JP2002204252A - 重複プライベートアドレス変換システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プライベートアドレスが重複する可能性のあ
る複数のプライベートアドレス空間をグローバルアドレ
ス空間に接続する。 【解決手段】 各プライベートアドレス空間１−１〜１
−ｎは、ＶＬＡＮの識別情報としてＶＬＡＮ−ＩＤを有
している。重複ネットワークアドレス変換装置１１は、
各プライベートアドレス空間１−１〜１−ｎとインター
ネット２とを接続する場合、各プライベートアドレス空
間１−１〜１−ｎのＶＬＡＮ−ＩＤとプライベートアド
レスのペアで、そのプライベートアドレスとインターネ
ット２のグローバルアドレスとの相互変換を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プライベートネッ
トワークアドレスにより構築された複数のネットワーク
空間をインターネットのようなグローバルネットワーク
アドレスを持つ空間に接続するための重複プライベート
アドレス変換システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】インターネットは、ＩＰ（Internet Pro
tocol）アドレスと呼ばれるユニークなアドレスを、コ
ンピュータを始めとする各種ネットワーク機器に割り当
てることで、機器同士の通信を可能としている。ＩＰア
ドレスとはTCP/IPプロトコルで接続されたネットワーク
において、通信を行う機器同士を識別するために用いら
れる整数値である。その整数値は、例えば規格IPv4では
４バイト長、後続する規格IPv6では１６バイト長であ
る。

【０００３】各機器間で通信を行うためには、各機器を
ＩＰアドレスによって区別する必要があるため、同一ネ
ットワークに接続された全ての機器は、互いに異なるＩ
Ｐアドレスを持っていなければならない。従ってインタ
ーネットに接続されている機器はユニークなＩＰアドレ
スを持っていなければならない。もちろん、インターネ
ットに接続されていないネットワークであれば、そのネ
ットワーク内で重複しないＩＰアドレスを自由に振るこ
とができる。

【０００４】ＩＰアドレスにはプライベートアドレスと
呼ばれる特別なアドレスがあり、このアドレスは、イン
ターネットでは使用しないということが保証されてい
る。プライベートアドレスは、インターネットとは独立
のネットワークを構成する場合に使用することができ
る。プライベートアドレスによるネットワークとインタ
ーネットとの間で通信を行うためには、ＰｒｏｘｙやＮ
ＡＴを用いて中継する方法が採られるのが普通である。
ここでＮＡＴ(Network Address Translation)とは、プ
ライベートアドレスによるネットワークをインターネッ
トに接続する際に、利用可能な技術であって、グローバ
ルなＩＰアドレスとプライベートアドレスとを相互に変
換する役割を持つ。

【０００５】一方、大規模なプライベートネットワーク
を低コストで構築するための技術としてＶＰＮ(Virtual
Private Network)がある。例えば、ＭＰＬＳ(Multi Pr
otocol Label Switching)技術によるＶＰＮは、キャリ
ア側がＭＰＬＳ網を提供し、加入者側は本社、支社とい
った地域的に独立した単位でそれぞれの持つプライベー
トネットワークを単にＭＰＬＳ網に接続することで、高
度なセキュリティを保ちながら、加入者毎にそれぞれ独
立した大規模なプライベートネットワーク構築が可能で
ある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな複数のプライベートアドレスによるＩＰアドレス空
間とインターネットとを接続しようとした場合、例え
ば、上記のようなＶＰＮサービスを提供しているキャリ
アが更にインターネットへの接続サービスも行うような
場合、次のような問題があった。

【０００７】即ち、複数のプライベートアドレス空間
は、それぞれ独立なものであるため、一般にあるアドレ
ス空間のプライベートアドレスは、異なるアドレス空間
で用いられている可能性があることである。従って、複
数の独立したプライベートアドレス空間を単純に接続し
ＮＡＴによる変換を行おうとしても、ＩＰアドレスの衝
突が発生し、期待する処理を行うことができない。

【０００８】そこで、このような問題を解決する手段と
して、プライベートアドレス空間の個数分のＮＡＴ用機
器を設置することが考えられる。しかしながら、例えば
上記のＶＰＮキャリアが１０００件の加入者を持つとす
れば、１０００個のＮＡＴ用機器が必要となる。従っ
て、このような解決策は規模が大きい場合、現実的な解
とはなり得ない。

【０００９】これ以外にも、例えば、特開平１１−１２
７２１７号公報や特開平１０−３０８７６２号公報等に
示された技術があったが、これらの技術は複数のプライ
ベートアドレス空間をグローバルアドレス空間に接続す
るための技術ではなく、上記のようなプライベートアド
レス同士が衝突してしまうという問題への解決策とはな
り得なかった。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述の課題を
解決するため次の構成を採用する。 〈構成１〉各プライベートネットワーク内で特定のプロ
トコルのプライベートアドレスを用い、かつ、各プライ
ベートネットワーク間でプライベートアドレスの重複を
許可する複数のプライベートネットワークと、特定のプ
ロトコルのグローバルアドレスを用いるグローバルネッ
トワークとを接続する重複プライベートアドレス変換シ
ステムであって、複数のプライベートネットワークで、
各プライベートネットワークを識別するための識別情報
を有する通信データに対して、識別情報とプライベート
アドレスとの組合せで複数のプライベートアドレスとグ
ローバルアドレスとの相互変換を行うアドレス変換手段
を備えたことを特徴とする重複プライベートアドレス変
換システム。

【００１１】〈構成２〉構成１に記載の重複プライベー
トアドレス変換システムにおいて、アドレス変換手段
は、複数のプライベートネットワーク内で実現される仮
想ＬＡＮのグループを識別するためのＶＬＡＮ−ＩＤを
有する通信データに対して、ＶＬＡＮ−ＩＤに基づいて
スイッチングを行うスイッチングハブと、スイッチング
ハブでスイッチングされるプライベートアドレスとＶＬ
ＡＮ−ＩＤとを有するフレームに対して、ＶＬＡＮ−Ｉ
Ｄとプライベートアドレスとの組合せで、プライベート
アドレスとグローバルアドレスとの相互変換を行う重複
ネットワークアドレス変換装置とからなることを特徴と
する重複プライベートアドレス変換システム。

【００１２】〈構成３〉構成１に記載の重複プライベー
トアドレス変換システムにおいて、アドレス変換手段
は、複数のプライベートネットワークを識別するための
ＭＰＬＳラベルを有するフレームに対して、ＭＰＬＳラ
ベルに基づいてＭＰＬＳ網のルーティングを行うと共
に、ＭＰＬＳラベルとプライベートアドレスとを有する
フレームに対して、ＭＰＬＳラベルとプライベートアド
レスとの組合せで、プライベートアドレスとグローバル
アドレスとの相互変換を行うＭＰＬＳルータ兼ネットワ
ークアドレス変換装置であることを特徴とする重複プラ
イベートアドレス変換システム。

【００１３】〈構成４〉構成１に記載の重複プライベー
トアドレス変換システムにおいて、アドレス変換手段
は、複数のプライベートネットワークを識別するための
ＭＰＬＳラベルを有するフレームに対して、ＭＰＬＳラ
ベルに基づいてＭＰＬＳ網のルーティングを行うと共
に、ＭＰＬＳラベルを、複数のプライベートネットワー
ク内で実現される仮想ＬＡＮのグループを識別するため
のＶＬＡＮ−ＩＤに変換するＭＰＬＳエッジルータと、
ＭＰＬＳエッジルータで変換されるＶＬＡＮ−ＩＤとプ
ライベートアドレスとを有するフレームに対して、ＶＬ
ＡＮ−ＩＤとプライベートアドレスとの組合せで、プラ
イベートアドレスとグローバルアドレスとの相互変換を
行う重複ネットワークアドレス変換装置とからなること
を特徴とする重複プライベートアドレス変換システム。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を具体
例を用いて詳細に説明する。 《具体例１》 〈構成〉図１は、本発明の重複プライベートアドレス変
換システムの具体例１を示す構成図である。図におい
て、１−１、１−２、…、１−ｎは、それぞれプライベ
ートアドレス空間（プライベートネットワーク）であ
り、これらのプライベートアドレス空間１−１、１−
２、…、１−ｎが、アドレス変換手段１０を介してグロ
ーバルネットワークであるインターネット２（グローバ
ルアドレス空間）に接続されている。尚、以下の具体例
では、これらプライベートアドレス空間１−１、１−
２、…、１−ｎおよびインターネット２は、ＩＰアドレ
ス空間であるとする。

【００１５】各プライベートアドレス空間１−１、１−
２、…、１−ｎでは、それぞれ任意のプライベートアド
レスの付与が許可されており、その結果、異なるプライ
ベートアドレス空間ではＩＰアドレスの重複が発生する
可能性を有している。尚、各プライベートアドレス空間
１−１、１−２、…、１−ｎは共通の構成であるため、
以下の説明では単にプライベートアドレス空間１として
説明する。

【００１６】また、各プライベートアドレス空間１で
は、ＩＥＥＥ８０２．１Ｑ対応フレームのＶ（Virtua
l：仮想）ＬＡＮが構成されている。このＶＬＡＮと
は、後述するフレームヘッダ中のＶＬＡＮタグを用い
て、異なるネットワーク間で、仮想的に同一のＬＡＮを
実現する技術である。

【００１７】図２は、ＶＬＡＮ−ＩＤ対応のフレームヘ
ッダの説明図である。図示のように、ＶＬＡＮ−ＩＤ対
応のフレームヘッダでは、行き先アドレス、送信元アド
レスに続いて３２ｂｉｔ長のＶＬＡＮタグ（ＶＬＡＮ−
ＩＤ）が付与される。このＶＬＡＮタグは、その端末が
ＶＬＡＮにおいてどのグループに属するかを示す識別情
報であり、スイッチングハブ１２は、このＶＬＡＮタグ
に基づいてスイッチングを行うようになっている。これ
により、異なるネットワーク間であっても、あたかも同
一のＬＡＮのように扱うことができるようになってい
る。尚、ＶＬＡＮにおける同一グループ内でのＩＰアド
レスの重複はないものとする。

【００１８】図１に戻って、インターネット２は、ユニ
ークなＩＰアドレスが付与されたグローバルアドレス空
間である。

【００１９】アドレス変換手段１０は、各プライベート
アドレス空間１を識別するための識別情報としてＶＬＡ
Ｎタグを有する通信データに対して、このＶＬＡＮタグ
とプライベートアドレスの組合せで、このプライベート
アドレスとグローバルアドレスとの相互変換を行う機能
を有するもので、重複ネットワークアドレス変換装置１
１とスイッチングハブ１２からなる。重複ネットワーク
アドレス変換装置１１は、スイッチングハブ１２でスイ
ッチングされたパケットのＶＬＡＮタグとプライベート
アドレス空間１のプライベートアドレスとの組合せ（ペ
ア）に基づいて、インターネット２側のグローバルアド
レスとの相互変換を行うＩＰアドレス変換装置であり、
この相互変換のための図示しない変換テーブルを有して
いる。スイッチングハブ１２は、ＶＬＡＮ−ＩＤ対応の
パケットのスイッチングを行うスイッチングハブであ
り、行き先アドレスがグローバルアドレスであった場合
は、重複ネットワークアドレス変換装置１１に、プライ
ベートアドレスであった場合は通常のスイッチングを行
う機能を有している。

【００２０】〈動作〉以下、具体例１の動作を説明す
る。図３は、具体例１の動作を示すフローチャートであ
る。図３において、（ａ）はプライベートアドレス空間
１よりインターネット２への変換を行う場合の動作であ
り、（ｂ）は、インターネット２よりプライベートアド
レス空間１への変換を行う場合の動作である。

【００２１】プライベートアドレス空間１側からインタ
ーネット２側へフレームを送信する場合、（ａ）に示す
ように、重複ネットワークアドレス変換装置１１は、ス
イッチングハブ１２より送られてきたフレームを解析す
る（ステップＳ１１ａ）。フレームがＶＬＡＮ−ＩＤ対
応の場合、プライベートアドレスとＶＬＡＮ−ＩＤの組
合せを、対応するグローバルアドレスに変換するため、
変換テーブルに記録する（ステップＳ１２ａ→ステップ
Ｓ１３ａ）。

【００２２】図４は、変換テーブルの説明図である。図
示のように、プライベートアドレスと付加情報（ＶＬＡ
Ｎ−ＩＤ）との組合せに対してグローバルアドレスが予
め決められている。尚、この変換テーブルでは、ポート
番号を表すフィールドも存在する。これは、利用可能な
グローバルアドレスの個数がプライベートアドレスより
も少ない場合（多くの場合、グローバルアドレスは一
つ）に用いられる公知の技術である。この技術はＩＰア
ドレス＋ポート番号の組合せによる相互変換を行うもの
であり、ＮＡＰＴ（Network Address Port Translatio
n）またはＩＰマスカレードと呼ばれている。

【００２３】次に、フレーム内の送信元アドレス（プラ
イベートアドレス）をグローバルアドレス（重複ネット
ワークアドレス変換装置１１のアドレス）に書き換え、
かつ、ＶＬＡＮ−ＩＤ対応のフレームを通常のフレーム
に変換し（ステップＳ１４ａ）、このフレームをインタ
ーネット２側に送る（ステップＳ１５ａ）。一方、ステ
ップＳ１２ａにおいて、ＶＬＡＮ−ＩＤ対応のフレーム
ではない場合、このフレームを捨てる（ステップＳ１６
ａ）。尚、これはエラー処理実装方法の一つであって、
これ以外のエラー処理であってもよい。

【００２４】上記の場合とは逆に（ｂ）に示すように、
インターネット２側からプライベートアドレス空間１側
へとフレームが戻ってくる場合、フレームは上記の動作
で書き換えたグローバルアドレス（重複ネットワークア
ドレス変換装置１１のアドレス）宛に戻ってくる（ステ
ップＳ１１ｂ）。ここで、重複ネットワークアドレス変
換装置１１は、先ず、図４で示した変換テーブルとフレ
ームとの照合を行う（ステップＳ１２ｂ）。このフレー
ムの宛先が変換テーブルに記録された宛先と同一である
場合、上記の処理により変換テーブルに設定された宛先
へのフレームであると判断し、処理を続行する。この場
合は、変換テーブルを逆向きに参照することで、グロー
バルアドレスに対応するプライベートアドレスとＶＬＡ
Ｎ−ＩＤの組合せを見つける。この情報に基づいてフレ
ーム内の行き先アドレス（グローバルアドレス）をプラ
イベートアドレスに書き換えると共に、フレームをＶＬ
ＡＮ−ＩＤ対応フレームに変換し、かつ、ＶＬＡＮ−Ｉ
Ｄの値として変換テーブルに記録されていたものを設定
する（ステップＳ１３ｂ）。そして、このフレームをプ
ライベートアドレス空間１側に送る（ステップＳ１４
ｂ）。

【００２５】また、ステップＳ１２ｂにおいて、変換テ
ーブルに記録された宛先へのフレームではない場合、こ
のフレームを捨てる（ステップＳ１５ｂ）。尚、これも
ステップＳ１６ａと同様にエラー処理実装方法の一つで
あって、これ以外のエラー処理であってもよい。

【００２６】図５は、以上の動作のフレーム状態の説明
図である。先ず、プライベートアドレス空間１内からス
イッチングハブ１２を介して重複ネットワークアドレス
変換装置１１に送られるフレーム構成は、図中の（ａ）
に示すようになっている。即ち、プライベートアドレス
空間１を示すＶＬＡＮ−ＩＤをＴとし、その機器のアド
レスおよび通信ポートをそれぞれＡ，Ｐとし、行き先の
アドレスおよび通信ポートをそれぞれＢ，Ｑとした場
合、各値は、フレームヘッダ、ＩＰヘッダ、およびＴＣ
ＰまたはＵＤＰヘッダの所定の場所に格納される。

【００２７】そして、このようなフレームが、重複ネッ
トワークアドレス変換装置１１により、図中（ｂ）に示
すように変換される。この変換の詳細は次の通りであ
る。 ●ＩＰヘッダ内の送信元アドレスＡは、重複ネットワー
クアドレス変換装置１１に与えられたグローバルアドレ
スＧに書き換えられる。 ●ＴＣＰまたはＵＤＰヘッダの送信元ポート番号は、重
複ネットワークアドレス変換装置１１にとってその時点
で「未使用」のポート番号Ｍに書き換えられる。尚、こ
こで、ポート番号に空きがない場合（重複ネットワーク
アドレス変換装置１１に一時的に負荷が集中した場合）
は、変換処理は行われず、そのフレームは捨てられる。 ●以上の変換の際、変換前後の情報を変換テーブル（図
中、（ｅ）で示す）に記録する。ここで、プライベート
アドレス空間１側の情報としてＶＬＡＮ−ＩＤの値Ｔも
記録しておくところが従来のＮＡＰＴ処理と異なる点で
ある。 ●最後に、８０２．１Ｑ対応のフレームを通常のイーサ
ネット（登録商標）フレームに変換した後、フレームを
インターネット２側に送り出す。

【００２８】上記のような変換により送信されたフレー
ムは、通信相手から戻ってくる場合、行き先、送信元の
アドレスおよびポート番号をそれぞれ入れ替えた形で、
重複ネットワークアドレス変換装置１１宛に到達する
（図中、（ｃ）参照）。

【００２９】このフレームに対し、重複ネットワークア
ドレス変換装置１１は、変換テーブルを参照すること
で、「行き」とは逆の変換を施し、図中（ｄ）のフレー
ムを構成し、プライベートアドレス空間１側へ転送す
る。ここで、ＶＬＡＮ−ＩＤの値も正しく復旧している
ため、ＶＬＡＮ−ＩＤの値が異なり、プライベートアド
レスの値が同一の機器に対しても、正しくフレームを送
信することができる。

【００３０】尚、上記具体例１では、プライベートアド
レス空間１内の各機器が８０２．１Ｑ対応フレームを解
釈できる場合であったが、プライベートアドレス空間１
内の各機器が通常のもの（８０２．１Ｑ対応フレームを
解釈することができない）であっても、その通常のフレ
ームを８０２．１Ｑ対応のフレームに変換するゲートウ
ェイを有していれば、上記具体例１と同様の動作を行う
ことができる。これを具体例１の変形例として次に説明
する。

【００３１】図６は、具体例１の変形例のフレーム状態
の説明図である。この場合は、例えば図１の構成では、
各プライベートアドレス空間１とスイッチングハブ１２
との間に、通常のフレームを８０２．１Ｑ対応フレーム
に変換するゲートウェイを設ける。尚、このようなゲー
トウェイは公知のものを使用することができる。

【００３２】先ず、プライベートアドレス空間１内の各
機器から出るフレームは図６中の（ａ）のようになる。
このプライベートアドレス空間１内の任意の機器から他
のプライベートアドレス空間１に対して通信を行う場
合、そのプライベートアドレス空間１を表すＶＬＡＮ−
ＩＤの値Ｔを持つ８０２．１Ｑ対応フレームに変換する
必要があり、その役割を担うのが、上記のゲートウェイ
である。このゲートウェイで変換されたフレームが図中
（ｂ）に示すフレームであり、これ以降の、図中（ｃ）
〜（ｅ）に示すフレーム状態の動作および（ｇ）に示す
変換テーブルの内容は上記図５の場合と同様である。

【００３３】また、図中、（ｅ）で示すように、インタ
ーネット２側から戻ってきたフレームを重複ネットワー
クアドレス変換装置１１で変換したフレームも８０２．
１Ｑ対応のフレームであり、これを通常のフレームに逆
変換するのも上記ゲートウェイの役割である。以上によ
り、プライベートアドレス空間１において通常の機器で
ある場合も、重複のあるプライベートアドレス空間１と
インターネット２とのアドレスの相互変換を行うことが
できる。

【００３４】〈効果〉以上のように、具体例１によれ
ば、プライベートアドレス空間１を識別するための識別
情報とプライベートアドレスの組合せの情報を用いて、
そのプライベートアドレスとグローバルアドレスの相互
変換を行うようにしたので、プライベートアドレスの重
複の可能性のある複数のプライベートアドレス空間１を
グローバルアドレス空間に接続することが可能となる。
また、識別情報としてＶＬＡＮ−ＩＤを用いているた
め、ＶＬＡＮが構築されているネットワークでは特別の
識別情報を必要とせず、グローバルアドレス空間接続の
ためのコストを抑えることができる。

【００３５】《具体例２》具体例２は、ＭＰＬＳ網に接
続された複数のプライベートアドレス空間を、更にイン
ターネットのようなグローバルアドレス空間に接続する
場合に有効な例である。即ち、具体例２では、アドレス
変換手段２０として、ＭＰＬＳ網に設けたＭＰＬＳルー
タ兼ネットワークアドレス変換装置を用いている。

【００３６】〈構成〉図７は、具体例２の構成図であ
る。図において、１−１、１−２、…、１−ｎは、それ
ぞれプライベートアドレス空間であり、これらのプライ
ベートアドレス空間１−１、１−２、…、１−ｎが、ア
ドレス変換手段２０を介してグローバルアドレス空間
（インターネット）２に接続されている。ここで、各プ
ライベートアドレス空間１およびインターネット２は具
体例１と同様である。

【００３７】アドレス変換手段２０におけるＭＰＬＳ網
２１は、ＭＰＬＳラベル付きのフレームを用い、図示省
略したＭＰＬＳエッジルータが、網内ではこのラベルに
よりスイッチングを行い、また、外部からＭＰＬＳ網２
１に入る場合は通常のフレームにＭＰＬＳラベルの挿入
を、ＭＰＬＳ網２１から出る場合はラベルの削除をそれ
ぞれ行うものである。

【００３８】ＭＰＬＳルータ兼ネットワークアドレス変
換装置２２は、フレーム中のＭＰＬＳラベルを用いて、
プライベートアドレスとグローバルアドレスとの相互変
換を行う機能を有するものであり、その相互変換のため
の図示しない変換テーブルを備えている。

【００３９】図８は、ＭＰＬＳフレームの説明図であ
る。図示のように、ＭＰＬＳフレームでは、そのフレー
ム中に３２ｂｉｔ長のＭＰＬＳラベルが挿入される。こ
のＭＰＬＳラベルは、その端末がＭＰＬＳ網２１におい
てどのグループのネットワークに属するかを示す識別情
報であり、図示省略したＭＰＬＳエッジルータやＭＰＬ
Ｓルータ兼ネットワークアドレス変換装置２２は、この
ＭＰＬＳラベルに基づいてルーティングを行うようにな
っている。これにより、異なるネットワーク間であって
も、同じＭＰＬＳラベルを持つ通信では、あたかも同一
のネットワークのように扱うことができるようになって
いる。

【００４０】〈動作〉以下、具体例２の動作を説明す
る。図９は、具体例２の動作を示すフローチャートであ
る。図９において、（ａ）はプライベートアドレス空間
１よりインターネット２への変換を行う場合の動作であ
り、（ｂ）は、インターネット２よりプライベートアド
レス空間１への変換を行う場合の動作である。

【００４１】ＭＰＬＳ網２１を介してプライベートアド
レス空間１側からインターネット２側へフレームを送信
する場合、（ａ）に示すように、ＭＰＬＳルータ兼ネッ
トワークアドレス変換装置２２は、ＭＰＬＳ網２１より
送られてきたフレームを解析する（ステップＳ２１
ａ）。フレームがインターネット２側に出るものである
場合、プライベートアドレスとＭＰＬＳラベルの組合せ
を、対応するグローバルアドレスに変換するため、変換
テーブルに記録する（ステップＳ２２ａ→ステップＳ２
３ａ）。

【００４２】図１０は、変換テーブルの説明図である。
図示のように、プライベートアドレスと付加情報（ＭＰ
ＬＳラベル）との組合せに対してグローバルアドレスが
予め決められている。尚、この変換テーブルでは、ポー
ト番号を表すフィールドも存在するが、これは、具体例
１と同様に利用可能なグローバルアドレスの個数がプラ
イベートアドレスよりも少ない場合に用いられる公知の
技術である。

【００４３】次に、フレーム内の送信元アドレス（プラ
イベートアドレス）をグローバルアドレス（ＭＰＬＳル
ータ兼ネットワークアドレス変換装置２２のアドレス）
に書き換え、更に、ＭＰＬＳラベルを削除することでフ
レームを通常のフレームに変換し（ステップＳ２４
ａ）、このフレームをインターネット２側に送る（ステ
ップＳ２５ａ）。一方、ステップＳ２２ａにおいて、イ
ンターネット２側に出るフレームではない場合、ＭＰＬ
Ｓルータ兼ネットワークアドレス変換装置２２は、通常
のルーティング処理を行う（ステップＳ２６ａ）。

【００４４】上記の場合とは逆に、インターネット２側
からプライベートアドレス空間１側へとフレームが戻っ
てくる場合、フレームは上記の動作で書き換えたグロー
バルアドレス（ＭＰＬＳルータ兼ネットワークアドレス
変換装置２２のアドレス）宛に戻ってくる（ステップＳ
２１ｂ）。ここで、ＭＰＬＳルータ兼ネットワークアド
レス変換装置２２は、先ず、図１０で示した変換テーブ
ルとフレームとの照合を行う（ステップＳ２２ｂ）。こ
のフレームの宛先が変換テーブルに記録された宛先と同
一である場合、上記の処理により変換テーブルに設定さ
れた宛先へのフレームであると判断し、処理を続行す
る。この場合は、変換テーブルを逆向きに参照すること
で、グローバルアドレスに対応するプライベートアドレ
スとＭＰＬＳラベルの組合せを見つけ出す。この情報に
基づいてフレーム内の行き先アドレス（グローバルアド
レス）をプライベートアドレスに書き換える（ステップ
Ｓ２３ｂ）。更に、フレーム中にＭＰＬＳラベルを挿入
した後、このフレームに対しＭＰＬＳルータとして通常
のルーティング処理を施す（ステップＳ２４ｂ）。

【００４５】また、ステップＳ２２ｂにおいて、変換テ
ーブルに記録された宛先へのフレームではない場合、こ
のフレームを捨てる（ステップＳ２５ｂ）。尚、これは
エラー処理実装方法の一つであって、これ以外のエラー
処理であってもよい。

【００４６】図１１は、以上の動作のフレーム状態の説
明図である。先ず、プライベートアドレス空間１内にお
いて、そのフレーム構成は、図中の（ａ）に示すように
なっている。この空間内のある機器からインターネット
２へ通信を行う場合、フレームは先ず図示省略したＭＰ
ＬＳエッジルータに渡される。ここでＭＰＬＳラベルが
挿入され、図中（ｂ）のように変換される。このフレー
ムは、インターネット２との接続ポイントであるＭＰＬ
Ｓルータ（ＭＰＬＳルータ兼ネットワークアドレス変換
装置２２）まで、ＭＰＬＳラベルに基づきルーティング
される。次に、ＭＰＬＳルータ兼ネットワークアドレス
変換装置２２は、そのフレームを（ｂ）の状態から
（ｃ）の状態に変換する。この変換は、具体例１と殆ど
同様であるが、変換の詳細は以下の通りである。

【００４７】●ＩＰヘッダ内の送信元アドレスＡは、Ｍ
ＰＬＳルータ兼ネットワークアドレス変換装置２２に与
えられたグローバルアドレスＧに書き換えられる。 ●ＴＣＰまたはＵＤＰヘッダの送信元ポート番号は、Ｍ
ＰＬＳルータ兼ネットワークアドレス変換装置２２にと
ってその時点で「未使用」のポート番号Ｍに書き換えら
れる。尚、ここで、ポート番号に空きがない場合（ＭＰ
ＬＳルータ兼ネットワークアドレス変換装置２２に一時
的に負荷が集中した場合）は、変換処理は行われず、そ
のフレームは捨てられる。 ●以上の変換の際、変換前後の情報を変換テーブル（図
中、（ｇ）で示す）に記録する。ここで、プライベート
アドレス空間１側の情報としてＭＰＬＳラベルの値Ｔも
記録しておくところが従来のＮＡＰＴ処理と異なる点で
ある。 ●最後に、ＭＰＬＳラベルが挿入されたフレームを通常
のイーサネットフレームに変換した後、フレームをイン
ターネット２側に送り出す。

【００４８】上記のような変換により送信されたフレー
ムは、通信相手から戻ってくる場合、行き先、送信元の
アドレスおよびポート番号をそれぞれ入れ替えた形で、
ＭＰＬＳルータ兼ネットワークアドレス変換装置２２宛
に到達する（図中、（ｄ）参照）。

【００４９】このフレームに対し、ＭＰＬＳルータ兼ネ
ットワークアドレス変換装置２２は、変換テーブルを参
照することで、「行き」とは逆の変換を施し、図中
（ｅ）のフレームを構成し、ＭＰＬＳラベルによるルー
ティングを行う。ここで、ＭＰＬＳラベルの値も正しく
復旧しているため、ＭＰＬＳラベルの値が異なり、プラ
イベートアドレスの値が同一の機器に対しても、正しく
フレームを送信することができる。

【００５０】最後に、ＭＰＬＳエッジルータからプライ
ベートアドレス空間１にフレームが戻る際、ＭＰＬＳラ
ベル付きのフレームを通常のフレームに変換した後、フ
レームをプライベートアドレス空間１側に送る。即ち、
図中（ｅ）のフレームから（ｆ）のフレームとする。

【００５１】〈効果〉以上のように、具体例２によれ
ば、具体例１と同様に、プライベートアドレスの重複の
可能性のある複数のプライベートアドレス空間１をグロ
ーバルアドレス空間に接続することが可能となる。ま
た、ＶＰＮキャリア側がＭＰＬＳ網を既に持っている場
合は、このＭＰＬＳ網を利用することができるため、グ
ローバルアドレス空間への接続のための設備が少なくて
済むという効果がある。

【００５２】《具体例３》具体例３は、ＭＰＬＳ網のエ
ッジルータを利用して、これに具体例１における重複ネ
ットワークアドレス変換装置を接続してグローバルアド
レス空間に接続するようにしたものである。

【００５３】〈構成〉図１２は、具体例３の構成図であ
る。図において、１−１、１−２、…、１−ｎは、それ
ぞれプライベートアドレス空間であり、これらのプライ
ベートアドレス空間１−１、１−２、…、１−ｎが、ア
ドレス変換手段３０を介してグローバルアドレス空間
（インターネット）２に接続されている。ここで、各プ
ライベートアドレス空間１およびインターネット２は具
体例１、２と同様である。

【００５４】ここで、重複ネットワークアドレス変換装
置３３が、ＭＰＬＳエッジルータ３２とは独立の機器と
して設置されているのが具体例２とは異なる点である。
即ち、具体例３におけるＭＰＬＳ網３１は具体例２にお
けるＭＰＬＳ網２１の構成とほぼ同様であるが、ＭＰＬ
Ｓエッジルータ３２は、ＭＰＬＳ網３１から重複ネット
ワークアドレス変換装置３３へフレームを送信する場
合、ＭＰＬＳラベル付きのフレームを具体例１の図２で
示したようなＶＬＡＮ−ＩＤ対応のヘッダを持つフレー
ムに変換して送信することができるようになっている。
また、逆に重複ネットワークアドレス変換装置３３から
送られてきたＶＬＡＮ−ＩＤ対応のフレームをＭＰＬＳ
ラベル付きのフレームに変換する機能を有している。
尚、このようなＭＰＬＳラベル付きフレームと８０２．
１Ｑ対応フレームとの相互変換を行うＭＰＬＳエッジル
ータ３２は、公知のものを用いることができる。また、
重複ネットワークアドレス変換装置３３は、具体例１の
重複ネットワークアドレス変換装置１１と同様の構成で
ある。

【００５５】〈動作〉以下、具体例３の動作を説明する
が、重複ネットワークアドレス変換装置３３の基本的な
動作は具体例１と同様であるため、その動作は省略し、
フレーム変換の説明のみ行う。

【００５６】図１３は、各部におけるフレーム状態の説
明図である。先ず、プライベートアドレス空間１内にお
いて、そのフレーム構成は、図中の（ａ）に示すように
なっている。この空間内のある機器からインターネット
２へ通信を行う場合、フレームは先ずプライベートアド
レス空間１とＭＰＬＳ網３１との間に設けられた図示省
略したＭＰＬＳエッジルータに渡される。ここでＭＰＬ
Ｓラベルが挿入され、図中（ｂ）のように変換される。
このフレームは、インターネット２との接続ポイントで
あるＭＰＬＳエッジルータ３２まで、ＭＰＬＳラベルに
基づきルーティングされる（ここまでの動作は具体例２
と同様である）。次に、インターネット２側に接続され
たＭＰＬＳエッジルータ３２は、ＭＰＬＳラベル付きの
フレームを８０２．１Ｑ対応のフレームに変換した後、
重複ネットワークアドレス変換装置３３側に送り出す。
このとき、ＭＰＬＳエッジルータ３２は、フレームを図
中（ｂ）から（ｃ）の状態に変換する。この後、重複ネ
ットワークアドレス変換装置３３での変換処理は具体例
１と同様である（図中（ｄ）参照）。

【００５７】上記のような変換により送信されたフレー
ムは、通信相手から戻ってくる場合、行き先、送信元の
アドレスおよびポート番号をそれぞれ入れ替えた形で、
重複ネットワークアドレス変換装置３３宛に到達する
（図中、（ｅ）参照）。

【００５８】このフレームに対し、重複ネットワークア
ドレス変換装置３３は、変換テーブルを参照すること
で、「行き」とは逆の変換を施し、図中（ｆ）に示すよ
うなフレームを構成し、ＭＰＬＳエッジルータ３２側に
送る。ＭＰＬＳエッジルータ３２では８０２．１Ｑ対応
のフレームからＭＰＬＳラベル付きのフレームを再構成
し、ＭＰＬＳラベルによるルーティングを行う。この再
構成に得られたフレームが図中（ｇ）に示すフレームで
ある。ここで、本具体例により、ＶＬＡＮ−ＩＤの値か
らＭＰＬＳラベルの値も正しく復旧しているため、ＭＰ
ＬＳラベルの値が異なり、プライベートアドレスの値が
同一の機器に対しても、正しくフレームを送信すること
ができる。

【００５９】最後に、ＭＰＬＳエッジルータからプライ
ベートアドレス空間１にフレームが戻る際、ＭＰＬＳラ
ベル付きのフレームを通常のフレームに変換した後、フ
レームをプライベートアドレス空間１側に送る。即ち、
図中（ｇ）のフレームから（ｈ）のフレームとする。

【００６０】〈効果〉以上のように、具体例３によれ
ば、具体例２の効果に加えて次のような効果がある。即
ち、具体例３では、ＶＰＮキャリア側がＭＰＬＳ網を持
っていれば、ＭＰＬＳエッジルータ３２も既設設備を利
用することができる。このような場合、プライベートア
ドレス空間１をインターネット２に接続する設備として
重複ネットワークアドレス変換装置３３を用意すればよ
く、従って、既にＶＰＮサービスを提供しているキャリ
ア等にとってはトータルコストを最小限に抑えることが
できる。

【００６１】尚、上記各具体例では、プライベートアド
レス空間１を識別するための情報としてＶＬＡＮ−ＩＤ
やＭＰＬＳラベルを用いたが、識別情報としてこれらの
情報に限定されるものではなく、各プライベートアドレ
ス空間１に固有の情報であれば、どのような情報も適用
可能である。

【００６２】また、上記各具体例では、特定のプロトコ
ルのアドレスとしてＩＰアドレスとしたが、これに限定
されるものではなく、任意のネットワークで用いるアド
レスであればどのようなプロトコルであっても適用可能
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の重複プライベートアドレス変換システ
ムの具体例１を示す構成図である。

【図２】具体例１におけるＶＬＡＮ−ＩＤ対応のフレー
ムヘッダの説明図である。

【図３】具体例１の動作を示すフローチャートである。

【図４】具体例１における変換テーブルの説明図であ
る。

【図５】具体例１のフレーム状態の説明図である。

【図６】具体例１の変形例のフレーム状態の説明図であ
る。

【図７】具体例２の構成図である。

【図８】具体例２におけるＭＰＬＳフレームの説明図で
ある。

【図９】具体例２の動作を示すフローチャートである。

【図１０】具体例２における変換テーブルの説明図であ
る。

【図１１】具体例２のフレーム状態の説明図である。

【図１２】具体例３の構成図である。

【図１３】具体例３の各部におけるフレーム状態の説明
図である。

【符号の説明】

１（１−１、１−２、…、１−ｎ） プライベートアド
レス空間（プライベートネットワーク） ２ インターネット（グローバルアドレス空間：グロー
バルネットワーク） １０、２０、３０ アドレス変換手段 １１、３３ 重複ネットワークアドレス変換装置 １２ スイッチングハブ ２１、３１ ＭＰＬＳ網 ２２ ＭＰＬＳルータ兼ネットワークアドレス変換装置 ３２ ＭＰＬＳエッジルータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森 正実 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電気 工業株式会社内 Ｆターム(参考） 5K030 HC01 HC14 HD03 HD09 LB02 LB05 5K033 CB01 CB09 DA06 DB18 EC03

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各プライベートネットワーク内で特定の
   プロトコルのプライベートアドレスを用い、かつ、前記
   各プライベートネットワーク間で前記プライベートアド
   レスの重複を許可する複数のプライベートネットワーク
   と、前記特定のプロトコルのグローバルアドレスを用い
   るグローバルネットワークとを接続する重複プライベー
   トアドレス変換システムであって、 前記複数のプライベートネットワークで、各プライベー
   トネットワークを識別するための識別情報を有する通信
   データに対して、前記識別情報と前記プライベートアド
   レスとの組合せで前記複数のプライベートアドレスと前
   記グローバルアドレスとの相互変換を行うアドレス変換
   手段を備えたことを特徴とする重複プライベートアドレ
   ス変換システム。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の重複プライベートアド
   レス変換システムにおいて、 前記アドレス変換手段は、 前記複数のプライベートネットワーク内で実現される仮
   想ＬＡＮのグループを識別するためのＶＬＡＮ−ＩＤを
   有する通信データに対して、当該ＶＬＡＮ−ＩＤに基づ
   いてスイッチングを行うスイッチングハブと、 前記スイッチングハブでスイッチングされるプライベー
   トアドレスと前記ＶＬＡＮ−ＩＤとを有するフレームに
   対して、当該ＶＬＡＮ−ＩＤと前記プライベートアドレ
   スとの組合せで、前記プライベートアドレスと前記グロ
   ーバルアドレスとの相互変換を行う重複ネットワークア
   ドレス変換装置とからなることを特徴とする重複プライ
   ベートアドレス変換システム。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の重複プライベートアド
   レス変換システムにおいて、 前記アドレス変換手段は、 前記複数のプライベートネットワークを識別するための
   ＭＰＬＳラベルを有するフレームに対して、当該ＭＰＬ
   Ｓラベルに基づいてＭＰＬＳ網のルーティングを行うと
   共に、当該ＭＰＬＳラベルとプライベートアドレスとを
   有するフレームに対して、前記ＭＰＬＳラベルと前記プ
   ライベートアドレスとの組合せで、前記プライベートア
   ドレスと前記グローバルアドレスとの相互変換を行うＭ
   ＰＬＳルータ兼ネットワークアドレス変換装置であるこ
   とを特徴とする重複プライベートアドレス変換システ
   ム。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の重複プライベートアド
   レス変換システムにおいて、 前記アドレス変換手段は、 前記複数のプライベートネットワークを識別するための
   ＭＰＬＳラベルを有するフレームに対して、当該ＭＰＬ
   Ｓラベルに基づいてＭＰＬＳ網のルーティングを行うと
   共に、前記ＭＰＬＳラベルを、前記複数のプライベート
   ネットワーク内で実現される仮想ＬＡＮのグループを識
   別するためのＶＬＡＮ−ＩＤに変換するＭＰＬＳエッジ
   ルータと、 前記ＭＰＬＳエッジルータで変換されるＶＬＡＮ−ＩＤ
   とプライベートアドレスとを有するフレームに対して、
   当該ＶＬＡＮ−ＩＤと前記プライベートアドレスとの組
   合せで、前記プライベートアドレスと前記グローバルア
   ドレスとの相互変換を行う重複ネットワークアドレス変
   換装置とからなることを特徴とする重複プライベートア
   ドレス変換システム。