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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine IPv4-IPv6-Konvertierungsvorrichtung
für die Kommunikation
zwischen einem IPv4-Endgerät
und einem IPv6-Endgerät
und ein Verfahren dafür,
und im Besonderen auf eine IPv4–IPv6
Konvertierungsvorrichtung zum Durchführen von Kommunikation zwischen
einem IPv4-Endgerät,
welches IPv4 als ein Kommunikationsprotokoll benutzt, und einem IPv6-Endgerät, welches
IPv6 als ein Kommunikationsprotokoll verwendet, und ein Verfahren
dafür.
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Das
am Weitesten bekannte Protokoll einer Netzwerkschicht für die TCP/IP
(„Transmission
Control Protocol/Internet Protocol") Kommunikation ist ein Internetprotokoll
(IP). Das IP verkörpert
einen Adressierungsdienst zum Bestimmen eines Zielortes für die Kommunikationsdurchführung unter
einer Vielzahl von das Netzwerk verbindenden Knoten, welcher von
der Netzwerkschicht, die die dritte Schicht eines OSI („Open Systems
Interconnection") Referenzmodells
darstellt, zur Verfügung
gestellt wird. Das im Allgemeinen verwendete IP-Format entspricht
einer IP-Version 4 (IPv4). Das IPv4 weist eine IP-Adresse
auf, die aus 32 Bits besteht.
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In
neuerer Zeit ist das Internet mit Computern in dem täglichen
Leben von Anwendern benutzt worden und dementsprechend haben sich
die Anzahl von das Internet nutzenden Anwendern und die Anzahl von
Adressen rapide erhöht.
Dementsprechend ist das IPv4-Internetadressierungssystem von 32
Bits nicht weiter in der Lage, den Bedarf an Adressen zu erfüllen. Um
dem Mangel an IP-Adressen zu begegnen, wurde eine IP-Version 6 (IPv6)
von der IETF („Internet
Engineering Task Force")
als ein IP der nächsten
Generation entwickelt.
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Das
IPv6 verwendet ein Adresssystem von 128 Bits. Darin erweitert das
IPv6 nicht nur die IP-Adressen, sondern vereinfacht auch ein allgemeines
Anfangsblockformat („header
format"), um Bandbreite-Aufwendungen
und Aufwendungen für
die Verarbeitung des allgemeinen Anfangsblocks zu verringern. Zusätzlich führt das
IPv6 ein Flussmarkenkonzept ein, um Multimedia-Daten in Echtzeit
effizient zu verarbeiten. Weiterhin stellt das IPv6 eine verbesserte
Sicherheitsfunktion durch Berechtigungsprüfung, Datenvollständigkeit
und Datengeheimhaltung zur Verfügung.
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Gemäß der Entwicklung
des IPv6 beinhaltet das Internet-Netzwerk ein IPv4-basiertes Internet-Kommunikationsnetzwerk
und ein IPv6-basiertes Internet-Kommunikationsnetzwerk.
Um eine Kommunikation zwischen einem Endgerät eines IPv4-Netzwerks und
einem Endgerät
eines IPv6-Netzwerks auszuführen,
wird eine IPv4–IPv6-Konvertierungsvorrichtung
zum Verbinden des IPv4-basierten Internetkommunikationsnetzwerks
und des IPv6-basierten Internetkommunikationsnetzwerks benötigt.
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1 stellt
ein Blockdiagramm dar, welches ein Kommunikationsnetzwerksystem
zeigt, das eine konventionelle IPv4–IPv6-Konvertierungsvorrichtung
verwendet. In dem Kommunikationsnetzwerksystem von 1 sind
ein IPv4-Netzwerk 20 und ein IPv6-Netzwerk 40 durch
die konventionelle IPv4–IPv6-Konvertierungsvorrichtung 10 miteinander
verbunden. Ein IPv4-Endgerät 31,
einen Server 33 für
einen Domänennamendienst
der Version 4 („domain
name service version 4",
DNSv4) und ein Server 35 für eine dynamische Konfiguration
eines Host-Rechners nach Protokollversion 4 („dynamic host
configuration protocol version 4", DHCPv4) sind mit dem IPv4-Netzwerk 20 verbunden.
Der DNSv4 Server 33 verwaltet die Domäneninformation des IPv4-Netzwerks 20.
Der DHCPv4 Server 35 weist dem mit dem IPv4-Netzwerk 20 verbundenen IPv4-Endgerät 31 dynamisch
eine IPv4-Adresse zu.
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Ein
IPv6-Endgerät 51,
ein Server 53 für
einen Domänennamenservice
der Version 6 („domain name
service version 6",
DNSv6) und ein Server 55 für eine dynamische Konfiguration
eines Host-Rechners nach Protokollversion 6 („dynamic
host configuration protocol version 6", DHCPv6) sind mit dem IPv6-Netzwerk 40 verbunden.
Der DNSv6-Server 53 verwaltet die Domänennameninformation des IPv6-Netzwerks 40.
Der DHCPv6-Server 55 weist dem mit dem IPv6-Netzwerk 40 verbundenen IPv6-Endgeräte 51 eine
IPv6-Adresse dynamisch zu.
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Die
Kommunikation zwischen dem IPv4-Endgerät 31 und dem IPv6-Endgerät 51 wird nun
unter Bezugnahme auf 1 erklärt. Das IPv4-Endgerät 31 frägt bei dem
DNSv4-Server 33 nach einer IPv4-Adresse, die einem Domänennamen des
IPv6- Endgerätes 51 entspricht.
Der DNSv4-Server 33 stellt die von dem IPv4-Endgerät 31 nachgefragte
IPv4-Adresse, die dem Domänennamen
des IPv6-Endgerätes 51 entspricht,
der konventionellen IPv4–IPv6
Konvertierungsvorrichtung 10 zur Verfügung. Zu diesem Zeitpunkt ist
eine Quelladresse die IPv4-Adresse des DNSv4-Servers 33 und eine Zieladresse
ist die IPv4-Adresse der IPv4–IPv6
Konvertierungsvorrichtung 10. Die konventionelle IPv4–IPv6 Konvertierungsvorrichtung 10 konvertiert
die IPv4-Adresse des DNSv4-Servers 33, welche die Quelladresse
darstellt, in eine IPv6-Adresse. Hier konvertiert die konventionelle
IPv4–IPv6
Konvertierungsvorrichtung 10 die IPv4-Adresse des DNSv4-Servers 33 durch
Hinzufügen
eines Präfix
zu der IPv4-Adresse des DNSv4-Servers 33 in die IPv6-Adresse. Zusätzlich weist
die konventionelle IPv4–IPv6-Konvertierungsvorrichtung 10 eine IPv6-Adresse
des DNSv6-Servers 53 auf, der die Domäneninformation von mit dem
IPv6-Netzwerk 40 verbundenen Endgeräten, wie dem IPv6-Endgerät 51,
verwaltet. Dementsprechend greift die konventionelle IPv4–IPv6-Konvertierungsvorrichtung 10 auf den
DNSv6-Server 53 zu und frägt nach der IPv6-Adresse, die
dem Domänennamen
des IPv6-Endgerätes 51 entspricht.
Hier ist eine Quelladresse die IPv6-Adresse des DNSv4-Servers 33 und
eine Zieladresse die IPv6-Adresse des DNSv6-Servers 53.
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Der
DNSv6-Server 53, der die Anfrage für die dem Domänennamen
des IPv6-Endgerätes 51 entsprechende
IPv6-Adresse erhält,
extrahiert die dem Domänennamen
des IPv6-Endgerätes 51 entsprechende
IPv6-Adresse gemäß einem
gespeicherten Tabellenwert und stellt sie der IPv4–IPv6-Konvertierungsvorrichtung 10 zur
Verfügung.
Die konventionelle IPv4–IPv6-Konvertierungsvorrichtung 10 konvertiert
die IPv6-Adresse des IPv6-Endgerätes 51 in eine
IPv4-Adresse und stellt die IPv4-Adresse des IPv6-Endgerätes 51 dem
DNSv4-Server 33 zur Verfügung. Der DNSv4-Server 33 stellt
die IPv4-Adresse des IPv6-Endgerätes 51 dem
IPv4-Endgerät 31 zur Verfügung. Auf
diese Weise kann das IPv4-Endgerät 31 über die
IPv4-Adresse informiert werden, die dem Domänennamen des IPv6-Endgerätes 51 entspricht.
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Das
IPv4-Endgerät 31,
welches die dem Domänennamen
des IPv6-Endgerätes 51 entsprechende
IPv4-Adresse empfängt,
sendet ein Kommunikations-Anfragesignal an die konventionelle IPv4–IPv6-Konvertierungsvorrichtung 10,
um die Kommunika tion mit dem IPv6-Endgerät 51 durchzuführen. Hier
ist eine Quelladresse die IPv4-Adresse des
IPv4-Endgerätes 31 und
eine Zieladresse die IPv4-Adresse des IPv6-Endgerätes 51. Die konventionelle
IPv4–IPv6-Konvertierungsvorrichtung 10 erzeugt
eine IPv6-Adresse durch Hinzufügen
eines Präfix
zu der IPv4-Adresse des IPv4-Endgerätes 31 und
konvertiert die IPv4-Adresse des IPv6-Endgerätes 51 in die von
dem DNSv6-Server 53 empfangene IPv6-Adresse. Daher überträgt die konventionelle IPv4–IPv6-Konvertierungsvorrichtung 10 ein
Zugriffsanfragesignal des IPv4-Endgerätes 31 zu
dem IPv6-Endgerät 51 mittels
einer Adresse des IPv6-Systems für
das IPv4-Endgerät 31 und
das IPv6-Endgerät 51.
Das IPv4-Endgerät 31 und
das IPv6-Endgerät 51 führen die
wechselseitige Kommunikation unter Verwendung von Variationen von Adressen
der konventionellen IPv4–IPv6-Konvertierungsvorrichtung 10 aus.
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In
einem Kommunikationsnetzwerksystem, welches eine konventionelle
IPv4–IPv6
Konvertierungsvorrichtung 10 verwendet, kommuniziert das IPv4-Endgerät 31 mit
dem IPv6-Endgerät 51 allerdings
mit der einzigartigen öffentlichen
IP-Adresse. Dementsprechend sind IPv4-Endgeräte, welche keine öffentlichen
IP-Adressen aufweisen, nicht fähig, mit
IPv6-Endgeräten
zu kommunizieren. Da die IPv4-Endgeräte die öffentlichen
IP-Adressen benötigen,
um mit den IPv6-Endgeräten
zu kommunizieren, wird der Mangel an IPv4-Adressen zu einem ernsthaften
Problem.
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In
dem Kommunikationsnetzwerksystem, welches die konventionelle IPv4–IPv6-Konvertierungsvorrichtung 10 verwendet,
wird der DNSv4-Server 33 zum Anfragen der dem Domänennamen
des IPv6-Endgerätes 51 entsprechenden
IP-Adresse bei dem DNSv6-Server 53 in einer solchen Form
benötigt,
dass das IPv4-Endgerät 31 mit
der dem Domänennamen
des IPv6-Endgerätes 51 entsprechenden IP-Adresse
versorgt werden kann. Als Ergebnis sind die Aufwendungen für das Aufbauen
des die konventionelle IPv4–IPv6-Konvertierungsvorrichtung 10 verwendenden
Kommunikationsnetzwerksystems beträchtlich erhöht.
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EP 0 840 482 A schlägt eine
IPv4–IPv6-Konvertierungsvorrichtung
vor, welche eine dem Domänennamen
von einer DNSv6-Servervorrichtung entsprechende IPv6-Adresse erhält, dynamisch
eine der IPv6-Adresse von einer DHCPv4-Servervorrichtung entsprechende IPv4-Adresse
erlangt und ein IPv4-Endgerät benachrichtigt.
Das IPv4-Endgerät formt
ein IPv4-Paket durch Setzen einer eigenen IPv4-Adresse als eine
IPv4-Quelladresse und durch Setzen der benachrichtigten IPv4-Adresse
als eine IPv4-Zieladresse und sendet das IPv4-Paket zu der IPv4–IPv6-Konvertierungsvorrichtung.
Die IPv4–IPv6-Konvertierungsvorrichtung
konvertiert die in dem empfangenen IPv4-Paket enthaltene Quelladresse
durch Hinzufügen
von festgelegten Daten zu der IPv4-Quelladresse in eine IPv6-Quelladresse und
konvertiert eine in dem IPv4-Paket enthalte IPv4-Zieladresse in
die der IPv4-Zieladresse entsprechende IPv6-Adresse, wodurch eine
IPv6-Zieladresse
erhalten wird, ein IPv6-Paket aus dem IPv4-Paket geformt wird, und
das IPv6-Paket zu dem IPv6-Netzwerk gesendet wird.
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WO
01 22664 A schlägt
ein Verfahren zum Errichten eines Tunnels quer durch eine IPv4-Domäne für den Transport
von Paketen von einem Quellrechner in einer IPv6-Domäne zu einem
Zielrechner in einer anderen IPv6-Domäne vor, wobei entsprechende
Schnittstellen zwischen der IPv4-Domäne und den IPv6-Domänen vorhanden
sind. Der Quellrechner sendet eine normale IPv6-Adressanfrage an seinen
lokalen DNS-Server, welcher diese an einen IPv6-Namenserver in der
anderen IPv6-Domäne
weitervermittelt. Die Antwortnachricht enthält die wahre IPv6-Adresse des
Zieles. Pakete von einer IPv6-Domäne werden quer durch die IPv4-Domäne transportiert,
indem sie bei der ersten Schnittstelle eingekapselt werden und bei
der zweiten Schnittstelle entkapselt werden.
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Es
ist die Aufgabe, eine verbesserte IPv4–IPv6-Adresskonvertierungsvorrichtung
sowie ein verbessertes Verfahren und System zur Verfügung zu
stellen, welche den Mangel an öffentlichen IP-Adressen überwinden
können.
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Die
Aufgabe wird durch die Erfindung, wie in den unabhängigen Ansprüchen beansprucht,
gelöst.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
der Erfindung werden in den abhängigen
Ansprüchen
definiert.
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Ein
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es, eine IPv4–IPv6-Adresskonvertierungsvorrichtung
zur Verfügung
zu stellen, welches die Aufwen dungen eines Kommunikationsnetzwerksystems
mit dem Ausbilden eines DNSv4-Servers
zum Anfragen einer einem Domänennamen
eines IPv6-Endgerätes
entsprechenden IP-Adresse bei einem DNSv6-Server deutlich reduziert.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zum Konvertieren
von IP-Adressen für
die wechselseitige Kommunikation zwischen einem ersten Endgerät und einem
zweiten Endgerät,
welche unterschiedliche IP-Adressformate
aufweisen, zur Verfügung
gestellt, umfassend: eine Adresszuweisungseinheit zum Zuweisen einer
ersten privaten IP-Adresse und einer zweiten privaten IP-Adresse
in einem ersten IP-Adressformat zu dem ersten Endgerät und dem zweiten
Endgerät
nach einer Zugriffsanfrage des ersten Endgerätes; eine Adresserzeugungseinheit
zum Erzeugen einer ersten öffentlichen
IP-Adresse in einem zweiten IP-Adressformat aus einer Hardwareadresse
des ersten Endgerätes;
eine Adresserfassungseinheit zum Erfassen einer zweiten öffentlichen IP-Adresse in dem zweiten
IP-Adressformat, welche einem Domänennamen des zweiten Endgerätes entspricht,
von einem Domänennamenserver;
eine Speichereinheit zum Speichern einer Umsetzungstabelle, in der
die erste privat IP-Adresse
und die zweite private IP-Adresse mit der ersten öffentlichen IP-Adressen
bzw. der zweiten öffentlichen
IP-Adresse korrespondieren; und eine Steuereinheit zum Versorgen
des ersten Endgerätes
mit der ersten privaten IP-Adresse und der zweiten privaten IP-Adresse. Vorzugsweise
fordert die Steuereinheit eine Registrierung der ersten öffentlichen
IP-Adresse bei der Steuereinheit an.
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Bei
einem bevorzugten Aspekt der Erfindung umfasst die Vorrichtung zum
Konvertieren der IP-Adressen weiterhin eine Adresskonvertierungseinheit
zum Konvertieren der ersten privaten IP-Adresse und der zweiten
privaten IP-Adresse in die erste öffentliche IP-Adresse bzw.
die zweite öffentliche
IP-Adresse auf der Basis der Umsetzungstabelle. Dementsprechend
steuert die Steuereinheit die Adresskonvertierungseinheit so, um
gemäß der Umsetzungstabelle
eine Quelladresse und eine Zieladresse eines von dem ersten Endgerät zu dem zweiten
Endgerät übertragenen
IP-Paketes in die ersten öffentliche
IP-Adresse bzw. die zweite öffentliche
IP-Adresse zu konvertieren.
Außerdem
steuert die Steuereinheit die Adresskonvertierungseinheit so, um
gemäß der Umsetzungstabelle
eine Quelladresse und eine Zieladresse eines von dem zweiten Endgerät zu dem
ersten Endgerät übertrage nen IP-Paketes
in die zweite öffentliche
IP-Adresse bzw. die ersten öffentliche
IP-Adresse zu konvertieren.
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Vorzugsweise
ist das erste IP-Adressformat ein IPv4-Format und das zweite IP-Adressformat ist ein
IPv6-Format. Zusätzlich
ist die Hardwareadresse des ersten Endgerätes eine Mittelzugriffskontrolladresse,
welche eine Schnittstellen-Identifikation
(ID) zum Unterscheiden von mit dem Netzwerk verbundenen Schnittstellen
darstellt. Hier besteht die Mittelzugriffskontrolladresse aus 48
Bits. Daher fügt
die Adresserzeugungseinheit 16 Bits zu der Schnittstellen ID von
48 Bits hinzu, um 64 Bits zu bilden, und erzeugt die erste öffentliche
IP-Adresse durch Hinzufügen
eines Präfix,
um Art und Unternetz der Adresse des ersten Endgerätes zu unterscheiden.
Hier besteht das Präfix
aus 64 Bits.
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Auf
der anderen Seite beinhaltet ein Kommunikationsnetzwerksystem: ein
IPv4-Endgerät, welches
eine Hardwareadresse und einen mit der Hardwareadresse korrespondierenden
Domänennamen aufweist
und welches wechselseitige Kommunikation mit einem mit einem IPv4-Netzwerk
verbundenen Gerät
ausführt;
ein IPv6-Endgerät,
welches eine erste IPv6-Adresse eines IPv6-Systems und einen mit der
ersten IPv6-Adresse korrespondierenden Domänennamen aufweist und welches
wechselseitige Kommunikation mit einem mit einem IPv6-Netzwerk verbundenen
Gerät ausführt; einen
Domänennamenserver
zum Speichern einer Tabelle, in der der Domänenname des IPv6-Endgerätes und
die mit dem Domänennamen
korrespondierende erste IPv6-Adresse zugeordnet und gespeichert
sind; und eine Adresskonvertierungsvorrichtung zum Zuweisen einer
ersten privaten IPv4-Adresse eines IPv4-Systems zu dem IPv4-Endgerät, zum Erzeugen
der ersten IPv6-Adresse des IPv6-Systems in dem IPv4-Endgerät, zum Verbinden
mit dem Domänennamenserver,
zum Erfassen einer mit dem Domänennamen
des IPv6-Endgerätes
korrespondierenden zweiten IPv6-Adresse und zum Konvertieren der zweiten
IPv6-Adresse in eine zweite private IPv4-Adresse des IPv4-Systems.
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Vorzugsweise
ist die Hardwareadresse des IPv4-Endgerätes eine Mittelzugriffskontrolladresse, welche
eine Schnittstellen-ID zum Unterscheiden von mit dem Netzwerk verbundenen
Schnittstellen darstellt. Hier besteht die Mittelzugriffskontrolladresse
aus 48 Bits. Daher fügt
die Adresskonvertierungsvorrichtung 16 Bits zu der Schnittstellen-ID
von 48 Bits hinzu, um 64 Bits zu bilden, und erzeugt die erste IPv6-Adresse
des IPv6-Systems in dem IPv4-Endgerät durch Hinzufügen eines
Präfix,
um Art und Unternetz der Adresse des IPv4-Endgerätes zu unterscheiden. Hier
besteht der Präfix
aus 64 Bits.
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Zusätzlich beinhaltet
ein Kommunikationsverfahren, welches eine Vorrichtung zum Konvertieren
von IP-Adressen für
die wechselseitige Kommunikation zwischen einem ersten Endgerät und einem zweiten
Endgerät,
die unterschiedliche IP-Adressformate
aufweisen, verwendet, die Schritte: Zuweisen einer ersten privaten
IP-Adresse in einem ersten IP-Adressformat zu dem Zugriff anfordernden
ersten Endgerät;
Erzeugen einer ersten öffentlichen IP-Adresse
in einem zweiten IP-Adressformat
aus einer Hardwareadresse des ersten Endgerätes; Erfassen einer zweiten öffentlichen
IP-Adresse in dem zweiten IP-Adressformat des zweiten Endgerätes von
einem Domänennamenserver
zum Verwalten eines Domänennamens
des zweiten Endgerätes
und einer mit dem Domänennamen
korrespondierenden IP-Adresse; Zuweisen einer zweiten privaten IP-Adresse
in dem ersten IP-Adressformat
zu dem zweiten Endgerät;
und Versorgen des ersten Endgerätes
mit der ersten privaten IP-Adresse und der zweiten privaten IP-Adresse.
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Vorzugsweise
beinhaltet das die Vorrichtung zum Konvertieren der IP-Adressen
verwendende Kommunikationsverfahren weiterhin einen Tabellenerzeugungsschritt
zum Erzeugen einer Umsetzungstabelle zum Zuordnen der ersten privaten
IP-Adresse und der
zweiten privaten IP-Adresse zu der ersten öffentlichen IP-Adresse bzw.
der zweiten öffentlichen IP-Adresse
vor dem Versorgen des ersten Endgerätes mit der ersten privaten
IP-Adresse und der zweiten privaten IP-Adresse. Zusätzlich beinhaltet
das die Vorrichtung zum Konvertieren von IP-Adressen verwendende
Kommunikationsverfahren weiterhin die Schritte: Konvertieren einer
Quelladresse und einer Zieladresse eines von dem ersten Endgerät zu dem zweiten
Endgerät übermittelten
IP-Paketes in die erste öffentliche
IP-Adresse und die zweite öffentliche IP-Adresse
gemäß der Umsetzungstabelle;
und Konvertieren einer Quelladresse und einer Zieladresse eines
von dem zweiten Endgerät
zu dem ersten Endgerät übermittelten
IP-Paketes in die zweite öffentliche
IP-Adresse und die erste öffentliche
IP-Adresse gemäß der Umsetzungstabelle.
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Zudem
beinhaltet das die Vorrichtung zum Konvertieren der IP-Adressen
verwendende Kommunikationsverfahren weiterhin einen Schritt zum
Verlangen einer Registrierung der ersten öffentlichen IP-Adresse bei
dem Domänennamenserver
nach dem Erzeugen der ersten öffentlichen
IP-Adresse.
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Vorzugsweise
stellt das erste IP-Adressformat ein IPv4-Format und das zweite
IP-Adressformat ein
IPv6-Format dar. Zusätzlich
stellt die Hardwareadresse des ersten Endgerätes eine Mittelzugriffskontrolladresse
dar, welches eine Schnittstellen-ID zum Unterscheiden von mit dem
Netzwerk verbundenen Schnittstellen darstellt. Hier besteht die
Mittelzugriffskontrolladresse aus 48 Bits. Daher fügt der Schritt des
Erzeugens der ersten öffentlichen
IP-Adresse in dem ersten Endgerät
16 Bits an die Schnittstellen-ID von 48 Bits hinzu, um 64 Bits zu
bilden, und erzeugt die erste öffentliche
IP-Adresse durch Hinzufügen
eines Präfix,
um Art und Unternetz der Adresse des ersten Endgerätes zu unterscheiden.
Hier besteht das Präfix
aus 64 Bits.
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In Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung verwendet das IPv4-Endgerät, wenn
das IPv4-Endgerät
mit dem IPv6-Endgerät
kommuniziert, die erste private IPv4-Adresse und die zweite private IPv4-Adresse,
von der IPv4–IPv6-Adresskonvertierungsvorrichtung
zugewiesen, anstelle der öffentlichen
IPv4-Adresse des
IPv4-Systems. Dementsprechend kann die wechselseitige Kommunikation
zwischen dem IPv4-Endgerät
und dem IPv6-Endgerät mittels
der privaten IPv4-Adresse durchgeführt werden. Zusätzlich wird
das IPv4-Endgerät,
welches nicht die öffentliche
IP-Adresse besitzt, mit der IP-Adresse des IPv4-Systems ausgestattet,
und das IPv6-Endgerät
wird mit der IP-Adresse des IPv4-Systems versorgt, um den Mangel
an öffentlichen IP-Adressen
des IPv4-Systems zu überwinden.
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Ein
umfassenderes Verständnis
der Erfindung und viele ihrer dazugehörigen Vorteile werden unmittelbar
offensichtlich werden, wenn sie unter Bezugnahme auf die folgende
detaillierte Beschreibung besser verstanden wird, wenn diese in
Verbindung mit den begleitenden Figuren betrachtet wird, in denen
gleiche Referenzsymbole die gleichen oder ähnliche Komponenten angeben,
wobei:
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1 ein
Blockdiagramm darstellt, welches ein Kommunikationsnetzwerksystem
zeigt, das eine konventionelle IPv4–IPv6-Konvertierungsvorrichtung
verwendet;
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2 ein
Blockdiagramm darstellt, welches ein Anfangsblock-Format der IPv6
zeigt;
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3 ein
Blockdiagramm darstellt, welches eine IPv4–IPv6-Adresskonvertierungsvorrichtung in Übereinstimmung
mit einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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4 ein
Beispiel einer IPv6-Adresse eines IPv6-Systems zeigt, die durch
Hinzufügen
eines Präfix
an eine Schnittstellen-ID eines IPv4-Endgerätes erzeugt wurde;
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5 ein
Blockdiagramm darstellt, welches ein Kommunikationsnetzwerksystem
zeigt, das die IPv4–IPv6-Adresskonvertierungsvorrichtung
der 3 verwendet;
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6 ein
Flussdiagramm darstellt, welches aufeinanderfolgende Schritte eines
Kommunikationsverfahrens zwischen einem IPv4-Endgerät und einem
IPv6-Endgerät unter
Verwendung einer IPv4–IPv6-Adresskonvertierungsvorrichtung
in Übereinstimmung
mit einer bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung zeigt;
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7 ein
Flussdiagramm darstellt, welches einen detaillierten Vorgang des
Schrittes S200 der 6 zeigt; und
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8 ein
Flussdiagramm darstellt, welches einen detaillierten Vorgang des
Blockes S400 der 6 zeigt.
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In Übereinstimmung
mit bevorzugten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden nun eine Vorrichtung zum Konvertieren
von Internetprotokolladressen und ein eine solche Vorrichtung verwendendes
Kommunikationsverfahren unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren
im Detail beschrieben.
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Zuerst
werden nun ein Anfangsblock-Format einer IPv6 und ein Format einer
IP-Adresse erklärt. 2 stellt
ein Blockdiagramm dar, welches das Anfangsblock-Format der IPv6 zeigt. Das Kopfformat der
IPv6 beinhaltet 8 Bereiche. Ein Versionsinformationsbereich beinhaltet
Information über
die Version des IP. Hier weist die Versionsinformation des IPv6 den
Wert „6" auf. Ein Prioritätsbereich
beinhaltet die Priorität
des IP, nämlich
einen Verkehrslevel zum Durchführen
der Kommunikation. Ein Flussmarkenbereich beinhaltet Eigenschaften
eines Flusses, zu dem ein IPv6-Paket gehört. Ein Nutzinformationslänge-Bereich
beinhaltet Information über
eine Länge von
Daten, die einem IPv6-Anfangsblockfolgen. Ein Nächster-Anfangsblock-Bereich beinhaltet Information über eine
Art eines Anfangsblocks, der diesem IPv6-Anfangsblock folgt. Ein
Sprungbegrenzung-Bereich beinhaltet Information über eine maximale Anzahl von
Routern, über
die das IPv6-Paket weitergelangt. Ein Quelladressbereich und ein
Zieladressbereich beinhalten eine Adresse eines das IPv6-Paket übermittelnden
Quellendgerätes
bzw. eine Adresse eines Ziel-Endgerätes, das das IPv6-Paket von
dem die Quelladresse aufweisenden Endgerät empfängt. Hier bestehen die Quelladresse
und die Zieladresse jeweils aus 128 Bits.
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3 stellt
ein Blockdiagramm dar, welches eine IPv4–IPv6-Adresskonvertierungsvorrichtung in Übereinstimmung
mit einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt, umfassend: Eine Schnittstelleneinheit 120;
eine Adresszuweisungseinheit 130; eine Adresserzeugungseinheit 140;
eine Adresserfassungseinheit 150; und eine Steuereinheit 110.
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Die
Schnittstelleneinheit 120 empfängt ein Signal von einem IPv4-Endgerät (nicht
gezeigt), welches ein IPv4 verwendet, und von einem IPv6-Endgerät (nicht
gezeigt), welches ein IPv6 verwendet, und übermittelt die Signale gemäß einem
Steuersignal zu einem Endgerät,
welches mit einer Zieladresse des Signals übereinstimmt. Die Adresszuweisungseinheit 130 weist
gemäß eines über die
Schnittstelleneinheit 120 empfangenen Signals des IPv4-Endgerätes zur
Anforderung einer Verbindung zu dem IPv6-Endgerät dem IPv4-Endgerät eine erste
private IPv4-Adresse eines IPv4-Systems zu.
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Die
Adresserzeugungseinheit 140 erzeugt eine erste öffentliche
IPv6-Adresse eines IPv6-Systems in dem IPv4-Endgerät aus einer
Hardwareadresse des IPv4-Endgerätes, die
empfangen wird, wenn das IPv4-Gerät die Kommunikation mit dem IPv6-Endgerät verlangt.
Hier ist die Hardwareadresse des IPv4-Endgerätes eine Mittelzugriffskontrolladresse,
welches eine Schnittstellen-ID zum Unterscheiden von mit dem Netzwerk
verbundenen Schnittstellen ist. Im Allgemeinen besteht die Mittelzugriffskontrolladresse
aus 48 Bits. Die Adresserzeugungseinheit 140 fügt 16 Bits
zu der Mittelzugriffskontrolladresse von 48 Bits hinzu, um eine
Schnittstellen-ID von 64 Bits zu bilden. Wie in 4 gezeigt, erzeugt
die Adresserzeugungseinheit 140 vorzugsweise die erste öffentliche
IPv6-Adresse durch Hinzufügen
eines Präfix
zu der 64 Bit Schnittstellen-ID des IPv4-Endgerätes, um Art und Unternetz der Adresse
des IPv4-Endgerätes
zu unterscheiden. Hier besteht das Präfix aus 64 Bits.
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Die
Adresserfassungseinheit 150 stellt die Verbindung zu einem
Domänennamenserver
der Version 6 (DNSv6, nicht gezeigt) her, um einen Domänennamen
des IPv6-Endgerätes
und eine mit dem Domänennamen
korrespondierende öffentliche IPv6-Adresse
in Form einer Tabelle zu speichern, und erfasst eine zweite öffentliche
IPv6-Adresse des IPv6-Systems, welche mit dem Domänennamen
des IPv6-Endgerätes korrespondiert.
Die Steuereinheit 110 steuert die Übertragung bzw. den Empfang
des Signals über
die Schnittstelleneinheit 120 und steuert ebenso die Adresszuweisungseinheit 130 zum
Zuweisen der privaten IPv4-Adresse des IPv4-Systems zu dem die IP-Adresse verlangenden
IPv4-Endgerät. Zusätzlich steuert
die Steuereinheit 110 die Adresserzeugungseinheit 140,
um die öffentlichen IPv6-Adresse des IPv6-Systems
für das
IPv4-Endgerät
zu erzeugen, und steuert ebenso die Adresserfassungseinheit 150,
um die öffentlichen
IPv6-Adresse des IPv6-Systems
für das
IPv6-Endgerät
zu erlangen.
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Dementsprechend überträgt die Steuereinheit 110,
wenn sie über
die Schnittstelleneinheit 120 das Verbindungsanforderungssignal
von dem der ersten privaten IPv4-Adresse zugeordneten IPv4-Endgerät zur Kommunikation
mit dem einer zweiten privaten IPv4-Adresse zugeordneten IPv6-Endgerät erhält, das
Verbindungsanforderungssignal über
die Schnittstelleneinheit 120 zu dem IPv6-Endgerät unter
Verwendung der ersten öffentlichen
IPv6-Adresse und der zweiten öffentli chen IPv6-Adresse,
die mit der ersten privaten IPv4-Adresse und der zweiten privaten
IPv4-Adresse korrespondieren.
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Vorzugsweise
beinhaltet die IPv4–IPv6-Adresskonvertierungsvorrichtung 100 weiterhin
eine Speichereinheit 160 und eine Adresskonvertierungseinheit 170.
Hier speichert die Speichereinheit 160 eine Zuordnungstabelle
zum Speichern der ersten privaten IPv4-Adresse und der ersten öffentlichen
IPv6-Adresse des IPv4-Endgerätes und
der ersten privaten IPv4-Adresse und der zweiten öffentlichen
IPv6-Adresse des IPv6-Endgerätes gemäß einem
Steuersignal der Steuereinheit 110. Zu diesem Zeitpunkt
kann die Steuereinheit 110 die Hardwareadresse des IPv4-Endgerätes in der
Speichereinheit 160 speichern. Die Adresskonvertierungseinheit 170 konvertiert
die erste private IPv4-Adresse und die zweite private IPv4-Adresse in die erste öffentliche
IPv6-Adresse und die zweite öffentliche
IPv6-Adresse, auf
Basis der Umsetzungstabelle der Speichereinheit 160. Auf
der anderen Seite extrahiert die Steuereinheit 110, wenn
sie das Verbindungsanforderungssignal von dem IPv4-Endgerät, welches
die erste private IPv4-Adresse und die zweite private IPv4-Adresse
erhält,
zur Kommunikation mit dem IPv6-Endgerät über die Schnittstelleneinheit 120 empfängt, die
Zuordnungstabelle von der Speichereinheit 160 und liefert
die Zuordnungstabelle an die Adresskonvertierungseinheit 170,
um die erste private IPv4-Adresse und die zweite private IPv4-Adresse in die erste öffentliche
IPv6-Adresse und die zweite öffentliche
IPv6-Adresse zu
konvertieren. Zusätzlich
kann die Steuereinheit 110 die Registrierung der ersten öffentlichen
IPv6-Adresse bei dem DNSv6-Server verlangen.
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Dementsprechend
verwendet das IPv4-Endgerät,
wenn das IPv4-Endgerät
beabsichtigt, mit dem IPv6-Endgerät zu kommunizieren, nicht die öffentliche
IPv4-Adresse des
IPv4-Systems, sondern es verwendet die erste private IPv4-Adresse
und die zweite private IPv4-Adresse, welche durch die IPv4–IPv6-Adresskonvertierungsvorrichtung
zugewiesen werden. Als ein Ergebnis kann das IPv4-Endgerät mit dem
IPv6-Endgerät über die
private IPv4-Adresse anstelle der öffentlichen IPv4-Adresse kommunizieren.
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5 stellt
ein Blockdiagramm dar, welches ein Kommunikationsnetzwerksystem
zeigt, das die IPv4–IPv6-Adresskonvertierungsvorrichtung
von 3 verwendet. In dem Kommunikationsnetzwerksystem
von 5 sind ein IPv4-Netzwerk 200 und ein
IPv6-Netzwerk 400 durch die IPv4–IPv6-Adresskonvertierungsvorrichtung 100 miteinander
verbunden. Ein IPv4-Endgerät 300 ist
mit dem IPv4-Netzwerk 200 verbunden und mit dem IPv6-Netzwerk 400 sind
ein IPv6-Endgerät 500 und
ein DNSv6-Server 600 verbunden.
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Das
IPv4-Endgerät 300 frägt bei der IPv4–IPv6-Adresskonvertierungsvorrichtung 100 eine
IP-Adresse an, um mit dem IPv6-Endgerät 500 zu kommunizieren.
Die IPv4–IPv6-Adresskonvertierungsvorrichtung 100 weist
dem IPv4-Endgerät 300 eine
erste private IPv4-Adresse zu und erzeugt eine erste öffentliche
IPv6-Adresse des IPv6-Systems in dem IPv4-Endgerät 300. Hier speichert
die IPv4–IPv6-Adresskonvertierungsvorrichtung 100 eine
Hardwareadresse von dem IPv4-Endgerät 300, die
dem IPv4-Endgerät 300 zugewiesene
erste private IPv4-Adresse und die erste öffentliche IPv6-Adresse des
IPv4-Endgerätes.
So frägt
das IPv4-Endgerät 300 bei
der IPv4–IPv6-Adresskonvertierungsvorrichtung 100 eine
einem Domänennamen
des IPv6-Endgerätes 500 entsprechende
IP-Adresse an, indem sie die durch die IPv4–IPv6-Adresskonvertierungsvorrichtung 100 zugewiesene
erste private IPv4-Adresse verwendet. Hier stellt die IPv4–IPv6-Adresskonvertierungsvorrichtung 100 eine
Verbindung zu dem DNSv6-Server 600 her und frägt die mit
dem IPv6-Terminal 500 korrespondierende IP-Adresse an.
Der DNSv6-Server 600 extrahiert eine zweite öffentliche
IPv6-Adresse des IPv6-Systems,
die mit dem Domänennamen
des IPv6-Terminals 500 korrespondiert, aus der gespeicherten
Tabelle und liefert sie an die IPv4–IPv6-Adresskonvertierungsvorrichtung 100.
Die IPv4–IPv6-Adresskonvertierungsvorrichtung 100 konvertiert
die zweite öffentliche IPv6-Adresse
in eine zweite private IP-Adresse des IPv4-Systems und stellt diese
dem IPv4-Endgerät 300 zur
Verfügung.
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Dementsprechend
verwendet das IPv4-Endgerät 300 die
erste private IP-Adresse als eine Quelladresse und die zweite IP-Adresse
als eine Zieladresse und übermittelt
ein Kommunikationsanforderungssignal zu der IPv4–IPv6-Adresskonvertierungsvorrichtung 100 in
einer Weise, um mit dem IPv6-Endgerät 500 zu kommunizieren.
Hier konvertiert die IPv4–IPv6-Adresskonvertierungsvorrichtung 100 die
erste private IP-Adresse und die zweite private IP-Adresse in die
erste öffentliche
IPv6-Adresse und die zweite öffentliche
IPv6-Adresse und übermittelt
das Kommunikationsanforderungssignal an das IPv6-Endgerät 500.
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Als
ein Ergebnis weist das die IPv4–IPv6-Adresskonvertierungsvorrichtung 100 verwendende
Kommunikationsnetzwerksystem anstelle der öffentlichen IPv4-Adresse des IPv4-Systems
die private IPv4-Adresse des IPv4-Systems dem IPv4-Endgerät 300 zu,
wodurch der Mangel an öffentlichen
IPv4-Adressen des IPv4-Systems überwunden
wird.
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6 stellt
ein Flussdiagramm dar, welches in Übereinstimmung mit einer bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung aufeinanderfolgende Schritte eines Kommunikationsverfahrens zwischen
dem IPv4-Endgerät 300 und
dem IPv6-Endgerät 500 unter
Verwendung der IPv4–IPv6-Adresskonvertierungsvorrichtung 100 zeigt.
Zuerst frägt
das IPv4-Endgerät 300 eine IP-Adresse
bei der IPv4–IPv6-Adresskonvertierungsvorrichtung 100 an,
um mit dem IPv4-Endgerät 500 zu
kommunizieren (S100). Hier ist die Adresse des IPv4-Endgerätes 300 die
Hardwareadresse von 48 Bits, welche die Mittelzugriffskontrolladresse
darstellt. Die IPv4–IPv6-Adresskonvertierungsvorrichtung 100 weist
eine erste private IPv4-Adresse
des IPv4-Systems dem die IP-Adresse anfordernden IPv4-Endgerät 300 zu
und erzeugt eine erste öffentliche
IPv6-Adresse des IPv6-Systems in dem IPv4-Endgerät 300 (S200).
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Die
IPv4–IPv6-Adresskonvertierungsvorrichtung 100 bestätigt, ob
ein Signal zum Anfordern der mit einem Domänennamen des IPv6-Endgerätes 500 korrespondierenden
IP-Adresse von dem IPv4-Endgerät 300 empfangen
wurde (S300). Wenn das Signal zum Anfordern der mit dem Domänennamen
des IPv6-Endgerätes 500 korrespondierenden
IP-Adresse empfangen wurde, stellt die IPv4–IPv6-Adresskonvertierungsvorrichtung 100 eine
Verbindung mit dem DNSv6-Server 600 her und erfasst eine
zweite öffentliche
IPv6-Adresse des IPv6-Systems, die mit dem Domänennamen des IPv6-Endgerätes 500 korrespondiert
(S400). Zusätzlich
konvertiert die IPv4–IPv6-Adresskonvertierungsvorrichtung 100 die zweite öffentliche
IPv6-Adresse in eine zweite private IPv4-Adresse des IPv4-Systems.
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Die
IPv4–IPv6-Adresskonvertierungsvorrichtung 100 entscheidet,
ob ein Kommunikationsanforderungssignal von dem die erste private
IPv4-Adresse aufweisenden IPv4-Endgerät 300 zur Kommunikation
mit dem die zweite private IPv4-Adresse aufweisenden IPv6-Endgerät 500 empfangen
wurde (S500). Wenn das Kommunikationsanforderungssignal von dem
IPv4-Endgerät 300 mittels
der ersten privaten IPv4-Adresse empfangen wurde, um mit dem die
zweite private IPv4-Adresse aufweisenden IPv6-Endgerät 500 zu
kommunizieren, konvertiert die IPv4–IPv6-Adresskonvertierungsvorrichtung 100 die erste
private IPv4-Adresse und die zweite private IPv4-Adresse in die
erste öffentliche
IPv6-Adresse und die zweite öffentliche
IPv6-Adresse des IPv6-Systems (S600). Zusätzlich übermittelt die IPv4–IPv6-Adresskonvertierungsvorrichtung 100 ein Verbindungsanforderungssignal
des IPv4-Endgerätes 300 an
das IPv6-Endgerät 500 unter
Verwendung der ersten öffentlichen
IPv6-Adresse und der zweiten öffentlichen
IPv6-Adresse.
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7 stellt
ein Flussdiagramm dar, welches einen detaillierten Vorgang des Blockes
S200 der 6 zeigt. Die Adresszuweisungseinheit 130 weist die
erste private IPv4-Adresse des IPv4-Systems dem die IP-Adresse anfordernden
IPv4-Endgerät 300 mittels
der Hardwareadresse der Mittelzugriffskontrolladresse zu (S220).
Vorzugsweise weist die Adresszuweisungseinheit 130 die
privaten IP-Adressen über eine
gespeicherte Tabelle zu, um die privaten IP-Adressen den Endgeräten zuzuweisen,
die wie das IPv4-Endgerät 300 Kommunikation
in dem IPv4-Netzwerk 200 ausführen. Auf der anderen Seite erzeugt
die Adresserzeugungseinheit 140 die erste öffentliche
IPv6-Adresse des IPv6-Systems durch Hinzufügen eines Präfix zu 64
Bits, die durch Hinzufügen
von 16 Bits zu einer 48 Bit Hardwareadresse des die IP-Adresse anfordernden
IPv4-Endgerätes 300 erhalten
wurden (S240). Die Steuereinheit 110 speichert die erste
private IPv4-Adresse
und die erste öffentliche
IPv6-Adresse, die durch die Adresszuweisungseinheit 130 und
die Adresserzeugungseinheit 140 zugewiesen und erzeugt
wurden, in der Speichereinheit 160 in Form einer Umsetzungstabelle
(S260).
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Dementsprechend
extrahiert die Steuereinheit 110, wenn von dem IPv4-Endgerät 300 mittels der
ersten privaten IPv4-Adresse ein Verbindungsanforderungssignal zum
Zugreifen auf das die zweite private IPv4-Adresse aufweisende IPv6-Endgerät erhalten
wird, die Umsetzungstabelle aus der Speichereinheit 160 und
liefert diese an die Adresskonvertierungseinheit 170. Daher
konvertiert die Adresskonvertierungseinheit 170 die erste
private IPv4-Adresse des IPv4-Endgerätes 300 in die erste öffentliche IPv6-Adresse
auf Basis der Umsetzungstabelle.
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8 stellt
ein Flussdiagramm dar, welches einen detaillierten Vorgang des Blockes
S40 der 6 zeigt. Die Adresserfassungseinheit 150 stellt unter
Verwendung der ersten privaten IPv6-Adresse des IPv4-Endgerätes 300 eine
Verbindung zu dem DNSv6-Server 600 des IPv6-Systems her
und frägt die
mit dem Domänennamen
des IPv6-Endgerätes 500 korrespondierende
IP-Adresse an (S420). Hier extrahiert der DNSv6-Server 600 die
IPv6-Adresse des IPv6-Systems entsprechend dem Domänennamen
des IPv6-Endgerätes 500 aus
der gespeicherten Tabelle und stellt sie der Adresserfassungseinheit 150 zur
Verfügung.
Auf der anderen Seite konvertiert die Adresszuweisungseinheit 130 die
IPv6-Adresse des IPv6-Systems des IPv6-Endgerätes 500, erfasst durch
die Adresserfassungseinheit 150, in die zweite private
IPv4-Adresse des IPv4-Systems (S440). Dementsprechend speichert
die Steuereinheit 110 die IPv6-Adresse des IPv6-Systems
und die zweite private IPv4-Adresse des IPv4-Systems, welche durch
die Adresserfassungseinheit 150 und die Adresszuweisungseinheit 130 erfasst
und zugewiesen wurden, in der Speichereinheit 160 (S460).
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Daher
wird anstelle der öffentlichen
IP die private IP des IPv4-Systems dem IPv4-Endgerät 300 und dem IPv6-Endgerät 500 zugewiesen,
wodurch der Mangel an IP-Adressen
des IPv4-Systems überwunden
wird.
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In Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung verwendet ein IPv4-Endgerät, wenn
ein IPv4-Endgerät
beabsichtigt, mit einem IPv6-Endgerät zu kommunizieren, nicht eine öffentliche IPv4-Adresse
des IPv4-Systems, sondern verwendet eine erste private IPv4-Adresse
und eine zweite private IPv4-Adresse, welche durch die IPv4–IPv6-Adresskonvertierungsvorrichtung
zugewiesen werden. Als Ergebnis kann das IPv4-Endgerät mit dem
IPv6-Endgerät über die
private IPv4-Adresse kommunizieren und nicht über die öffentliche IPv4-Adresse.
-
Zudem
wird die IP-Adresse des IPv4-Systems dem IPv4-Endgerät zugewiesen,
welches keine öffentliche
IP-Adresse besitzt, und ebenso dem IPv6-Endgerät zugewiesen, wodurch der Mangel
an öffentlichen
IP-Adressen des IPv4-Systems überwunden
wird.