JP2001230806A - アドレス変換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】従来技術ではできなかった、インターネット上
のあるホストからローカルネットワーク上の複数のパソ
コンと同時に同じアプリケーションプログラムによる通
信を行うことができるようにする。 【解決手段】本発明におけるアドレス変換装置は、グロ
ーバルポートで受信したＩＰパケットを中継する際、そ
のパケットのＩＰヘッダオプションフィールドを参照
し、転送先ＩＰアドレスを検出した場合には、内部変換
テーブルを参照せず、そのパケットの宛先ＩＰアドレス
を、検出した転送先ＩＰアドレスに書き換えて、パケッ
トを送信する機能を備える。ここで、インターネット上
のホストは、ローカルネットワーク上のパソコンへ通信
を開始する場合には、送信するＩＰパケットのＩＰヘッ
ダオプションフィールドに上述した転送先のＩＰアドレ
スを埋め込む機能を備えているものとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ローカルエリア及
びワイドエリアネットワークで用いるＮＡＴ機能を備え
たネットワーク接続装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１にアドレス変換装置を用いたネット
ワーク構成例を示す。パソコン１１１〜１１３がインタ
ーネット上のホスト１２１及び１２２と通信する場合、
予め、インターネットサービスプロバイダ（ＩＳＰ）か
らグローバルＩＰアドレスの割り当てを受ける。通常、
割り当てられたグローバルＩＰアドレスが１つの場合、
インターネット上のホストと通信できるのは１台のパソ
コンだけである。しかし、図１のような構成でアドレス
変換装置１０１を設置し、図２に示したアドレス変換装
置のグローバルポート２０１にはＩＳＰから割り当てら
れたグローバルＩＰアドレスを設定し、ローカルポート
２０２、及びパソコン１１１〜１１３にそれぞれローカ
ルＩＰアドレスを設定することにより、パソコン１１１
〜１１３が同時にインターネット上の複数のホスト（例
えばホスト１２１及び１２２）と通信を行えるようにな
る。

【０００３】アドレス変換装置１０１を用いて、１つの
グローバルＩＰアドレスで複数のパソコンからインター
ネット上のホストと通信を行う仕組みを以下に述べる。

【０００４】まず、モデムとインターネット接続点（Ｉ
ＳＰのアクセスポイント）間をＰＰＰ（Point To Point
Protocol 、ＲＦＣ１６６１）で接続する。

【０００５】パソコン１１１がホスト１２１宛てのＩＰ
パケットを送信した場合、アドレス変換装置１０１は、
ローカルポート２０２でそのパケットを受信した後、送
信元ＩＰアドレス（パソコン１１１のＩＰアドレス）、
送信元ポート（例えば１０００）、宛先ＩＰアドレス
（ホスト１２１のＩＰアドレス）、宛先ポート（例えば
８０）を読み込み、それらの値をアドレス変換装置１０
１の内部テーブルに登録する（図３のNo. １のエント
リ）。次に、アドレス変換装置１０１は、そのパケット
の送信元ＩＰアドレスを、グローバルポート２０１に設
定されているグローバルＩＰアドレスに書き換えた後、
グローバルポート２０１からこのＩＰパケットを送信す
る。なお、実際には、アドレス変換装置はパケットルー
ティングのためにハードウェアアドレスの変換も行う
が、ここでは説明を簡潔にするため言及しないこととす
る。

【０００６】この後、アドレス変換装置１０１がパソコ
ン１１２、パソコン１１３からインターネット上のホス
ト１２２宛てのＩＰパケットをローカルポート２０２で
受信した場合には、上記の処理と同様に、内部テーブル
に受信したＩＰパケットの送信元ＩＰアドレス、送信元
ポート、宛先ＩＰアドレス、宛先ポートを登録し、送信
元ＩＰアドレスをグローバルポートのＩＰアドレスに書
き換えてパケットを送信する。このときのアドレス変換
装置１０１の内部テーブルは図３のようになる。

【０００７】上記した送信元ＩＰアドレス書き換えによ
り、ホスト１２１及び１２２がパソコン１１１〜１１３
に応答パケットを送信する場合、応答パケットの宛先Ｉ
Ｐアドレスはグローバルポート２０１のＩＰアドレスに
なっている。

【０００８】図８に応答パケットを受信した際のアドレ
ス変換装置１０１の処理の流れを示す。アドレス変換装
置１０１は、これらの応答パケットを受信すると、その
パケットの、宛先ポート、送信元ＩＰアドレス、送信元
ポートのそれぞれが、以前に登録した内部テーブルの、
送信元ポート、宛先ＩＰアドレス、宛先ポートに等しい
エントリを検索し、そのエントリに登録されている送信
元ＩＰアドレスを検出する。その後、それらの応答パケ
ットの宛先ＩＰアドレスを、検出したＩＰアドレスに書
き換えて、ローカルポート２０２から送信する。これに
より、１つのグローバルＩＰアドレスでパソコン１１１
〜１１３がインターネット上のホスト１２１及び１２２
と同時に通信することが可能となる。

【０００９】一方、ホスト１２１及び１２２がパソコン
１１１〜１１３と通信を開始する場合には、予め、ＩＰ
パケットを転送するパソコンのＩＰアドレス、ホストが
パソコンに接続を要求するポート、ホストのＩＰアドレ
スの３つの値を、アドレス変換装置１０１の内部テーブ
ルの、送信元ＩＰアドレス、送信元ポート、宛先ＩＰア
ドレスのフィールドにそれぞれ登録しておく。通常、ホ
ストの送信元ポート番号は分からないので、宛先ポート
のフィールドは０にしておく。

【００１０】ホスト１２１及び１２２がパソコン１１１
〜１１３と通信を行う場合、ホスト１２１及び１２２の
宛先ＩＰアドレスはアドレス変換装置のグローバルポー
ト２０１にする。

【００１１】アドレス変換装置１０１は、ホスト１２１
及び１２２からＩＰパケットを受信すると、上述した応
答パケットの処理と同様に、図４の処理を行い、宛先Ｉ
Ｐアドレスを書き換えてローカルポート２０２から送信
する。この際、０が登録してある宛先ポートフィールド
は、ホストの送信元ポートの全てにマッチするものとし
て宛先ＩＰアドレスの検出を行う。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】従来技術で述べた、イ
ンターネット上のホストからローカルネットワーク上の
パソコンへの通信において、ある１台のホストから複数
のパソコンと同時に通信を行う場合、宛先ポートが異な
る場合には通信できるが、宛先ポートが同じである場合
には、アドレス変換装置は書き換える宛先ＩＰアドレス
を一意に選択できないため、通信を行うことができない
例えば、パソコン１１１及び１１２がＦＴＰサーバ機能
を持つ場合、ＦＴＰプロトコルでは宛先ポートとして２
１を利用するため、ホスト１２１からパソコン１１１、
１１２のＦＴＰサーバと同時に通信を行うことができな
いという問題が生じる。本発明はこの問題を解決するも
のである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明におけるアドレス
変換装置は、グローバルポートで受信したＩＰパケット
を中継する際、そのパケットのＩＰヘッダオプションフ
ィールドを参照し、転送先ＩＰアドレスを検出した場合
には、内部変換テーブルを参照せず、そのパケットの宛
先ＩＰアドレスを、検出した転送先ＩＰアドレスに書き
換えて、パケットを送信する機能を備える。

【００１４】ここで、インターネット上のホストは、ロ
ーカルネットワーク上のパソコンへ通信を開始する場合
には、送信するＩＰパケットのＩＰヘッダオプションフ
ィールドに上述した転送先のＩＰアドレスを埋め込む機
能を備えているものとする。

【００１５】

【実施例】図１及び図２を用いて本発明の実施例につい
て述べる。

【００１６】パソコン１１１及び１１２がＨＴＴＰサー
バ、ホスト１２１がＨＴＴＰクライアントである場合
に、ホスト１２１がパソコン１１１及び１１２とＨＴＴ
Ｐによる通信を同時に行う方法を示す。ここで、ホスト
１２１、グローバルポート２０１、ローカルポート２０
２、パソコン１１１、１１２には図６に示すＩＰアドレ
スが設定されているとする。

【００１７】ホスト１２１がパソコン１１１とＨＴＴＰ
で通信を行う場合、ホスト１２１はパソコン１１１宛て
に送信する全てのＩＰパケットのＩＰヘッダオプション
フィールドにパソコン１１１のＩＰアドレス（１９２．
１．１．２）を埋め込む。このときのＩＰヘッダオプシ
ョンフィールドのフォーマットを図５に示す。ＩＰプロ
トコル（ＲＦＣ７９１）の規格に従い、ＩＰオプション
のコピーフラグの値を１、オプションクラスの値を０、
オプション番号の値を２０（未使用番号）、オプション
長を６にし、転送先ＩＰアドレスとパッドによりオプシ
ョンフィールドを構成する。

【００１８】このＩＰパケットの宛先ＩＰアドレスは、
従来技術と同様にグローバルポートのＩＰアドレス（２
００．１．１．２）である。また、送信元ポートは１０
００、宛先ポートは８０であるとする。

【００１９】図９に本発明におけるアドレス変換装置１
０１がグローバルポートでＩＰパケットを受信した時に
行う中継処理を示す。

【００２０】アドレス変換装置１０１はグローバルポー
ト２０１でこのＩＰパケットを受信すると、そのパケッ
トのＩＰヘッダオプションフィールドを参照し、オプシ
ョン番号が２０以外の場合は、従来技術で述べたアドレ
ス変換処理（図８）を行う。

【００２１】オプション番号の値が２０である場合に
は、転送先ＩＰアドレスを読み込み、ＩＰパケットの宛
先ＩＰアドレスを転送先ＩＰアドレスに書き換える。さ
らに内部テーブルに、図７に示すエントリNo. １を登録
（従来技術と同様に、図７の送信元ＩＰアドレス、ポー
ト、宛先ＩＰアドレス、ポートは、パソコン１１１〜１
１３から見た、送信元及び宛先である）した後、ローカ
ルポート２０２からパケットを送信する。

【００２２】アドレス変換装置１０１は、ローカルポー
ト２０２でこのパケットに対する応答をパソコン１１１
から受信すると、従来技術と同様に送信元ＩＰアドレス
をグローバルポート２０１のアドレスに書き換え、グロ
ーバルポート２０１からパケットを送信する。（既に内
部テーブルには、この送信元と宛先のエントリが登録さ
れているので、新規に登録しない）ホスト１２１がパソ
コン１１２とＨＴＴＰで通信を行う場合も同様に、ホス
ト１２１は図５のＩＰヘッダオプションフィールドの各
要素の値（コピーフラグ１、オプションクラス０、オプ
ション番号１０、転送先ＩＰアドレス１９２．１．１．
３及びパッド）を埋め込み、ＩＰパケットを送信する。
アドレス変換装置１０１が同様に図９に示す中継を行う
ことにより、インターネット上の１つのホストがローカ
ルネットワーク上の複数のパソコンと同時に通信を行う
ことが可能となる。

【００２３】

【発明の効果】本発明により、従来技術ではできなかっ
た、インターネット上のあるホストからローカルネット
ワーク上の複数のパソコンと同時に同じアプリケーショ
ンプログラムによる通信を行うことができるようにな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】アドレス変換装置を用いたネットワーク構成図

【図２】アドレス変換装置のポート構成

【図３】アドレス変換装置の内部テーブル

【図４】ＩＰヘッダのフォーマット

【図５】本発明で用いるＩＰヘッダオプションフィール
ドのフォーマット

【図６】具体例の説明に用いるアドレス対応表

【図７】具体例の説明に用いるアドレス変換装置の内部
テーブル

【図８】アドレス変換装置のアドレス書き換え処理の説
明図

【図９】本発明で用いるアドレス変換装置のアドレス書
き換え処理の説明図

【符号の説明】

１０１ アドレス変換装置 １１１〜１１３ ローカルネットワーク上のパソコン １２１〜１２２ インターネット上のホスト ２０１ アドレス変換装置のグローバルポート ２０２ アドレス変換装置のローカルポート

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ネットワークに接続する２つ以上のポート
   を持ち、接続するネットワーク間でＩＰパケットを中継
   することができ、中継の際にＩＰパケットのヘッダを参
   照して宛先または送信元アドレスを書き換えることので
   きるＮＡＴ（Network Address Translator、ＲＦＣ１６
   ３１）機能を備えたアドレス変換装置において、グロー
   バルポートからＩＰパケットを受信した場合に、そのパ
   ケットのＩＰヘッダのオプションフィールドを参照し、
   転送先ＩＰアドレスを検出した場合には、そのＩＰアド
   レスにパケットを中継する機能を備えたアドレス変換装
   置。