JPWO2006120751A1 - 発着呼を可能とするピア・ツー・ピア通信方法及びシステム - Google Patents

Abstract

クライアント端末及びサーバーに仮想デバイスドライバをソフトウェアとして実装し、さらにサーバーに仮想ハブをソフトウェアとして実装すること、例えばＳＩＰ端末ノード自体にL2-VPN機能を持たせ既存のサーバノードに上記ソフトウェアを実装することにより、特別なサーバノードを設置する必要がなく、通信を行うクライアント端末間がどのようなネットワーク環境、プロトコルを用いる場合でも、汎用的にピア・ツー・ピア通信を可能にする。

Description

本発明は、特に発着呼を可能とするピア・ツー・ピア通信方法及びシステムに関するものである。

現代のデータ通信において「インターネット」は大きな役割を担っているが、その実体は公衆網「ＷＡＮ」に相当する部分と企業内等で使用されている私設網「ＬＡＮ」との複合構成であるため、情報端末同士、或いは情報端末とサーバーとの通信において障害が発生することが多々ある。このことはデータ通信の一種であるVoIP（Voice over Internet Protocol）においても、通信障害の発生という問題で生じている。

公衆網と私設網では、IPネットワーク上の住所にあたる「IPアドレス」の採番体系が異なる為、私設網内から公衆網側にあるノードにアクセスするには、私設網と公衆網を接続する「ルータ」装置に実装されたネットワークアドレス変換機能である「ＮＡＴ」が用いられる。

しかし、このネットワークアドレス変換技術では私設網側から公衆網側へのアクセスはできるようになるが、公衆網側から私設網側へのアクセスは依然として不可能であるという「ＮＡＴトラバーサル問題」という問題があった。

近年、VoIPのプロトコルとして普及している「ＳＩＰ」においても、公衆網側から私設網側へのアクセスが必要であるため、「ＮＡＴトラバーサル問題」の解決が必要であった。ＳＩＰ通信の場合では、発呼、着呼、切断などを扱う「シグナリング」と、実際の通話を扱う「ユーザデータ」とは別のプロトコル、別のポートを利用するため、「ＮＡＴトラバーサル問題」はより複雑になっている。

従来存在する「ＮＡＴトラバーサル問題」の解決方法としては、ＡＬＧ（Application Level gateway）が提供されている。これは、私設網と公衆網の境界位置にデータを変換するサーバノードを設置することにより通信を行う方法であり、新たにサーバノードを設置する必要があった。同様に、特許文献１の発明においても、ネットワークと端末装置の間に通信接続装置を新たに配置する必要があった。
特開２００３−８７７６号公報

また別の解決方法として従来存在する方法に、UPnP（Universal Plug and Play）があった。これは、私設網と公衆網の境界に位置するルータという装置に対し、ＳＩＰ通信にて使用するポートを割当てるように指令を出し、割当てられたポートを使用して通信を行う方法であるが、この方法では、当該ルータがUPnPに対応している必要があること、複数の端末ノードが同一私設網にある場合にポートの競合が起こること、ルータが２段以上で配置されている際には最もＳＩＰ端末ノードに近いルータに対するポート割当しか行われない為公衆網側から私設網側へのアクセスが不可能なままになってしまうこと、ポートフィルタリングやWebプロキシを通過することができないこと等の複数の問題を抱えていた。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、上記問題点を解決できるピア・ツー・ピア通信方法及びシステムを提供することを目的とする。

本発明は上記課題を解決すべく、以下に掲げる構成とした。
請求項１記載の発明の要旨は、発着呼を可能とする通信方法であって、
ノードとしてイントラネット及び／又はインターネットの複合体であるIPネットワーク網に接続しているクライアント情報端末又はサーバーのOSに対してネットワークインターフェイスカードとして振る舞う仮想デバイスドライバを前記クライアント情報端末又はサーバーにソフトウェアとして実装し、
さらに前記仮想デバイスドライバからのデータを受信すると該データを相応な他の仮想デバイスドライバに中継する機能を有する仮想ハブを前記サーバーにソフトウェアとして実装し、
任意の前記クライアント情報端末間において仮想私設網を利用してピア・ツー・ピア通信を可能とすることを特徴とする通信方法に存する。
請求項２記載の発明の要旨は、前記ノードとしての前記クライアント情報端末のアクセス先である前記サーバーが、サーバーノードのアドレスとして実際の公衆網上でのアドレスと仮想私設網でのアドレスとの双方を保持し、接続の際にまず前記実際の公衆網上でのアドレスに対するアクセスを試みて、アクセス不能である場合に前記仮想私設網上でのアドレスに対するアクセスを試みることで、前記クライアント情報端末が同一の公衆網上にある場合には無用なオーバーヘッドを掛けずにピア・ツー・ピア通信を行えることを特徴とする請求項１に記載の通信方法に存する。
請求項３記載の発明の要旨は、前記仮想ハブが目的とするピア・ツー・ピア通信以外の通信を遮断することによって、不正アクセスによる攻撃を防ぐことが可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載の通信方法に存する。
請求項４記載の発明の要旨は、前記通信方法がVoIPをを可能にする手段であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の通信方法に存する。
請求項５記載の発明の要旨は、前記VoIPにおける通信プロトコルがSIPプロトコルであることを特徴とする請求項４に記載の通信方法に存する。
請求項６記載の発明の要旨は、前記仮想デバイスドライバ及び仮想ハブにて提供されるネットワークシステムがEthernet（登録商標）であり、任意の前記クライアント情報端末間をVPNによって接続することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の通信方法に存する。
請求項７記載の発明の要旨は、前記VPNが、L2-VPNであることを特徴とする請求項６に記載の通信方法に存する。
請求項８記載の発明の要旨は、前記通信方法が、IPv4ベースのネットワーク上においても、前記ピア・ツー・ピア通信経路に存在するネットワーク機器に関係なくIPv6のトンネリングをピア・ツー・ピアで行えることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の通信方法に存する。
請求項９記載の発明の要旨は、前記仮想デバイスドライバがユーザモードのアプリケーションを経由せず直接にTCPの通信をリモートホストと行い、前記仮想デバイスドライバの設定をファイルにエクスポートすること及びファイルからインポートすることが可能であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の通信方法に存する。
請求項１０記載の発明の要旨は、発着呼を可能とする通信システムであって、
ノードとしてイントラネット及び／又はインターネットの複合体であるIPネットワーク網に接続し、OSに対してネットワークインターフェイスカードとして振る舞う仮想デバイスドライバをソフトウェアとして実装しているクライアント情報端末と、
前記仮想デバイスドライバに加えてさらに、仮想デバイスドライバからのデータを受信すると該データを相応な他の仮想デバイスドライバに中継する機能を有し仮想私設網での集線装置の機能を担う仮想ハブをソフトウェアとして実装し、前記IPネットワーク網に前記ノードとして接続しているサーバーと
から構成され、任意の前記クライアント情報端末間において前記仮想私設網を利用してピア・ツー・ピア通信を可能とすることを特徴とする通信システムに存する。
請求項１１記載の発明の要旨は、前記ノードとしての前記クライアント情報端末のアクセス先である前記サーバーが、サーバーノードのアドレスとして実際の公衆網上でのアドレスと仮想私設網でのアドレスとの双方を保持し、接続の際にまず前記実際の公衆網上でのアドレスに対するアクセスを試みて、アクセス不能である場合に前記仮想私設網上でのアドレスに対するアクセスを試みることで、前記クライアント情報端末が同一の公衆網上にある場合には無用なオーバーヘッドを掛けずに前記ピア・ツー・ピア通信を行えることを特徴とする請求項１０に記載の通信システムに存する。
請求項１２記載の発明の要旨は、前記仮想ハブが目的とするピア・ツー・ピア通信以外の通信を遮断することによって、不正アクセスによる攻撃を防ぐことが可能であることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の通信システムに存する。
請求項１３記載の発明の要旨は、前記通信システムがVoIPをを可能にする手段であることを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれかに記載の通信システムに存する。
請求項１４記載の発明の要旨は、前記VoIPにおける通信プロトコルがSIPプロトコルであることを特徴とする、請求項１３に記載の通信システムに存する。
請求項１５記載の発明の要旨は、前記仮想デバイスドライバ及び仮想ハブにて提供されるネットワークシステムがEthernet（登録商標）であり、任意の前記クライアント情報端末間をVPNによって接続することを特徴とする、請求項１０乃至１４のいずれかに記載の通信システムに存する。
請求項１６記載の発明の要旨は、前記VPNが、L2-VPNであることを特徴とする、請求項１５に記載の通信システムに存する。
請求項１７記載の発明の要旨は、前記通信システムが、IPv4ベースのネットワーク上においても、前記ピア・ツー・ピア通信経路に存在するネットワーク機器に関係なくIPv6のトンネリングをピア・ツー・ピアで行えることを特徴とする、請求項１０乃至１６のいずれかに記載の通信システムに存する。
請求項１８記載の発明の要旨は、前記仮想デバイスドライバがユーザモードのアプリケーションを経由せず直接にTCPの通信をリモートホストと行い、前記仮想デバイスドライバの設定をファイルにエクスポートすること及びファイルからインポートすることが可能であることを特徴とする、請求項１０乃至１７のいずれかに記載の通信システムに存する。
請求項１９記載の発明の要旨は、発着呼を可能とする通信システムにおけるクライアント情報端末であって、
ノードとしてイントラネット及び／又はインターネットの複合体であるIPネットワーク網に接続し、OSに対してネットワークインターフェイスカードとして振る舞う仮想デバイスドライバがソフトウェアとして実装されているクライアント情報端末に存する。
請求項２０記載の発明の要旨は、前記仮想デバイスドライバがVoIPを可能にする手段であることを特徴とする請求項１９に記載のクライアント情報端末に存する。
請求項２１記載の発明の要旨は、前記仮想デバイスドライバにて提供されるネットワークシステムがEthernet（登録商標）であり、任意の前記クライアント情報端末間をVPNによって接続することを特徴とする請求項１９又は２０に記載のクライアント情報端末に存する。
請求項２２記載の発明の要旨は、前記クライアント情報端末が、IPv4ベースのネットワーク上においても、通信経路に存在するネットワーク機器に関係なくIPv6のトンネリングをピア・ツー・ピアで行いピア・ツー・ピア通信を行うことが可能であることを特徴とする請求項１９乃至２１のいずれかに記載のクライアント情報端末に存する。
請求項２３記載の発明の要旨は、前記クライアント情報端末が前記VPNを可能にする機能によりIPv6にアクセス可能であることを特徴とする請求項２１又は２２に記載のクライアント情報端末に存する。
請求項２４記載の発明の要旨は、前記仮想デバイスドライバがユーザモードのアプリケーションを経由せず直接にTCPの通信をリモートホストと行い、前記仮想デバイスドライバの設定をファイルにエクスポートすること及びファイルからインポートすることが可能であることを特徴とする請求項１９乃至２３のいずれかに記載のクライアント情報端末に存する。
請求項２５記載の発明の要旨は、発着呼を可能とする通信システムにおけるサーバーであって、
イントラネット及び／又はインターネットの複合体であるIPネットワーク網に接続し、OSに対してネットワークインターフェイスカードとして振る舞う仮想デバイスドライバをソフトウェアとして実装しているクライアント情報端末をアクセス可能なノードとして有し、
前記仮想デバイスドライバに加えてさらに、仮想デバイスドライバからのデータを受信すると該データを相応な他の仮想デバイスドライバに中継する機能を有し仮想私設網での集線装置の機能を担う仮想ハブをソフトウェアとして実装し、前記IPネットワーク網に前記ノードとして接続し前記仮想私設網を構築しているサーバーに存する。
請求項２６記載の発明の要旨は、前記サーバーが、サーバーノードのアドレスとして実際の公衆網上でのアドレスと仮想私設網でのアドレスとの双方を保持し、接続の際にまず前記実際の公衆網上でのアドレスに対するアクセスを試みて、アクセス不能である場合に前記仮想私設網上でのアドレスに対するアクセスを試みることで、前記クライアント情報端末が同一の公衆網上にある場合には無用なオーバーヘッドを掛けずに前記ピア・ツー・ピア通信を行えることを特徴とする請求項２５に記載のサーバーに存する。
請求項２７記載の発明の要旨は、前記仮想ハブが目的とするピア・ツー・ピア通信以外の通信を遮断することによって、不正アクセスによる攻撃を防ぐことが可能であることを特徴とする請求項２５又は２６に記載のサーバーに存する。
請求項２８記載の発明の要旨は、前記サーバーがサーバーに接続し得るクライアント情報端末間のVoIPをを可能にする手段を構成していることを特徴とする請求項２５乃至２７のいずれかに記載のサーバーに存する。
請求項２９記載の発明の要旨は、前記VoIPにおける通信プロトコルがSIPプロトコルであることを特徴とする請求項２８に記載のサーバーに存する。
請求項３０記載の発明の要旨は、前記仮想デバイスドライバ及び仮想ハブにて提供されるネットワークシステムがEthernet（登録商標）であり、任意の前記クライアント情報端末間をVPNによって接続することを特徴とする請求項２５乃至２９のいずれかに記載のサーバーに存する。
請求項３１記載の発明の要旨は、前記VPNが、L2-VPNであることを特徴とする請求項３０に記載のサーバーに存する。
請求項３２記載の発明の要旨は、前記仮想デバイスドライバがユーザモードのアプリケーションを経由せず直接にTCPの通信をリモートホストと行い、前記仮想デバイスドライバの設定をファイルにエクスポートすること及びファイルからインポートすることが可能であることを特徴とする請求項２５乃至３１のいずれかに記載のサーバーに存する。

本発明のピア・ツー・ピア通信方法及びシステムは、クライアント端末及びサーバーに仮想デバイスドライバをソフトウェアとして実装し、さらにサーバーに仮想ハブをソフトウェアとして実装すること、例えばＳＩＰ端末ノード自体にL2-VPN機能を持たせ既存のサーバノードに上記ソフトウェアを実装することにより、特別なサーバノードを設置する必要がなく、通信を行うクライアント端末間がどのようなネットワーク環境、プロトコルを用いる場合でも、汎用的にピア・ツー・ピア通信を可能にするという利点がある。

また、本発明のピア・ツー・ピア通信方法においては、ユーザ認証やＡＥＳ暗号の使用等を実施可能であるため、不正アクセスや盗聴を防ぐことも可能である。また、仮想ハブに目的の通信以外の通信を遮断する機能を盛り込むことも可能であるため、高度なセキュリティを維持してピア・ツー・ピア通信を行うことが可能である。

本発明の実施形態の一例としてのSIP-VPNシステムの構成図である。 本発明における、SIP Proxyを使用しないコールフロー図である。 本発明における、SIP Proxyを使用し、Record-Routeを指定しないコールフロー図である。 本発明における、SIP Proxyを使用し、Record-Routeを指定したコールフロー図である。 本発明における、仮想ハブの認証機能のイメージ図である。 本発明における、仮想ハブのシステムインターフェース図である。 本発明における、仮想デバイスドライバ（ネットワークアダプタ）のシステムインターフェース図である。 本発明の実施例１において確立された、論理回線構成図である。

符号の説明

１ 仮想デバイスドライバである、VPN仮想ネットワークアダプタソフトウェア
２ 仮想ハブであるVPN仮想ハブソフトウェア
３０ SIPサーバ群設置サイト
３１ Location Serverノード
３２ SIP Serverノード
３３ Virtual Hub Serverノード
３４ ルータ
４０ インターネット
５０ SIPクライアント情報端末設置サイト
５１ UA（User Agent）ノードであるクライアント情報端末
５２ VoIP通話などを実現するのに必要なソフトウェア等に代表されるUAソフトウェア
５３ NATルータ等

以下に、本発明を実施するための最良の形態について、図を参照しつつ詳細に説明する。図１は、ピア・ツー・ピア通信の一例としてＳＩＰ通信を想定しVPNシステムを構築した、本発明の実施形態の一例としてのＳＩＰ−ＶＰＮシステムの構成図である。サーバノードであるLocation Serverノード３１及びSIP Serverノード３２にはそれぞれ仮想デバイスドライバであるVPN仮想ネットワークアダプタソフトウェア１が実装され、同じくサーバノードであるVirtual Hub Serverノード３３には、仮想ハブであるVPN仮想ハブソフトウェア２が実装されている。これらのサーバノードは、各々別個に配置されていても、同一のサーバがこれらの機能を複数有していても良く、全体としてSIPサーバ群設置サイト３０を構成し、ルータ３４を介してインターネット４０に接続している。SIPクライアント情報端末設置サイト５０はNATルータ等５３を介してインターネット４０に接続しており、UA（User Agent）ノードであるクライアント情報端末５１においては、仮想デバイスドライバであるVPN仮想ネットワークアダプタソフトウェア１が実装されており、SIP通信を利用したVoIP通話などを実現するのに必要な
ソフトウェア等に代表されるUAソフトウェア５２も実装されている。

従来のNATトラバーサルに対する解決手段は、いずれも特定のイントラネット環境のみに特化したものであったり、アプリケーションの種類毎にバリエーションが必要なものであったり、と統一性を欠く面があったが、本発明の仮想デバイスドライバ及び仮想ハブを利用して構築されたシステム、例えば上記のSIP-VPNシステムは、様々なイントラネット環境に対する統一的なソリューションとなる。SIP-VPNでは、LAN内部からインターネット側に対して確立されたTCP（Transfer Control Protocol）コネクションの上に仮想的なEthernet（登録商標）（登録商標）フレームを流す事で、インターネット４０側からLAN内部へのコネクション確立、ポートフィルタリングのすり抜け、Webプロキシを経由した通信が可能になる。

図２、図３、図４に示すコールフローのように、本願発明のＳＩＰ−ＶＰＮシステムを用いた通信においては、Proxyの有無、Record-Routeの指定の有無に関わることなく通信が確立される。

本発明における仮想ハブの実施形態について、以下に詳細に説明する。

仮想ハブソフトウェア２は仮想的なＬＡＮを構成するソフトウェアのうち、実際のＬＡＮでいうスイッチングハブと同等の動作をする集線装置にあたるソフトウェアである。受信した疑似Ethernet（登録商標）（登録商標）フレームの宛先ＭＡＣアドレスを元に特定の接続ポートに転送する機能がこのソフトウェアの主たる機能である。本願発明の仮想ハブソフトウェアの機能要件は、下記に詳述するスイッチングハブ機能、認証機能、およびＤＨＣＰサーバ機能である。

仮想ハブソフトウェア２の有するスイッチングハブ機能は、仮想ネットワークアダプタから受信した仮想のEthernet（登録商標）（登録商標）フレームの宛先ＭＡＣアドレスを元に、相応な転送先の仮想ネットワークアダプタを決定し、転送する機能である。宛先の決定は下記、表１の法則に従い、仮想ネットワークアダプタからの接続ポート毎に６４個までのＭＡＣアドレスを登録できる。このＭＡＣアドレス登録は、接続ポートからの仮想Ethernet（登録商標）（登録商標）フレーム受信時に送信元ＭＡＣアドレスを抽出して行う。

仮想ハブソフトウェア２の有する認証機能について図５を参照しつつ説明する。仮想ハブは認証機能が有効になっている場合には仮想ネットワークアダプタからの接続要求に対して認証要求を返信し、認証情報の送信を要求する。その際にランダムな値を生成し、認証要求に付加する。仮想ネットワークアダプタはこのランダム値とユーザーＩＤ、パスワードを元にＭＤ５によりハッシュ値を生成し、これを認証回答に付加して仮想ハブに返信する。仮想ハブは自らもハッシュ化を行い、仮想ネットワークアダプタから送られてきたハッシュ値と自らが行ったハッシュ化によって得られた値を比べ認証する。認証がＯＫである場合は仮想ネットワークアダプタに対して接続回答を返信し、論理コネクションを確立する。

仮想ハブソフトウェア２の有するＤＨＣＰサーバ機能について説明する。仮想ハブはＤＨＣＰ機能を持ち、仮想ネットワークアダプタが稼働しているノード上のＤＨＣＰクライアント機能からの要求に応じてＩＰアドレスを割当てる。

仮想ハブは、下記、表２に示す論理データベースを持つ。

仮想ハブのシステムインターフェースについて、図６を参照しつつ説明する。仮想ハブはＯＳの提供するＴＣＰ／ＩＰライブラリを使用して動作する、ユーザーモードプログラムとして実装する。仮想ハブ設定インターフェースとの間はプロセス間通信により接続される。

仮想ハブのユーザインターフェースについて説明する。ユーザからの操作／設定はＣＵＩにてローカルノードから行えるようにする他、ＷｅｂＵＩを通じてリモートノードからも行える様にする。操作／設定可能な項目を下記の表３に列挙する。

仮想ハブは、下記、表４のソフトウェア性能を持つ。

次に、仮想ネットワークアダプタソフトウェア１について、詳細に説明する。仮想ネットワークアダプタソフトウェア１の機能要件は、カプセル化機能、暗号化機能、ＴＣＰ送信機能、ＴＣＰ受信機能、復号化機能、受信フレーム通知機能、およびコネクションリトライ機能である。
カプセル化機能について説明する。Ethernet（登録商標）（登録商標）フレームの送信時には上位に位置する「ネットワークアダプタ上位インターフェース」からEthernet（登録商標）（登録商標）のフレームが渡される。これを仮想Ethernet（登録商標）（登録商標）フレームとしてカプセル化する機能である。
暗号化機能については、仮想ネットワークアダプタはカプセル化が済んだ仮想Ethernet（登録商標）（登録商標）フレームに対してＡＥＳ１２８ｂｉｔにて暗号化を行う機能である。
ＴＣＰ送信機能は、暗号化が済んだ仮想Ethernet（登録商標）（登録商標）フレームをＴＣＰパケットとして仮想ハブに送信する機能である。
ＴＣＰ受信機能は、仮想ハブからＴＣＰストリームから仮想Ethernet（登録商標）（登録商標）フレームをパケットとして受信する機能である。
復号化機能は、ＴＣＰストリームから受信した仮想Ethernet（登録商標）（登録商標）フレームを復号化する機能である。
受信フレーム通知機能は、復号化した仮想Ethernet（登録商標）（登録商標）フレームからEthernet（登録商標）（登録商標）フレームを抽出し、上位に位置する「ネットワークアダプタ上位インターフェース」に通知する機能である。
コネクションリトライ機能について説明する。仮想ネットワークアダプタは仮想ハブとのＴＣＰコネクションを管理する機能を持つ。仮想ネットワークアダプタの起動時には仮想ハブに対して接続を試みるのだが、ここで接続が確立できない場合にはコネクションリトライ機能により、再接続を試みる。再接続試行は、ショートリトライ間隔・ショートリトライ回数・ロングリトライ間隔・ロングリトライ回数の設定値を元にして行われる。ショートリトライでは短い間隔のリトライを、ロングリトライでは長い間隔のリトライを行う。例えば、１秒ごとに５回リトライしても接続できない場合には１０分ごとに１回リトライを行う、というような設定を行う。

仮想ネットワークアダプタのシステムインターフェースについて、図７を参照しつつ説明する。仮想ネットワークアダプタは、図７に示すとおり、仮想ネットワークアダプタデバイスドライバ、仮想ネットワークアダプタ設定インターフェース、仮想ネットワークアダプタ補佐プログラム、から成り立つ。

仮想ネットワークアダプタのユーザインターフェースについて説明する。ユーザからの操作／設定はＣＵＩまたはＧＵＩにてローカルノードから行えるようにする。操作／設定可能な項目を下記、表５に列挙する。

仮想ネットワークアダプタは、下記、表６のソフトウェア要件を持つ。

本願発明のＳＩＰ−ＶＰＮシステムによるＮＡＴトラバーサルの評価を行った。ソフトバンクＢＢ株式会社が提供する「ＹａｈｏｏＢＢモバイル」無線ＬＡＮサービスの環境を用いて、遠隔地のコンピュータ上で稼働するＳＩＰサーバ（プロキシ、レジスト）とＳＩＰクライアント間の通信テストを行った。

自社サイトはＶＤＳＬによる光ファイバー回線で、上り１６Ｍｂｐｓ／下り１６Ｍｂｐｓ（ＵＳＥＮ ＧＡＴＥ０１ マンションタイプ）であり、ＬＡＮとインターネットをＮＡＴにて中継する形のイントラネット（ルータのＷＡＮ側グローバルＩＰアドレスが１つ、ルータのＬＡＮ側プライベートＩＰアドレスが複数）であった。自社サイトのルータには、外部から仮想ハブへの着呼を受け付けるように設定した。ＹａｈｏｏＢＢモバイルのサイト内もＬＡＮとインターネットをＮＡＴにて中継する形のイントラネットであり、ＬＡＮ側は無線ＬＡＮ（802.11b／11Mbps）であった。

上記のテスト環境にてＳＩＰ−ＶＰＮ機能を用いた結果、図８のような論理回線構成を確保できた。

テストで使用した各コンピュータのソフトウェアスタックを示す。
仮想ハブサーバ（Windows（登録商標）XP Pro／Athron XP 2000+／512MB）：ＳＩＰ−ＶＰＮ仮想ハブ稼働、ＳＩＰ−ＶＰＮ仮想ＮＩＣ（ネットワークアダプタソフトウェア）稼働（本実験では使用せず）
ＳＩＰサーバ（WhiteBoxLinux 3.0／Athron XP 2000+／192MB）：Asterisk稼働（ＳＩＰプロキシサーバ、レジストサーバ、留守番電話の機能あり）、ＳＩＰ−ＶＰＮ仮想ＮＩＣ稼働
ＳＩＰクライアントパソコン（Windows（登録商標）XP Pro／Crusoe 800MHz／512MB）：X-Lite稼働（ＳＩＰクライアント）、ＳＩＰ−ＶＰＮ仮想ＮＩＣ稼働

ＹａｈｏｏＢＢモバイルサイト内のＳＩＰクライアントから自社サイト内のＳＩＰサーバの留守番電話機能に対する通信を試みた結果、シグナリング及び音声通話が正常に行われることが確認され、Symmetric NAT・ファイアウォールが存在しても音声の送信受信が正常に行えることが確認された。

本発明の通信方法は、既存のハードウェア環境上に特段の設備を追加する必要がないため、容易に且つ広範囲への導入が可能である。

また、従来のＮＡＴトラバーサル機能では対応できなかった、Symmetric NAT環境、多段ＮＡＴ環境、Webプロキシ環境を介した通信をも可能としているため、従来ピア・ツー・ピア通信が不可能であった環境においても本発明の導入により通信を行うことが可能となる。

通信のセキュリティという面においても、本発明はＶＰＮ機能にＨＴＴＰＳプロキシを経由する機能を有するので、セキュリティ上の弱点が増えることなく、ピア・ツー・ピア通信環境を導入することが可能である。

Claims (32)

1. 発着呼を可能とする通信方法であって、
   ノードとしてイントラネット及び／又はインターネットの複合体であるIPネットワーク網に接続しているクライアント情報端末又はサーバーのOSに対してネットワークインターフェイスカードとして振る舞う仮想デバイスドライバを前記クライアント情報端末又はサーバーにソフトウェアとして実装し、
   さらに前記仮想デバイスドライバからのデータを受信すると該データを相応な他の仮想デバイスドライバに中継する機能を有する仮想ハブを前記サーバーにソフトウェアとして実装し、
   任意の前記クライアント情報端末間において仮想私設網を利用してピア・ツー・ピア通信を可能とすることを特徴とする通信方法。
2. 前記ノードとしての前記クライアント情報端末のアクセス先である前記サーバーが、サーバーノードのアドレスとして実際の公衆網上でのアドレスと仮想私設網でのアドレスとの双方を保持し、接続の際にまず前記実際の公衆網上でのアドレスに対するアクセスを試みて、アクセス不能である場合に前記仮想私設網上でのアドレスに対するアクセスを試みることで、前記クライアント情報端末が同一の公衆網上にある場合には無用なオーバーヘッドを掛けずにピア・ツー・ピア通信を行えることを特徴とする請求項１に記載の通信方法。
3. 前記仮想ハブが目的とするピア・ツー・ピア通信以外の通信を遮断することによって、不正アクセスによる攻撃を防ぐことが可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載の通信方法。
4. 前記通信方法がVoIPをを可能にする手段であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の通信方法。
5. 前記VoIPにおける通信プロトコルがSIPプロトコルであることを特徴とする請求項４に記載の通信方法。
6. 前記仮想デバイスドライバ及び仮想ハブにて提供されるネットワークシステムがEthernet（登録商標）であり、任意の前記クライアント情報端末間をVPNによって接続することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の通信方法。
7. 前記VPNが、L2-VPNであることを特徴とする請求項６に記載の通信方法。
8. 前記通信方法が、IPv4ベースのネットワーク上においても、前記ピア・ツー・ピア通信経路に存在するネットワーク機器に関係なくIPv6のトンネリングをピア・ツー・ピアで行えることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の通信方法。
9. 前記仮想デバイスドライバがユーザモードのアプリケーションを経由せず直接にTCPの通信をリモートホストと行い、前記仮想デバイスドライバの設定をファイルにエクスポートすること及びファイルからインポートすることが可能であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の通信方法。
10. 発着呼を可能とする通信システムであって、
    ノードとしてイントラネット及び／又はインターネットの複合体であるIPネットワーク網に接続し、OSに対してネットワークインターフェイスカードとして振る舞う仮想デバイスドライバをソフトウェアとして実装しているクライアント情報端末と、
    前記仮想デバイスドライバに加えてさらに、仮想デバイスドライバからのデータを受信すると該データを相応な他の仮想デバイスドライバに中継する機能を有し仮想私設網での集線装置の機能を担う仮想ハブをソフトウェアとして実装し、前記IPネットワーク網に前記ノードとして接続しているサーバーと
    から構成され、任意の前記クライアント情報端末間において前記仮想私設網を利用してピア・ツー・ピア通信を可能とすることを特徴とする通信システム。
11. 前記ノードとしての前記クライアント情報端末のアクセス先である前記サーバーが、サーバーノードのアドレスとして実際の公衆網上でのアドレスと仮想私設網でのアドレスとの双方を保持し、接続の際にまず前記実際の公衆網上でのアドレスに対するアクセスを試みて、アクセス不能である場合に前記仮想私設網上でのアドレスに対するアクセスを試みることで、前記クライアント情報端末が同一の公衆網上にある場合には無用なオーバーヘッドを掛けずに前記ピア・ツー・ピア通信を行えることを特徴とする請求項１０に記載の通信システム。
12. 前記仮想ハブが目的とするピア・ツー・ピア通信以外の通信を遮断することによって、不正アクセスによる攻撃を防ぐことが可能であることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の通信システム。
13. 前記通信システムがVoIPをを可能にする手段であることを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれかに記載の通信システム。
14. 前記VoIPにおける通信プロトコルがSIPプロトコルであることを特徴とする、請求項１３に記載の通信システム。
15. 前記仮想デバイスドライバ及び仮想ハブにて提供されるネットワークシステムがEthernet（登録商標）であり、任意の前記クライアント情報端末間をVPNによって接続することを特徴とする、請求項１０乃至１４のいずれかに記載の通信システム。
16. 前記VPNが、L2-VPNであることを特徴とする、請求項１５に記載の通信システム。
17. 前記通信システムが、IPv4ベースのネットワーク上においても、前記ピア・ツー・ピア通信経路に存在するネットワーク機器に関係なくIPv6のトンネリングをピア・ツー・ピアで行えることを特徴とする、請求項１０乃至１６のいずれかに記載の通信システム。
18. 前記仮想デバイスドライバがユーザモードのアプリケーションを経由せず直接にTCPの通信をリモートホストと行い、前記仮想デバイスドライバの設定をファイルにエクスポートすること及びファイルからインポートすることが可能であることを特徴とする、請求項１０乃至１７のいずれかに記載の通信システム。
19. 発着呼を可能とする通信システムにおけるクライアント情報端末であって、
    ノードとしてイントラネット及び／又はインターネットの複合体であるIPネットワーク網に接続し、OSに対してネットワークインターフェイスカードとして振る舞う仮想デバイスドライバがソフトウェアとして実装されているクライアント情報端末。
20. 前記仮想デバイスドライバがVoIPを可能にする手段であることを特徴とする請求項１９に記載のクライアント情報端末。
21. 前記仮想デバイスドライバにて提供されるネットワークシステムがEthernet（登録商標）であり、任意の前記クライアント情報端末間をVPNによって接続することを特徴とする請求項１９又は２０に記載のクライアント情報端末。
22. 前記クライアント情報端末が、IPv4ベースのネットワーク上においても、通信経路に存在するネットワーク機器に関係なくIPv6のトンネリングをピア・ツー・ピアで行いピア・ツー・ピア通信を行うことが可能であることを特徴とする請求項１９乃至２１のいずれかに記載のクライアント情報端末。
23. 前記クライアント情報端末が前記VPNを可能にする機能によりIPv6にアクセス可能であることを特徴とする請求項２１又は２２に記載のクライアント情報端末。
24. 前記仮想デバイスドライバがユーザモードのアプリケーションを経由せず直接にTCPの通信をリモートホストと行い、前記仮想デバイスドライバの設定をファイルにエクスポートすること及びファイルからインポートすることが可能であることを特徴とする請求項１９乃至２３のいずれかに記載のクライアント情報端末。
25. 発着呼を可能とする通信システムにおけるサーバーであって、
    イントラネット及び／又はインターネットの複合体であるIPネットワーク網に接続し、OSに対してネットワークインターフェイスカードとして振る舞う仮想デバイスドライバをソフトウェアとして実装しているクライアント情報端末をアクセス可能なノードとして有し、
    前記仮想デバイスドライバに加えてさらに、仮想デバイスドライバからのデータを受信すると該データを相応な他の仮想デバイスドライバに中継する機能を有し仮想私設網での集線装置の機能を担う仮想ハブをソフトウェアとして実装し、前記IPネットワーク網に前記ノードとして接続し前記仮想私設網を構築しているサーバー。
26. 前記サーバーが、サーバーノードのアドレスとして実際の公衆網上でのアドレスと仮想私設網でのアドレスとの双方を保持し、接続の際にまず前記実際の公衆網上でのアドレスに対するアクセスを試みて、アクセス不能である場合に前記仮想私設網上でのアドレスに対するアクセスを試みることで、前記クライアント情報端末が同一の公衆網上にある場合には無用なオーバーヘッドを掛けずに前記ピア・ツー・ピア通信を行えることを特徴とする請求項２５に記載のサーバー。
27. 前記仮想ハブが目的とするピア・ツー・ピア通信以外の通信を遮断することによって、不正アクセスによる攻撃を防ぐことが可能であることを特徴とする請求項２５又は２６に記載のサーバー。
28. 前記サーバーがサーバーに接続し得るクライアント情報端末間のVoIPをを可能にする手段を構成していることを特徴とする請求項２５乃至２７のいずれかに記載のサーバー。
29. 前記VoIPにおける通信プロトコルがSIPプロトコルであることを特徴とする請求項２８に記載のサーバー。
30. 前記仮想デバイスドライバ及び仮想ハブにて提供されるネットワークシステムがEthernet（登録商標）であり、任意の前記クライアント情報端末間をVPNによって接続することを特徴とする請求項２５乃至２９のいずれかに記載のサーバー。
31. 前記VPNが、L2-VPNであることを特徴とする請求項３０に記載のサーバー。
32. 前記仮想デバイスドライバがユーザモードのアプリケーションを経由せず直接にTCPの通信をリモートホストと行い、前記仮想デバイスドライバの設定をファイルにエクスポートすること及びファイルからインポートすることが可能であることを特徴とする請求項２５乃至３１のいずれかに記載のサーバー。