登録される接続管理テーブルと、
   回線番号と対応づけて、ＶＬＡＮ−ＩＤとＭＡＣアドレスとＩＰアドレスとの組み合わせを示す複数のテーブルエントリが登録されるヘッダ情報テーブルと、
   制御部とを有し、
   上記制御部が、上記第１回線インタフェース部のうちの何れかから、上記セッション管理装置に転送すべき特定のセッション制御パケットを受信した時、該セッション制御パケットから抽出された情報項目と、該セッション制御パケットを受信した第１回線インタフェース部の回線番号とに基いて、上記接続管理テーブルと上記ヘッダ情報テーブルを更新し、該セッション制御パケットを上記第２回線インタフェース部を通して上記セッション管理装置に転送し、
   上記第１回線インタフェース部のうちの何れかから、発側端末と着側端末との間のセッション確立後に送信されたリアルタイムパケットを受信した時、上記制御部が、該リアルタイムパケットのヘッダ情報を上記接続管理テーブルに登録された発側端末情報および着側端末情報と照合し、上記接続管理テーブルに上記ヘッダ情報と対応するテーブルエントリが登録済みの場合、上記ヘッダ情報テーブルから検索された上記リアルタイムパケットのＩＰアドレスと対応するテーブルエントリに基いて、上記リアルタイムパケットのヘッダ情報を書き換え、該リアルタイムパケットを上記第２回線インタフェース部に接続された上記上位通信ノード装置に転送することなく、宛先端末と対応する第１回線インタフェース部にルーティングし、上記接続管理テーブルに上記ヘッダ情報と対応するテーブルエントリが未登録の場合、該リアルタイムパケットが上記上位通信ノード装置で処理されるように上記第２回線インタフェース部にルーティングすることを特徴とするレイヤ２パケット転送装置。
2. 前記制御部が、
   前記第１回線インタフェース部のうちの１つから、発側端末が送信したセッション確立要求パケットを受信した時、前記接続管理テーブルに、上記セッション確立要求パケットのヘッダとメッセージ内容から抽出された発側端末情報を含む新たなテーブルエントリを追加すると共に、前記ヘッダ情報テーブルに、上記セッション確立要求パケットの入力回線番号と対応付けて、該セッション確立要求パケットのヘッダから抽出したＶＬＡＮ−ＩＤと、送信元のＭＡＣアドレスおよびＩＰアドレスを示す発側端末用の新たなテーブルエントリを追加し、
   上記第１回線インタフェース部の何れかから、上記セッションの確立要求パケットに対する応答パケットを受信した時、上記接続管理テーブルの上記新たなテーブルエントリに、上記応答パケットのヘッダから抽出された着側端末情報を登録すると共に、上記ヘッダ情報テーブルに、上記応答パケットの入力回線番号と対応付けて、該応答パケットのヘッダから抽出したＶＬＡＮ−ＩＤと、送信元のＭＡＣアドレスおよびＩＰアドレスを示す着側端末用の新たなテーブルエントリを追加することを特徴とする請求項１に記載のレイヤ２パケット転送装置。
3. 前記制御部が、前記接続管理テーブルに、前記発側端末情報として、前記セッション確立要求パケットから抽出された送信元端末の識別子と、ＩＰアドレスと、送信元ポート番号とを含む新たなテーブルエントリを追加し、該テーブルエントリに、前記着側端末情報として、前記応答パケットから抽出された送信元端末のＩＰアドレスと、送信元ポート番号とを追加することを特徴とする請求項２に記載のレイヤ２パケット転送装置。
4. 前記接続管理テーブルの各テーブルエントリが、前記発側端末情報として、更に、前記セッション確立要求パケットの入力回線番号と、ＶＬＡＮ−ＩＤとを含み、前記着側端末情報として、更に、前記応答パケットの入力回線番号と、ＶＬＡＮ−ＩＤとを含むことを特徴とする請求項３に記載のレイヤ２パケット転送装置。
5. 前記制御部が、前記第１回線インタフェース部の何れかからセッションの切断要求パケットを受信した時、前記接続管理テーブルから、該切断要求パケットで切断要求されたセッションのテーブルエントリを削除し、前記ヘッダ情報テーブルから、上記切断要求パケットのヘッダ情報で特定される発側端末用および着側端末用のテーブルエントリを削除することを特徴とする請求項１〜請求項４の何れかに記載のレイヤ２パケット転送装置。
6. 前記プロトコル処理部が、前記第１、第２回線インタフェース部の間で受信パケットをルーティングするルーティング部を備え、
   上記ルーティング部が、前記第１回線インタフェース部から受信した前記特定のセッション制御パケットとリアルタイムパケットを前記制御部に供給し、該制御部から出力されたセッション制御パケットとリアルタイムパケットをそれぞれのヘッダ情報に従って前記第１、第２回線インタフェース部のうちの１つにルーティングすることを特徴とする請求項１〜請求項５の何れかに記載のレイヤ２パケット転送装置。
7. 前記プロトコル処理部が、前記第１、第２回線インタフェース部の間で受信パケットをルーティングするルーティング部を備え、
   上記ルーティング部が、前記第１、第２回線インタフェース部から受信したセッション制御パケットとリアルタイムパケットを前記制御部に供給し、該制御部から出力されたセッション制御パケットとリアルタイムパケットをそれぞれのヘッダ情報に従って前記第１、第２回線インタフェース部のうちの１つにルーティングし、
   上記制御部が、上記ルーティング部から受信したセッション制御パケットの中から、前記特定のセッション制御パケットを選択して、前記接続管理テーブルとヘッダ情報テーブルを更新することを特徴とする請求項１〜請求項５の何れかに記載のレイヤ２パケット転送装置。

Images