JP2004064379A - ルータ装置およびプログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】ネットワークドメイン内におけるＩＰサブネットへのＩＰサブネットアドレスの割り当てを自動的かつ分散的に行うことができるルータ装置を提供する。
【解決手段】ネットワークドメインＩＰサブネットテーブル１０６は、管理対象となるネットワークドメイン内で使用することのできるＩＰサブネットアドレスの集合を格納する。ＩＰサブネット割り当て部１０７は、ネットワークドメインに新規に追加された他のルータ装置などから送信されたＤＨＣＰアドレス要求を未だＩＰアドレスが割り当てられていないポート１０９で受信すると、ネットワークドメインＩＰサブネットテーブル１０６とルーティングテーブル１０１の内容に基づいて、ネットワークドメイン内で未使用であるＩＰサブネットアドレスを決定し、この決定したＩＰサブネットアドレスを前記ポート１０９につながる新たなＩＰサブネット用のＩＰサブネットアドレスとしてＤＨＣＰサーバ１０４に割り当てる。
【選択図】 図１
【解決手段】ネットワークドメインＩＰサブネットテーブル１０６は、管理対象となるネットワークドメイン内で使用することのできるＩＰサブネットアドレスの集合を格納する。ＩＰサブネット割り当て部１０７は、ネットワークドメインに新規に追加された他のルータ装置などから送信されたＤＨＣＰアドレス要求を未だＩＰアドレスが割り当てられていないポート１０９で受信すると、ネットワークドメインＩＰサブネットテーブル１０６とルーティングテーブル１０１の内容に基づいて、ネットワークドメイン内で未使用であるＩＰサブネットアドレスを決定し、この決定したＩＰサブネットアドレスを前記ポート１０９につながる新たなＩＰサブネット用のＩＰサブネットアドレスとしてＤＨＣＰサーバ１０４に割り当てる。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はルータ装置に関し、特に管理対象となるネットワークドメイン内で、ＩＰサブネットを割り当てる場合に、ルーティングテーブルを参照することにより、ネットワークドメイン内で未使用であるＩＰサブネットアドレスを動的にＤＨＣＰサーバに割り当てる機能を持つルータ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複数のＩＰサブネットをつなげて大規模なネットワークドメインを構成する場合、ネットワークドメイン内で使用することのできるＩＰサブネットアドレスの集合から、重複しないＩＰサブネットアドレス（ＩＰアドレス群）を決定して、個々のＩＰサブネットに割り当てる必要がある。また、個々のＩＰサブネットに接続される端末等の通信装置に対して、それらの通信装置が接続されるＩＰサブネットに割り当てられたＩＰサブネットアドレスに属するＩＰアドレスを割り当てる必要がある。後者のＩＰアドレスの割り当てに関しては、ＤＨＣＰ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｈｏｓｔ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）サーバにより、ＩＰサブネット内の端末に対して自動的にＩＰアドレスを割り当てる技術が確立されている。しかし、前者のＩＰサブネットへのＩＰサブネットアドレスの割り当てに関しては、専ら人手に頼っているのが現状であり、その自動化が望まれている。
【０００３】
このような状況の下、ＩＰサブネットへのＩＰサブネットアドレスの割り当てを自動化する技術が特開２００１−３０８９２０号公報で提案されている。この従来技術では、ネットワークドメイン内のＩＰサブネットの割り当て・管理を行うアドレス管理サーバを、各ＩＰサブネット内でＩＰアドレスの割り当てを実施するＤＨＣＰサーバとして機能する各ルータの上位に置き、この上位のアドレス管理サーバがネットワークドメイン内で未使用のＩＰサブネットアドレスを各ルータのＤＨＣＰサーバに割り当てる。そして、ＤＨＣＰサーバとして機能する各ルータは、自分に割り当てられたＩＰサブネットアドレス内で端末に対しＩＰアドレスを割り当てる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来技術によれば、ＩＰサブネットへのＩＰサブネットアドレスの割り当てを自動的に行うことは可能であるが、アドレス管理サーバという上位サーバでＩＰサブネットの割り当て・管理を一括して行うため、以下のような課題がある。
【０００５】
ネットワークドメインがある程度大きくなり、ＩＰサブネットの数が増大する場合には、上位サーバにかかる負荷が増大し、ＩＰサブネットの円滑な割り当て・管理が困難になる。
【０００６】
上位サーバに障害が発生すると、ＩＰサブネットへのＩＰサブネットアドレスの割り当てが一切実施できなくなり、その影響が極めて大きい。
【０００７】
上位サーバを中心にＤＨＣＰサーバが位置するスター型構造になるため、物理的・空間的な制約が大きく、また各ＤＨＣＰサーバと上位サーバ間の通信負荷の影響などの問題も多い。
【０００８】
本発明はこのような課題を解決するために提案されたものであり、その目的は、管理対象となるネットワークドメイン内におけるＩＰサブネットへのＩＰサブネットアドレスの割り当てを自動的かつ分散的に行うことができるルータ装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１のルータ装置は、動的ルーティングを行うルータ装置であって、未だＩＰアドレスが割り当てられていないポートからＤＨＣＰアドレス要求を受信したときに、ルーティングテーブルの内容に基づいて管理対象となるネットワークドメイン内で未使用であるＩＰサブネットアドレスを決定し、該決定したＩＰサブネットアドレスを前記ポートにつながる新たなＩＰサブネット用のＩＰサブネットアドレスとしてＤＨＣＰサーバに割り当てるＩＰサブネット割り当て手段を備えている。
【００１０】
本発明の第２のルータ装置は、動的ルーティングを行うルータ装置であって、管理対象となるネットワークドメイン内で使用することのできるＩＰサブネットアドレスの集合を格納するネットワークドメインＩＰサブネットテーブルと、未だＩＰアドレスが割り当てられていないポートからＤＨＣＰアドレス要求を受信したときに、前記ネットワークドメインＩＰサブネットテーブルとルーティングテーブルの内容に基づいて管理対象となるネットワークドメイン内で未使用であるＩＰサブネットアドレスを決定し、該決定したＩＰサブネットアドレスを前記ポートにつながる新たなＩＰサブネット用のＩＰサブネットアドレスとしてＤＨＣＰサーバに割り当てるＩＰサブネット割り当て手段を備えている。
【００１１】
本発明の第３のルータ装置は、第１または第２のルータ装置において、前記ルーティングテーブルの一定期間前から現在までの内容を保持するルーティングテーブルキャッシュを備え、前記ＩＰサブネット割り当て手段は、前記ルーティングテーブルの代わりに前記ルーティングテーブルキャッシュの内容を参照するように構成されている。
【００１２】
本発明の第４のルータ装置は、第２または第３のルータ装置において、前記ＤＨＣＰサーバは、割り当てられたＩＰサブネットアドレスから任意の２つのＩＰアドレスを選択し、その１つのＩＰアドレスを前記ポートに割り当てると共に、残りの１つのＩＰアドレスを前記ＤＨＣＰアドレス要求の返答として要求元に通知するようにしている。
【００１３】
本発明の第５のルータ装置は、第４のルータ装置において、前記ＤＨＣＰサーバは、前記ネットワークドメインＩＰサブネットテーブルの内容および自サーバで動作しているルーティングプロトコルの種類を前記返答時にあわせて通知するようにしている。
【００１４】
本発明の第６のルータ装置は、第５のルータ装置において、ネットワークドメイン内に存在する他のルータ装置に対してＤＨＣＰアドレス要求を送信し、その返答として通知されたＩＰアドレスを前記他のルータ装置と接続するポートに割り当て、その返答として通知された前記ネットワークドメインＩＰサブネットテーブルの内容を自サーバのネットワークドメインＩＰサブネットテーブルに設定し、その返答として通知されたルーティングプロトコルの種類と同じ種類のルーティングプロトコルを自サーバで起動するＤＨＣＰクライアントを備えている。
【００１５】
本発明の第７のルータ装置は、第１、第２または第３のルータ装置において、前記ＤＨＣＰサーバに割り当て済みのＩＰサブネット用のＩＰサブネットアドレスを２のｎ乗倍に変更した場合に、増加するＩＰサブネットアドレス部分が既に使用中でないかどうかをルーティングテーブルを参照して判断し、使用中でない場合に限り、サブネットマスクをｎビットだけ短縮したＩＰサブネットアドレスを元のＩＰサブネットアドレスの代わりに前記ＤＨＣＰサーバに割り当てる変更部を備えている。
【００１６】
【作用】
動的ルーティングを行うルータ装置にあっては、ルーティングプロトコルにより各ルータ装置が有するルーティングテーブルが最新のネットワーク状況を反映するように維持更新されているため、各ルータ装置は自分自身のルーティングテーブルを参照するだけで、既に割り当てられているＩＰサブネットアドレスを認識することができる。本発明はこの点に着目したもので、ルータ装置が、未だＩＰアドレスが割り当てられていないポートからＤＨＣＰアドレス要求を受信したときに、ルーティングテーブルの内容に基づいて管理対象となるネットワークドメイン内で未使用であるＩＰサブネットアドレスを決定し、この決定したＩＰサブネットアドレスを前記ポートにつながる新たなＩＰサブネット用のＩＰサブネットアドレスとしてＤＨＣＰサーバに割り当てる。これにより、管理対象となるネットワークドメイン内におけるＩＰサブネットへのＩＰサブネットアドレスの割り当てを、各ルータ装置で自動的かつ分散的に実施することができる。
【００１７】
【発明の第１の実施の形態】
図１を参照すると、本発明の第１の実施の形態にかかるルータ装置１００は、ルーティングテーブル１０１と、ルーティング部１０２と、ルーティングプロトコル１０３と、ＤＨＣＰサーバ１０４と、ＤＨＣＰクライアント１０５と、ネットワークドメインＩＰサブネットテーブル１０６と、ＩＰサブネット割り当て部１０７と、送受信部１０８と、複数のポート１０９とを含んで構成される。
【００１８】
ルーティング部１０２は、ポート１０９で受信された中継対象となるパケットを送受信部１０８から受取り、その宛先ＩＰアドレスを元にルーティングテーブル１０１を検索して最適な経路を選択し、送受信部１０８を通じて該当するポート１０９からパケットを転送することにより、パケットの中継を行う部分である。ルーティングプロトコル１０３は、送受信部１０８を通じて他のルータ装置とお互いのルーティングテーブル１０１の内容を交換することにより、ルーティングテーブル１０１を最新の状態に維持する部分である。ルーティングプロトコル１０３としては、動的ルーティング用であれば任意のプロトコルを使用することができる。代表的なプロトコルにＲＩＰ（Ｒｏｕｔｉｎｇ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）、ＯＳＰＦ（Ｏｐｅｎ Ｓｈｏｒｔｅｓｔ Ｐａｔｈ Ｆａｓｔ）などがある。これらのルーティングテーブル１０１、ルーティング部１０２およびルーティングプロトコル１０３は、動的ルーティングを行うルータ装置に通常備わるものと同じである。
【００１９】
ＤＨＣＰサーバ１０４は、ルータ装置１００をＤＨＣＰサーバとして機能させるために設けられている。ＤＨＣＰサーバ１０４は、複数のＩＰサブネットを管理することができる。図１のＤＨＣＰサーバ１０４は、ＩＰサブネットａ、ｂ、ｃの３つのＩＰサブネットに割り当てられたＩＰサブネットアドレスに属するＩＰアドレスの使用状況を、各ＩＰサブネットａ、ｂ、ｃに対応するＤＨＣＰクライアントアドレステーブル１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃで管理している。
【００２０】
ＤＨＣＰクライアント１０５は、ルータ装置１００をＤＨＣＰクライアントとして機能させるために設けられている。ＤＨＣＰクライアント１０５は、送受信部１０８を通じてポート１０９から他のルータ装置に対してＤＨＣＰ ＤＩＳＣＯＶＥＲメッセージでＤＨＣＰアドレス要求をブロードキャストし、その返答として通知されたＩＰアドレスをポート１０９に割り当てる機能等を有する。
【００２１】
ネットワークドメインＩＰサブネットテーブル１０６は、管理対象となるネットワークドメイン内で使用することのできるＩＰサブネットアドレスの集合を格納するテーブルである。ネットワークドメイン内で使用することのできるＩＰサブネットアドレスは、プライベートアドレスに限定されず、グローバルアドレスであっても良い。
【００２２】
ＩＰサブネット割り当て部１０７は、未だＩＰアドレスが割り当てられていないポート１０９に他のルータ装置や端末などの通信装置が接続され、そのポート１０９からＤＨＣＰアドレス要求を受信したときに、ネットワークドメインＩＰサブネットテーブル１０６とルーティングテーブル１０１を参照して、管理対象となるネットワークドメイン内で未使用であるＩＰサブネットアドレスを決定して、ＤＨＣＰサーバ１０４に１つのＩＰサブネットを割り当てる機能等を有する。
【００２３】
次に本実施の形態のルータ装置１００の動作を説明する。ルーティングテーブル１０１、ルーティング部１０２およびルーティングプロトコル１０３による動的ルーティングにかかる動作は従来のルータ装置と基本的に同じであるため、以下では、ＤＨＣＰサーバ１０４、ＤＨＣＰクライアント１０５、ネットワークドメインＩＰサブネットテーブル１０６、ＩＰサブネット割り当て部１０７に関連する動作を主として説明する。
【００２４】
図２はルータ装置１００がネットワークドメイン内に組み込まれている状態において、新たに組み込まれた他のルータ装置や端末からＤＨＣＰアドレス要求を受信した際の処理の一例を示すフローチャートである。
【００２５】
ルータ装置１００の送受信部１０８は、ポート１０９からＤＨＣＰアドレス要求を受信すると、それをＩＰサブネット割り当て部１０７に受信ポート１０９の情報を添えて伝達する（Ｓ１０１）。なお、ＤＨＣＰアドレス要求には、要求元がルータ装置か、端末かの通信装置の種別が含まれているものとする。
【００２６】
ＩＰサブネット割り当て部１０７は、ＤＨＣＰアドレス要求を受信したポート１０９に既にＩＰアドレスが割り当てられているかどうかを例えばルーティングテーブル１０１を参照して判断し（Ｓ１０２）、その判断結果に応じて以降の処理を切り分ける。ＩＰアドレスが未だ割り当てられていないポート１０９からＤＨＣＰアドレス要求を受信したときは、未使用のポート１０９に新たなルータ装置や端末が接続されてそれらの通信装置からＤＨＣＰアドレス要求が出された状況であるので、新たなＩＰサブネットの割り当てを行うべくステップＳ１０３へと進む。他方、既にＩＰアドレスが割り当てられているポート１０９からＤＨＣＰアドレス要求を受信したときは、既に割り当て済みのＩＰサブネット上に新たに追加された端末からＤＨＣＰアドレス要求が出された状況であるので、ＤＨＣＰサーバ１０４によるＩＰアドレスの割り当て処理を行わせるべくステップＳ１０７へと進む。
【００２７】
ステップＳ１０３へ進んだ場合、ＩＰサブネット割り当て部１０７は、ＤＨＣＰアドレス要求を受信したポート１０９につながるリンクに割り当てるＩＰサブネットのＩＰサブネットアドレスを決定する（Ｓ１０３）。本実施の形態の場合、ネットワークドメインＩＰサブネットテーブル１０６とルーティングテーブル１０１を参照して、管理対象となるネットワークドメイン内で未使用であるＩＰサブネットアドレスを決定する。つまり、ネットワークドメインに既に組み込まれているルータ装置１００は、動的ルーティングによってルーティングテーブル１０１を常に最新の状態に維持しているため、ルーティングテーブル１０１を参照すれば、既に割り当てられているＩＰサブネットのＩＰサブネットアドレスを知ることができる。他方、ネットワークドメインＩＰサブネットテーブル１０６には、管理対象となるネットワークドメイン内で使用することのできるＩＰサブネットのＩＰサブネットアドレスの集合が格納されている。従って、ネットワークドメインＩＰサブネットテーブル１０６に格納されているＩＰサブネットアドレスのうち、ルーティングテーブル１０１に存在するＩＰサブネット以外のＩＰサブネットアドレスを選択することで、ネットワークドメイン内で既に使用されているＩＰサブネットアドレスを重複して割り当ててしまわないようにする。
【００２８】
ＩＰサブネット割り当て部１０７は、割り当てるＩＰサブネットアドレスを決定すると、決定したＩＰサブネットアドレスを、前記ＤＨＣＰアドレス要求を受信したポート１０９につながる新たなＩＰサブネット用のＩＰサブネットアドレスとして、ＤＨＣＰサーバ１０４に割り当てる（Ｓ１０４）。
【００２９】
ＤＨＣＰサーバ１０４は、今回割り当てられたＩＰサブネット用のＤＨＣＰクライアントアドレステーブル（例えば１０４ｃとする）を生成し、このＩＰサブネットのＩＰアドレスを管理できるようにする（Ｓ１０５）。次にＤＨＣＰサーバ１０４は、ＤＨＣＰクライアントアドレステーブル１０４ｃから未使用のＩＰアドレスを１つ選択し、この選択したＩＰアドレスをＤＨＣＰアドレス要求を受信したポート１０９に割り当て、そのポート１０９につながる新たなＩＰサブネットの情報（ネットワークアドレス）をルーティングテーブル１０１へ登録する（Ｓ１０６）。
【００３０】
次にＤＨＣＰサーバ１０４は、ＤＨＣＰクライアントアドレステーブル１０４ｃから未使用のＩＰアドレスを１つ選択し（Ｓ１０７）、送受信部１０８を通じてポート１０９から、この選択したＩＰアドレスを含む返答をＤＨＣＰアドレス要求元へ送信する（Ｓ１０８）。このとき、ＤＨＣＰアドレス要求元がルータ装置であった場合には、ネットワークドメインＩＰサブネットテーブル１０６の内容と、ルータ装置１００で動作しているルーティングプロトコル１０３の種類とを同時にＤＨＣＰアドレス要求元であるルータ装置に通知する。
【００３１】
他方、ステップＳ１０２において既にＩＰアドレスが割り当てられているポート１０９からＤＨＣＰアドレス要求を受信したと判別したときは、ＩＰサブネット割り当て部１０７は受信したＤＨＣＰアドレス要求と受信ポート１０９の情報とをＤＨＣＰサーバ１０４へ伝達し、ＤＨＣＰサーバ１０４は、受信ポート１０９につながるリンクに割り当てられたＩＰサブネット用のＤＨＣＰクライアントアドレステーブル（例えば１０４ｃとする）から未使用の１つのＩＰアドレスを選択する（Ｓ１０７）。そして、選択したＩＰアドレスを含む返答を送受信部１０８を通じてポート１０９からＤＨＣＰアドレス要求元へ送信する（Ｓ１０８）。
【００３２】
図３はルータ装置１００がネットワークドメインに新たに組み込まれ、ＤＨＣＰクライアントとして動作する際の処理の一例を示すフローチャートである。ルータ装置１００のポート１０９がネットワークドメイン内に既に存在する他のルータ装置の未使用のポートにＬＡＮケーブル、ハブ等を通じて接続された後、システム管理者等によってＤＨＣＰクライアント１０５が起動されると、図３に示す処理が開始される。
【００３３】
先ず、ＤＨＣＰクライアント１０５は、ポート１０９のリンク上にＤＨＣＰアドレス要求をブロードキャストする（Ｓ１１１）。このブロードキャストしたＤＨＣＰアドレス要求を受信した他のルータ装置は、図２のステップＳ１０１〜Ｓ１０８に示したような処理を行い、その返答として、未使用の１つのＩＰアドレスと、他のルータ装置が保持しているネットワークドメインＩＰサブネットテーブル１０６の内容と、他のルータ装置で使用しているルーティングプロトコル１０３の種類とを含む情報を返答してくる。ＤＨＣＰクライアント１０５は、このような返答を受信すると（Ｓ１１２）、返答されてきた未使用のＩＰアドレスをＤＨＣＰアドレス要求を送信したポート１０９に割り当て、且つ、そのポート１０９につながる新たなＩＰサブネットの情報をルーティングテーブル１０１へ登録する（Ｓ１１３）。そして、返答されたルーティングプロトコル１０３の種類と同じ種類のルーティングプロトコル１０３を起動する（Ｓ１１４）。これにより、ルータ装置１００と他のルータ装置との間でルーティングプロトコルを用いてルーティングテーブルの交換が行われ、ルーティングテーブル１０１が最新の状態に維持される。
【００３４】
次に本実施の形態のルータ装置１００を使用したネットワークドメインの具体例を挙げて、本実施の形態の動作をより詳しく説明する。
【００３５】
図４は管理対象となるネットワークドメイン内で使用することができるＩＰサブネットアドレスの集合の例を示す。この例では、１９２．１６８．０．０／２４〜１９２．１６８．２５５．０／２４までの合計２５６個のＩＰサブネットアドレスの集合がある。なお、スラッシュ「／」の直後の数値はサブネットマスクを示す。この場合、１つのＩＰサブネットアドレスは２５６個のＩＰアドレスを含む。例えば、ＩＰサブネットアドレス１９２．１６８．０．０／２４は、１９２．１６８．０．０〜１９２．１６８．０．２５５のＩＰアドレスで構成される。
【００３６】
図５は管理対象となるネットワークドメインＤの或る時点の構成例を示す。この時点では、ルータ装置Ｒ１、Ｒ３の２つのルータ装置が存在し、ルータ装置Ｒ１とＲ３との間にＩＰサブネットＮ４が接続されている。また、ルータ装置Ｒ１には、他にＩＰサブネットＮ３がつながり、ルータ装置Ｒ３には他にＩＰサブネットＮ５、Ｎ６がつながっている。ここで、各ＩＰサブネットＮ３〜Ｎ６には図に付記するようなＩＰサブネットアドレスが割り当てられているものとする。
【００３７】
図５の各ルータ装置Ｒ１、Ｒ３におけるネットワークドメインＩＰサブネットテーブル１０６には、図４に示したようなＩＰサブネットアドレスの集合が記憶されている。また、ルーティングプロトコル１０３によるルーティングテーブル１０１の更新によって、各ルータ装置Ｒ１、Ｒ３は、自身のルーティングテーブル１０１を参照することにより、既に存在するＩＰサブネットＮ３〜Ｎ６に割り当てられれているＩＰサブネットアドレスを認識することができる。
【００３８】
以上のような状況で、ルータ装置Ｒ１の未使用のポート１−１に新たなルータ装置Ｒ２のポートをＬＡＮケーブルやハブ等を通じて接続し、図６に示すように新たなＩＰサブネットＮ１を設ける場合を想定し、その際の動作を以下説明する。
【００３９】
ルータ装置Ｒ１の未使用のポート１−１に新たなルータ装置Ｒ２のポート２−１が接続された後、ルータ装置Ｒ２のＤＨＣＰクライアント１０５が起動されると、ルータ装置Ｒ２は、ポート２−１のＩＰアドレスを動的に割り当ててもらうためにＤＨＣＰクライアントとして、ＤＨＣＰ ＤＩＳＣＯＶＥＲメッセージによるＤＨＣＰアドレス要求をポート２−１のリンク上にブロードキャストし、ＤＨＣＰサーバの検出を試みる。このブロードキャストはポート２−１につながるリンク上でのブロードキャストである。
【００４０】
ポート１−１からルータ装置Ｒ２の発行したＤＨＣＰアドレス要求を受信したルータ装置Ｒ１は、ポート１−１につながるリンクに割り当てるＩＰサブネットアドレスを以下のように決定する。まず、ネットワークドメインＤ内で使用することのできるＩＰサブネットアドレスの集合が格納されているネットワークドメインＩＰサブネットテーブル１０６の中から任意のＩＰサブネットアドレスを一つ切り出すが、このときルータ装置Ｒ１のルーティングテーブル１０１を同時に参照し、ルーティングテーブル１０１に存在するＩＰサブネット以外のＩＰサブネットアドレスを切り出すことにより、ネットワークドメインＤ内で既に使用されているＩＰサブネットアドレスを割り当ててしまわないようにする。ここでは、例えばポート１−１につながるリンクに割り当てるＩＰサブネットアドレスとして、１９２．１６８．５１．０／２４を決定したものとする。
【００４１】
ルータ装置Ｒ１はポート１−１に割り当てるＩＰサブネットアドレスを決定すると、そのＩＰサブネットアドレスに属する二つのＩＰアドレスを任意に選び（例えば、１９２．１６８．５１．１／２４と１９２．１６８．５１．２／２４とする）、その一方のＩＰアドレス１９２．１６８．５１．１／２４をポート１−１に割り当て、自身のルーティングテーブル１０１にＩＰサブネットＮ１のネットワークアドレス１９２．１６８．５１．０／２４を登録する。次に、他方のＩＰアドレス１９２．１６８．５１．２／２４をルータ装置Ｒ２に対しＤＨＣＰアドレス要求の返答として通知するが、このときルータ装置Ｒ１の持つネットワークドメインＩＰサブネットテーブル１０６の内容とルータ装置Ｒ１で動作しているルーティングプロトコル１０３の種類も同時に通知する。なお、ルーティングテーブル１０１にＩＰサブネットＮ１の情報が登録されると、ルーティングプロトコル１０３により、ＩＰサブネットＮ１がネットワークドメインＤ内の他のルータＲ３に広告される。
【００４２】
上記ＤＨＣＰアドレス要求の返答を受信したルータ装置Ｒ２は、自身のポート２−１にＩＰアドレス１９２．１６８．５１．２／２４を割り当て、ＩＰサブネットＮ１のネットワークアドレス１９２．１６８．５１．０／２４を自身のルーティングテーブル１０１に登録する。さらにルータ装置Ｒ１のネットワークドメインＩＰサブネットテーブル１０６の内容を自分のネットワークドメインＩＰサブネットテーブル１０６にコピーし、ルータ装置Ｒ１と同じ種類のルーティングプロトコル１０３を起動する。その後、ルータ装置Ｒ１とルータ装置Ｒ２の間でルーティングプロトコル１０３を用い、ルーティングテーブル１０６の交換をし、それぞれのルーティングテーブル１０１を更新する。
【００４３】
次に、図６のような状態のネットワークドメインＤにおいて、ルータ装置Ｒ２の未使用のポート２−２に新たな端末Ｔ１をＬＡＮケーブルやハブ等を通じて接続し、図７に示すように新たなＩＰサブネットＮ２を設ける場合を想定し、その際の動作を以下説明する。
【００４４】
ルータ装置Ｒ２の未使用のポート２−２に端末Ｔ１のポートＰ１が接続された後、端末Ｔ１上のＤＨＣＰクライアントが起動され、端末Ｔ１からポートＰ１につながるリンク上にＤＨＣＰアドレス要求がブロードキャストされると、ルータ装置Ｒ２は、ポート２−２からこのＤＨＣＰアドレス要求を受信し、ポート２−２につながるリンクに割り当てるＩＰサブネットアドレスを決定する。ここで、ルータ装置Ｒ２のネットワークドメインＩＰサブネットテーブル１０６は、ルータ装置Ｒ１のネットワークドメインＩＰサブネットテーブル１０６の内容をコピーしたものであり、図４に示すような内容になっている。また、ルータ装置Ｒ２のルーティングテーブル１０１はルーティングプロトコル１０３によって最新のものに維持されており、このテーブル１０１を参照することで、ネットワークドメインＤに既に存在するＩＰサブネットＮ１、Ｎ３〜Ｎ６に割り当てられているＩＰサブネットアドレスを知ることができる。そこで、ネットワークドメインＩＰサブネットテーブル１０６とルーティングテーブル１０１を参照して、ネットワークドメインＤ内で未使用であるＩＰサブネットアドレスを決定する。ここでは、例えばＩＰサブネットアドレスとして、１９２．１６８．０．０／２４を決定したものとする。
【００４５】
ルータ装置Ｒ２はポート２−２につながるＩＰサブネットＮ２に割り当てるＩＰサブネットアドレスを決定すると、そのＩＰサブネットアドレスに属する二つのＩＰアドレスを任意に選び（例えば、１９２．１６８．０．１／２４と１９２．１６８．０．２／２４とする）、その一方のＩＰアドレス１９２．１６８．０．１／２４をポート２−２に割り当て、自身のルーティングテーブル１０１にＩＰサブネットＮ２を登録する。次に、他方のＩＰアドレス１９２．１６８．０．２／２４を端末Ｔ１に対しＤＨＣＰアドレス要求の返答として通知する。上記ＤＨＣＰアドレス要求の返答を受信した端末Ｔ１は、自身のポートＰ１にＩＰアドレス１９２．１６８．０．２／２４を割り当てる。
【００４６】
次に、図７のような状態のネットワークドメインＤにおいて、ルータ装置Ｒ２のポート２−２につながるＩＰサブネットＮ２に図８に示すような別の端末Ｔ２が接続された場合を想定し、その際の動作を以下説明する。
【００４７】
ＩＰサブネットＮ２に接続された端末Ｔ２上のＤＨＣＰクライアントが起動され、端末Ｔ２からポートＰ２につながるリンク上にＤＨＣＰアドレス要求がブロードキャストされると、ルータ装置Ｒ２は、ポート２−２からこのＤＨＣＰアドレス要求を受信する。この場合、ポート２−２には既にＩＰアドレスが割り当てられているので、ルータ装置Ｒ２は通常のＤＨＣＰサーバとして振る舞い、端末Ｔ２に対してＩＰサブネットＮ２の未使用のＩＰアドレスを１つ割り当てる。
【００４８】
このように本実施の形態によれば、ネットワークドメインＤ内に最初に存在することになるルータ装置のネットワークドメインＩＰサブネットテーブル１０６に割り当て可能なＩＰサブネットアドレスのアドレス範囲を登録し、ルーティングプロトコルを起動した後は、ルータ装置と端末を接続していくだけで自動的にＩＰサブネットとＩＰアドレスを割り当てていくことが可能となる。
【００４９】
【発明の第２の実施の形態】
図９を参照すると、本発明の第２の実施の形態にかかるルータ装置２００は、ルーティングテーブル１０１の一定期間前から現在までの内容を蓄積するルーティングテーブルキャッシュ２０１を備え、ＩＰサブネット割り当て部１０７は、ルーティングテーブル１０１の代わりにルーティングテーブルキャッシュ２０１を参照して、割り当て可能なＩＰサブネットアドレスを決定するようにした点で、第１の実施の形態と相違する。
【００５０】
ルーティングテーブルキャッシュ２０１には、ルーティングテーブル１０１に新たな情報が追加されると、そのコピーが直ちに蓄積される。他方、ルーティングテーブル１０１の或る内容が消去されてもそのコピーは直ちに消去されず、一定期間後に消去される。このため、ネットワークドメイン内の或るＩＰサブネットがドメインから切り離され、ルーティングテーブル１０１から切り離されたＩＰサブネットの情報が消えても、ルーティングテーブルキャッシュ２０１のコピーはその後も一定期間だけ残るようになっている。
【００５１】
次に本実施の形態のルータ装置２００の動作を、第１の実施の形態にかかるルータ装置１００との相違点を中心に説明する。
【００５２】
今、図８のような構成になっているネットワークドメインＤにおいて、ルータ装置Ｒ３がドメインから切り離されて、図１０のような構成になった場合を想定する。この場合、ネットワークドメインＤ内の他のルータ装置Ｒ１、Ｒ２はルーティングプロトコルの動作により、ＩＰサブネットＲ５とＩＰサブネットＲ６の情報をルーティングテーブル１０１より消去する。しかし、ルーティングテーブルキャッシュ２０１には、その後一定期間はＩＰサブネットＲ５とＩＰサブネットＲ６の情報が残される。
【００５３】
さて、その後、図１０のような状態のネットワークドメインＤにおいて、ルータ装置Ｒ２の未使用のポート２−３に新たな端末Ｔ３がＬＡＮケーブル等を通じて接続され、図１１に示すように新たなＩＰサブネットＮ７をつなげる場合を想定し、その際の本実施の形態の動作を説明する。
【００５４】
ルータ装置Ｒ２の未使用のポート２−３に端末Ｔ３のポートＰ３が接続された後、端末Ｔ３上のＤＨＣＰクライアントが起動され、端末Ｔ３からポートＰ３につながるリンク上にＤＨＣＰアドレス要求がブロードキャストされると、ルータ装置Ｒ２は、ポート２−３からこのＤＨＣＰアドレス要求を受信し、ポート２−３につながるリンクに割り当てるＩＰサブネットアドレスを決定する。ここで、ルータ装置Ｒ２のネットワークドメインＩＰサブネットテーブル１０６は、図４に示すような内容になっている。また、ルータ装置Ｒ２のルーティングテーブル１０１はルーティングプロトコル１０３によって最新のものに維持されており、このテーブル１０１を参照することで、ネットワークドメインＤに存在するＩＰサブネットＮ１〜Ｎ４に割り当てられているＩＰサブネットアドレスを知ることができる。しかし、ネットワークドメインＤから最近切り離されたＩＰサブネットＮ５、Ｎ６に割り当てられていたＩＰサブネットアドレスはルーティングテーブル１０１から消去されている。他方、ルーティングテーブルキャッシュ２０１には、最近切り離されたＩＰサブネットＮ５、Ｎ６も含め、一定期間前から現在までに割り当てられていたＩＰサブネットの情報が残されている。
【００５５】
本実施例の場合、ルータ装置Ｒ２は、図２のステップＳ１０３において、ネットワークドメインＩＰサブネットテーブル１０６とルーティングテーブルキャッシュ２０１を参照して、ネットワークドメインＤ内で未使用であるＩＰサブネットアドレスを決定する。従って、最近切り離されたＩＰサブネットＮ５、Ｎ６を含む、一定期間前から現在までに割り当てられていたＩＰサブネットアドレス以外のＩＰサブネットアドレス、例えば、１９２．１６８．７１．０／２４を決定する。そして、ルータ装置Ｒ２は決定したＩＰサブネットアドレスに属する１つのＩＰアドレス（例えば、１９２．１６８．７１．１／２４）をポート２−３に割り当てると共に自身のルーティングテーブル１０１にＩＰサブネットＮ７を登録する。また、別の１つのＩＰアドレス（例えば、１９２．１６８．７１．２／２４）を端末Ｔ３に対しＤＨＣＰアドレス要求の返答として通知する。上記ＤＨＣＰアドレス要求の返答を受信した端末Ｔ３は、自身のポートＰ３にＩＰアドレス１９２．１６８．７１．２／２４を割り当てる。
【００５６】
このように本実施の形態のルータ装置２００は、ネットワークドメインＤ内で使用することのできるＩＰサブネットアドレスのうち、一定期間前から現在までに使用されたことがあるＩＰサブネットアドレス以外のＩＰサブネットアドレスを新たなＩＰサブネットに割り当てるようにしている。このため、例えば停電やネットワーク障害などによりネットワークドメインＤから一時的に切り離されたルータ装置がその後にネットワークドメインＤに復旧した場合に、元のＩＰサブネットアドレスをそのまま使用させることが可能となる。つまり、前述のようにルータ装置Ｒ３がネットワークドメインＤから切り離されて他のルータ装置Ｒ１、Ｒ２のルーティングテーブル１０１からＩＰサブネットＮ５、Ｎ６の情報が消えてしまった場合、第１の実施の形態では、ＩＰサブネットＮ５、Ｎ６に割り当てていたＩＰサブネットアドレスを新たなＩＰサブネットＮ７に割り当ててしまう可能性があり、その場合にはルータ装置Ｒ３がネットワークドメインＤに復旧した場合に元のアドレスを使用することができなくなるが、本実施の形態ではそのような問題を防止することができる。
【００５７】
本実施の形態の場合、ルータ装置Ｒ３の切り離しが一時的なものでなく恒久的なものであるときは、第１の実施の形態に比べて割り当て可能なＩＰサブネットアドレスが減少する。このため、停電やネットワーク障害などの一時的な原因でネットワークから切り離されているのでないと判断できる十分な時間が経過した後は、ルーティングテーブルキャッシュ２０１から該当ＩＰサブネットの情報を速やかに消去することにより、ＩＰサブネットアドレスを有効に使用できるようにするのが望ましい。
【００５８】
【発明の第３の実施の形態】
図１２を参照すると、本発明の第３の実施の形態にかかるルータ装置３００は、ＩＰサブネット割り当て部１０７に、ＤＨＣＰサーバ１０４に既に割り当てているＩＰサブネットアドレスを２倍に増大する処理を行う変更部３０１を備えている点で、第２の実施の形態と相違する。
【００５９】
図１３はＩＰサブネットアドレスを増大する際のルータ装置３００の処理例を示すフローチャートである。システム運用者などから図示しない入力装置を通じて、ＤＨＣＰサーバ１０４に既に割り当てられているＩＰサブネットアドレスを２倍に増大する要求が入力されると（Ｓ３０１）、変更部３０１は、増大するＩＰサブネットアドレスが既に自ルータ装置３００や他のルータ装置で使用されていないかどうかをルーティングテーブル１０１を参照して調べる（Ｓ３０２）。若し、増大するＩＰサブネットアドレスが使用中であれば増大不可のメッセージを出力して処理を終える。他方、使用中でなければ、元のＩＰサブネットアドレスのサブネットマスクを１ビット短縮したＩＰサブネットアドレスを、元のＩＰサブネットアドレスに代えて、ＤＨＣＰサーバ１０４に割り当てる（Ｓ３０３）。ＤＨＣＰサーバ１０４は、新たに割り当てられたＩＰサブネットアドレスに基づき、自ルータ装置３００の該当するポートに設定されているＩＰアドレスを変更し（Ｓ３０４），同時にルーティングテーブル１０１を更新する（Ｓ３０５）。
【００６０】
次に、図８のような構成になっているネットワークドメインＤにおいて、ルータ装置Ｒ２がＩＰサブネットＮ２に割り当てているＩＰサブネットアドレス１９２．１６８．０．０／２４を２倍の１９２．１６８．０．０／２３に増大する場合を例に、本実施例の動作を説明する。
【００６１】
変更部３０１は、ＩＰサブネットＮ２に割り当てられているＩＰサブネットアドレスを２倍に増大する要求が入力されると（Ｓ３０１）、増大するＩＰサブネットアドレス１９２．１６８．１．０／２４が既に自ルータ装置Ｒ２や他のルータ装置Ｒ１、Ｒ３で使用されていないかどうかをルーティングテーブル１０１を参照して調べる（Ｓ３０２）。そして、使用中でなければ、元のＩＰサブネットアドレス１９２．１６８．０．０／２４と増大するＩＰサブネットアドレス１９２．１６８．１．０／２４とを包含するＩＰサブネットアドレス１９２．１６８．０．０／２３を、元のＩＰサブネットアドレス１９２．１６８．０．０／２４の代わりに、ＤＨＣＰサーバ１０４に割り当てる（Ｓ３０３）。ＤＨＣＰサーバ１０４は、新たに割り当てられたＩＰサブネットアドレスに基づき、ＩＰサブネットＮ２用のＤＨＣＰクライアントアドレステーブルに増大したＩＰアドレスの情報を追加すると共に、ＩＰサブネットＮ２につながるポート２−２に設定されているＩＰアドレスを１９２．１６８．０．１／２４から１９２．１６８．０．１／２３へ変更し（Ｓ３０４），ルーティングテーブル１０１上のＩＰサブネットＮ２のネットワークアドレス１９２．１６８．０．０／２４を消去し、新たに１９２．１６８．０．０／２３をＩＰサブネットＮ２Ｎネットワークアドレスとしてルーティングテーブル１０１に登録する（Ｓ３０５）。
【００６２】
以上の処理により、ＩＰサブネットＮ２が端末に割り当て可能なＩＰアドレスを２倍に増大することができる。割り当てたＩＰサブネットで使用できるＩＰアドレス以上の端末をそのサブネットに追加したいという要求は良く起こることであるが、本実施の形態によれば、そのような場合に迅速に対処することが可能である。
【００６３】
なお、以上の説明では、ＩＰサブネットアドレスを２倍に増大する場合を例にしたが、４倍、８倍等、一般に２のｎ乗倍に増大することが可能である。４倍の場合はサブネットマスクを２ビット、８倍の場合には３ビットの如く、一般に２のｎ乗倍に増大する場合、サブネットマスクをｎビットだけ短縮すれば良い。また、第１の実施の形態のルータ装置１００に変更部３０１を設けるようにしても良い。
【００６４】
以上本発明の実施の形態について説明したが、本発明は以上の実施の形態にのみ限定されず、その他各種の付加変更が可能である。また、本発明のルータ装置は、その有する機能をハードウェア的に実現することは勿論、コンピュータとルータ用プログラムとで実現することができる。ルータ用プログラムは、磁気ディスクや半導体メモリ等のコンピュータ可読記録媒体に記録されて提供され、コンピュータの立ち上げ時などにコンピュータに読み取られ、そのコンピュータの動作を制御することにより、そのコンピュータを前述した各実施の形態におけるルータ装置として機能させる。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、管理対象となるネットワークドメイン内におけるＩＰサブネットへのＩＰサブネットアドレスの割り当てを各ルータ装置で自動的かつ分散的に行うことできる。このため、上位サーバで一括管理することに起因して生じる従来技術の前述した各課題を解消することが可能である。
【００６６】
また、ルーティングテーブルの一定期間前から現在までの内容を保持するルーティングテーブルキャッシュを備え、ＩＰサブネット割り当て手段がルーティングテーブルの代わりにルーティングテーブルキャッシュの内容を参照する構成にあっては、一定期間前から現在までに使用されたことがあるＩＰサブネットアドレスを新たなＩＰサブネットに割り当てることがなくなる。このため、例えば停電やネットワーク障害などによりネットワークドメインから一時的に切り離されたルータ装置がその後にネットワークドメインに復旧した場合に、元のＩＰサブネットアドレスをそのまま使用させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかるルータ装置のブロック図である。
【図２】本発明のルータ装置がネットワークドメイン内に組み込まれている状態において、新たに組み込まれた他のルータ装置や端末からＤＨＣＰアドレス要求を受信した際の処理の一例を示すフローチャートである。
【図３】本発明のルータ装置がネットワークドメインに新たに組み込まれ、ＤＨＣＰクライアントとして動作する際の処理の一例を示すフローチャートである。
【図４】管理対象となるネットワークドメイン内で使用することができるＩＰサブネットアドレスの集合の例を示す図である。
【図５】管理対象となるネットワークドメインの或る時点の構成例を示すブロック図である。
【図６】図５の状態のネットワークドメインのルータ装置Ｒ１に新たなルータ装置Ｒ２を追加した状態を示すブロック図である。
【図７】図６の状態のネットワークドメインのルータ装置Ｒ２に端末を接続した状態を示すブロック図である。
【図８】図７の状態のネットワークドメインのルータ装置Ｒ２に更に別の端末を接続した状態を示すブロック図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態にかかるルータ装置のブロック図である。
【図１０】図８の状態のネットワークドメインからルータ装置Ｒ３が切り離された状態を示すブロック図である。
【図１１】図１０の状態のネットワークドメインのルータ装置Ｒ２に新たに端末を接続した状態を示すブロック図である。
【図１２】本発明の第３の実施の形態にかかるルータ装置のブロック図である。
【図１３】ＩＰサブネットアドレスを増大する際のルータ装置の処理例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１００、２００、３００…ルータ装置
１０１…ルーティングテーブル
１０２…ルーティング部
１０３…ルーティングプロトコル
１０４…ＤＨＣＰサーバ
１０４ａ〜１０４ｃ…ＤＨＣＰクライアントアドレステーブル
１０５…ＤＨＣＰクライアント
１０６…ネットワークドメインＩＰサブネットテーブル
１０７…ＩＰサブネット割り当て部
１０８…送受信部
１０９…ポート
２０１…ルーティングテーブルキャッシュ
３０１…変更部
【発明の属する技術分野】
本発明はルータ装置に関し、特に管理対象となるネットワークドメイン内で、ＩＰサブネットを割り当てる場合に、ルーティングテーブルを参照することにより、ネットワークドメイン内で未使用であるＩＰサブネットアドレスを動的にＤＨＣＰサーバに割り当てる機能を持つルータ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複数のＩＰサブネットをつなげて大規模なネットワークドメインを構成する場合、ネットワークドメイン内で使用することのできるＩＰサブネットアドレスの集合から、重複しないＩＰサブネットアドレス（ＩＰアドレス群）を決定して、個々のＩＰサブネットに割り当てる必要がある。また、個々のＩＰサブネットに接続される端末等の通信装置に対して、それらの通信装置が接続されるＩＰサブネットに割り当てられたＩＰサブネットアドレスに属するＩＰアドレスを割り当てる必要がある。後者のＩＰアドレスの割り当てに関しては、ＤＨＣＰ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｈｏｓｔ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）サーバにより、ＩＰサブネット内の端末に対して自動的にＩＰアドレスを割り当てる技術が確立されている。しかし、前者のＩＰサブネットへのＩＰサブネットアドレスの割り当てに関しては、専ら人手に頼っているのが現状であり、その自動化が望まれている。
【０００３】
このような状況の下、ＩＰサブネットへのＩＰサブネットアドレスの割り当てを自動化する技術が特開２００１−３０８９２０号公報で提案されている。この従来技術では、ネットワークドメイン内のＩＰサブネットの割り当て・管理を行うアドレス管理サーバを、各ＩＰサブネット内でＩＰアドレスの割り当てを実施するＤＨＣＰサーバとして機能する各ルータの上位に置き、この上位のアドレス管理サーバがネットワークドメイン内で未使用のＩＰサブネットアドレスを各ルータのＤＨＣＰサーバに割り当てる。そして、ＤＨＣＰサーバとして機能する各ルータは、自分に割り当てられたＩＰサブネットアドレス内で端末に対しＩＰアドレスを割り当てる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来技術によれば、ＩＰサブネットへのＩＰサブネットアドレスの割り当てを自動的に行うことは可能であるが、アドレス管理サーバという上位サーバでＩＰサブネットの割り当て・管理を一括して行うため、以下のような課題がある。
【０００５】
ネットワークドメインがある程度大きくなり、ＩＰサブネットの数が増大する場合には、上位サーバにかかる負荷が増大し、ＩＰサブネットの円滑な割り当て・管理が困難になる。
【０００６】
上位サーバに障害が発生すると、ＩＰサブネットへのＩＰサブネットアドレスの割り当てが一切実施できなくなり、その影響が極めて大きい。
【０００７】
上位サーバを中心にＤＨＣＰサーバが位置するスター型構造になるため、物理的・空間的な制約が大きく、また各ＤＨＣＰサーバと上位サーバ間の通信負荷の影響などの問題も多い。
【０００８】
本発明はこのような課題を解決するために提案されたものであり、その目的は、管理対象となるネットワークドメイン内におけるＩＰサブネットへのＩＰサブネットアドレスの割り当てを自動的かつ分散的に行うことができるルータ装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１のルータ装置は、動的ルーティングを行うルータ装置であって、未だＩＰアドレスが割り当てられていないポートからＤＨＣＰアドレス要求を受信したときに、ルーティングテーブルの内容に基づいて管理対象となるネットワークドメイン内で未使用であるＩＰサブネットアドレスを決定し、該決定したＩＰサブネットアドレスを前記ポートにつながる新たなＩＰサブネット用のＩＰサブネットアドレスとしてＤＨＣＰサーバに割り当てるＩＰサブネット割り当て手段を備えている。
【００１０】
本発明の第２のルータ装置は、動的ルーティングを行うルータ装置であって、管理対象となるネットワークドメイン内で使用することのできるＩＰサブネットアドレスの集合を格納するネットワークドメインＩＰサブネットテーブルと、未だＩＰアドレスが割り当てられていないポートからＤＨＣＰアドレス要求を受信したときに、前記ネットワークドメインＩＰサブネットテーブルとルーティングテーブルの内容に基づいて管理対象となるネットワークドメイン内で未使用であるＩＰサブネットアドレスを決定し、該決定したＩＰサブネットアドレスを前記ポートにつながる新たなＩＰサブネット用のＩＰサブネットアドレスとしてＤＨＣＰサーバに割り当てるＩＰサブネット割り当て手段を備えている。
【００１１】
本発明の第３のルータ装置は、第１または第２のルータ装置において、前記ルーティングテーブルの一定期間前から現在までの内容を保持するルーティングテーブルキャッシュを備え、前記ＩＰサブネット割り当て手段は、前記ルーティングテーブルの代わりに前記ルーティングテーブルキャッシュの内容を参照するように構成されている。
【００１２】
本発明の第４のルータ装置は、第２または第３のルータ装置において、前記ＤＨＣＰサーバは、割り当てられたＩＰサブネットアドレスから任意の２つのＩＰアドレスを選択し、その１つのＩＰアドレスを前記ポートに割り当てると共に、残りの１つのＩＰアドレスを前記ＤＨＣＰアドレス要求の返答として要求元に通知するようにしている。
【００１３】
本発明の第５のルータ装置は、第４のルータ装置において、前記ＤＨＣＰサーバは、前記ネットワークドメインＩＰサブネットテーブルの内容および自サーバで動作しているルーティングプロトコルの種類を前記返答時にあわせて通知するようにしている。
【００１４】
本発明の第６のルータ装置は、第５のルータ装置において、ネットワークドメイン内に存在する他のルータ装置に対してＤＨＣＰアドレス要求を送信し、その返答として通知されたＩＰアドレスを前記他のルータ装置と接続するポートに割り当て、その返答として通知された前記ネットワークドメインＩＰサブネットテーブルの内容を自サーバのネットワークドメインＩＰサブネットテーブルに設定し、その返答として通知されたルーティングプロトコルの種類と同じ種類のルーティングプロトコルを自サーバで起動するＤＨＣＰクライアントを備えている。
【００１５】
本発明の第７のルータ装置は、第１、第２または第３のルータ装置において、前記ＤＨＣＰサーバに割り当て済みのＩＰサブネット用のＩＰサブネットアドレスを２のｎ乗倍に変更した場合に、増加するＩＰサブネットアドレス部分が既に使用中でないかどうかをルーティングテーブルを参照して判断し、使用中でない場合に限り、サブネットマスクをｎビットだけ短縮したＩＰサブネットアドレスを元のＩＰサブネットアドレスの代わりに前記ＤＨＣＰサーバに割り当てる変更部を備えている。
【００１６】
【作用】
動的ルーティングを行うルータ装置にあっては、ルーティングプロトコルにより各ルータ装置が有するルーティングテーブルが最新のネットワーク状況を反映するように維持更新されているため、各ルータ装置は自分自身のルーティングテーブルを参照するだけで、既に割り当てられているＩＰサブネットアドレスを認識することができる。本発明はこの点に着目したもので、ルータ装置が、未だＩＰアドレスが割り当てられていないポートからＤＨＣＰアドレス要求を受信したときに、ルーティングテーブルの内容に基づいて管理対象となるネットワークドメイン内で未使用であるＩＰサブネットアドレスを決定し、この決定したＩＰサブネットアドレスを前記ポートにつながる新たなＩＰサブネット用のＩＰサブネットアドレスとしてＤＨＣＰサーバに割り当てる。これにより、管理対象となるネットワークドメイン内におけるＩＰサブネットへのＩＰサブネットアドレスの割り当てを、各ルータ装置で自動的かつ分散的に実施することができる。
【００１７】
【発明の第１の実施の形態】
図１を参照すると、本発明の第１の実施の形態にかかるルータ装置１００は、ルーティングテーブル１０１と、ルーティング部１０２と、ルーティングプロトコル１０３と、ＤＨＣＰサーバ１０４と、ＤＨＣＰクライアント１０５と、ネットワークドメインＩＰサブネットテーブル１０６と、ＩＰサブネット割り当て部１０７と、送受信部１０８と、複数のポート１０９とを含んで構成される。
【００１８】
ルーティング部１０２は、ポート１０９で受信された中継対象となるパケットを送受信部１０８から受取り、その宛先ＩＰアドレスを元にルーティングテーブル１０１を検索して最適な経路を選択し、送受信部１０８を通じて該当するポート１０９からパケットを転送することにより、パケットの中継を行う部分である。ルーティングプロトコル１０３は、送受信部１０８を通じて他のルータ装置とお互いのルーティングテーブル１０１の内容を交換することにより、ルーティングテーブル１０１を最新の状態に維持する部分である。ルーティングプロトコル１０３としては、動的ルーティング用であれば任意のプロトコルを使用することができる。代表的なプロトコルにＲＩＰ（Ｒｏｕｔｉｎｇ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）、ＯＳＰＦ（Ｏｐｅｎ Ｓｈｏｒｔｅｓｔ Ｐａｔｈ Ｆａｓｔ）などがある。これらのルーティングテーブル１０１、ルーティング部１０２およびルーティングプロトコル１０３は、動的ルーティングを行うルータ装置に通常備わるものと同じである。
【００１９】
ＤＨＣＰサーバ１０４は、ルータ装置１００をＤＨＣＰサーバとして機能させるために設けられている。ＤＨＣＰサーバ１０４は、複数のＩＰサブネットを管理することができる。図１のＤＨＣＰサーバ１０４は、ＩＰサブネットａ、ｂ、ｃの３つのＩＰサブネットに割り当てられたＩＰサブネットアドレスに属するＩＰアドレスの使用状況を、各ＩＰサブネットａ、ｂ、ｃに対応するＤＨＣＰクライアントアドレステーブル１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃで管理している。
【００２０】
ＤＨＣＰクライアント１０５は、ルータ装置１００をＤＨＣＰクライアントとして機能させるために設けられている。ＤＨＣＰクライアント１０５は、送受信部１０８を通じてポート１０９から他のルータ装置に対してＤＨＣＰ ＤＩＳＣＯＶＥＲメッセージでＤＨＣＰアドレス要求をブロードキャストし、その返答として通知されたＩＰアドレスをポート１０９に割り当てる機能等を有する。
【００２１】
ネットワークドメインＩＰサブネットテーブル１０６は、管理対象となるネットワークドメイン内で使用することのできるＩＰサブネットアドレスの集合を格納するテーブルである。ネットワークドメイン内で使用することのできるＩＰサブネットアドレスは、プライベートアドレスに限定されず、グローバルアドレスであっても良い。
【００２２】
ＩＰサブネット割り当て部１０７は、未だＩＰアドレスが割り当てられていないポート１０９に他のルータ装置や端末などの通信装置が接続され、そのポート１０９からＤＨＣＰアドレス要求を受信したときに、ネットワークドメインＩＰサブネットテーブル１０６とルーティングテーブル１０１を参照して、管理対象となるネットワークドメイン内で未使用であるＩＰサブネットアドレスを決定して、ＤＨＣＰサーバ１０４に１つのＩＰサブネットを割り当てる機能等を有する。
【００２３】
次に本実施の形態のルータ装置１００の動作を説明する。ルーティングテーブル１０１、ルーティング部１０２およびルーティングプロトコル１０３による動的ルーティングにかかる動作は従来のルータ装置と基本的に同じであるため、以下では、ＤＨＣＰサーバ１０４、ＤＨＣＰクライアント１０５、ネットワークドメインＩＰサブネットテーブル１０６、ＩＰサブネット割り当て部１０７に関連する動作を主として説明する。
【００２４】
図２はルータ装置１００がネットワークドメイン内に組み込まれている状態において、新たに組み込まれた他のルータ装置や端末からＤＨＣＰアドレス要求を受信した際の処理の一例を示すフローチャートである。
【００２５】
ルータ装置１００の送受信部１０８は、ポート１０９からＤＨＣＰアドレス要求を受信すると、それをＩＰサブネット割り当て部１０７に受信ポート１０９の情報を添えて伝達する（Ｓ１０１）。なお、ＤＨＣＰアドレス要求には、要求元がルータ装置か、端末かの通信装置の種別が含まれているものとする。
【００２６】
ＩＰサブネット割り当て部１０７は、ＤＨＣＰアドレス要求を受信したポート１０９に既にＩＰアドレスが割り当てられているかどうかを例えばルーティングテーブル１０１を参照して判断し（Ｓ１０２）、その判断結果に応じて以降の処理を切り分ける。ＩＰアドレスが未だ割り当てられていないポート１０９からＤＨＣＰアドレス要求を受信したときは、未使用のポート１０９に新たなルータ装置や端末が接続されてそれらの通信装置からＤＨＣＰアドレス要求が出された状況であるので、新たなＩＰサブネットの割り当てを行うべくステップＳ１０３へと進む。他方、既にＩＰアドレスが割り当てられているポート１０９からＤＨＣＰアドレス要求を受信したときは、既に割り当て済みのＩＰサブネット上に新たに追加された端末からＤＨＣＰアドレス要求が出された状況であるので、ＤＨＣＰサーバ１０４によるＩＰアドレスの割り当て処理を行わせるべくステップＳ１０７へと進む。
【００２７】
ステップＳ１０３へ進んだ場合、ＩＰサブネット割り当て部１０７は、ＤＨＣＰアドレス要求を受信したポート１０９につながるリンクに割り当てるＩＰサブネットのＩＰサブネットアドレスを決定する（Ｓ１０３）。本実施の形態の場合、ネットワークドメインＩＰサブネットテーブル１０６とルーティングテーブル１０１を参照して、管理対象となるネットワークドメイン内で未使用であるＩＰサブネットアドレスを決定する。つまり、ネットワークドメインに既に組み込まれているルータ装置１００は、動的ルーティングによってルーティングテーブル１０１を常に最新の状態に維持しているため、ルーティングテーブル１０１を参照すれば、既に割り当てられているＩＰサブネットのＩＰサブネットアドレスを知ることができる。他方、ネットワークドメインＩＰサブネットテーブル１０６には、管理対象となるネットワークドメイン内で使用することのできるＩＰサブネットのＩＰサブネットアドレスの集合が格納されている。従って、ネットワークドメインＩＰサブネットテーブル１０６に格納されているＩＰサブネットアドレスのうち、ルーティングテーブル１０１に存在するＩＰサブネット以外のＩＰサブネットアドレスを選択することで、ネットワークドメイン内で既に使用されているＩＰサブネットアドレスを重複して割り当ててしまわないようにする。
【００２８】
ＩＰサブネット割り当て部１０７は、割り当てるＩＰサブネットアドレスを決定すると、決定したＩＰサブネットアドレスを、前記ＤＨＣＰアドレス要求を受信したポート１０９につながる新たなＩＰサブネット用のＩＰサブネットアドレスとして、ＤＨＣＰサーバ１０４に割り当てる（Ｓ１０４）。
【００２９】
ＤＨＣＰサーバ１０４は、今回割り当てられたＩＰサブネット用のＤＨＣＰクライアントアドレステーブル（例えば１０４ｃとする）を生成し、このＩＰサブネットのＩＰアドレスを管理できるようにする（Ｓ１０５）。次にＤＨＣＰサーバ１０４は、ＤＨＣＰクライアントアドレステーブル１０４ｃから未使用のＩＰアドレスを１つ選択し、この選択したＩＰアドレスをＤＨＣＰアドレス要求を受信したポート１０９に割り当て、そのポート１０９につながる新たなＩＰサブネットの情報（ネットワークアドレス）をルーティングテーブル１０１へ登録する（Ｓ１０６）。
【００３０】
次にＤＨＣＰサーバ１０４は、ＤＨＣＰクライアントアドレステーブル１０４ｃから未使用のＩＰアドレスを１つ選択し（Ｓ１０７）、送受信部１０８を通じてポート１０９から、この選択したＩＰアドレスを含む返答をＤＨＣＰアドレス要求元へ送信する（Ｓ１０８）。このとき、ＤＨＣＰアドレス要求元がルータ装置であった場合には、ネットワークドメインＩＰサブネットテーブル１０６の内容と、ルータ装置１００で動作しているルーティングプロトコル１０３の種類とを同時にＤＨＣＰアドレス要求元であるルータ装置に通知する。
【００３１】
他方、ステップＳ１０２において既にＩＰアドレスが割り当てられているポート１０９からＤＨＣＰアドレス要求を受信したと判別したときは、ＩＰサブネット割り当て部１０７は受信したＤＨＣＰアドレス要求と受信ポート１０９の情報とをＤＨＣＰサーバ１０４へ伝達し、ＤＨＣＰサーバ１０４は、受信ポート１０９につながるリンクに割り当てられたＩＰサブネット用のＤＨＣＰクライアントアドレステーブル（例えば１０４ｃとする）から未使用の１つのＩＰアドレスを選択する（Ｓ１０７）。そして、選択したＩＰアドレスを含む返答を送受信部１０８を通じてポート１０９からＤＨＣＰアドレス要求元へ送信する（Ｓ１０８）。
【００３２】
図３はルータ装置１００がネットワークドメインに新たに組み込まれ、ＤＨＣＰクライアントとして動作する際の処理の一例を示すフローチャートである。ルータ装置１００のポート１０９がネットワークドメイン内に既に存在する他のルータ装置の未使用のポートにＬＡＮケーブル、ハブ等を通じて接続された後、システム管理者等によってＤＨＣＰクライアント１０５が起動されると、図３に示す処理が開始される。
【００３３】
先ず、ＤＨＣＰクライアント１０５は、ポート１０９のリンク上にＤＨＣＰアドレス要求をブロードキャストする（Ｓ１１１）。このブロードキャストしたＤＨＣＰアドレス要求を受信した他のルータ装置は、図２のステップＳ１０１〜Ｓ１０８に示したような処理を行い、その返答として、未使用の１つのＩＰアドレスと、他のルータ装置が保持しているネットワークドメインＩＰサブネットテーブル１０６の内容と、他のルータ装置で使用しているルーティングプロトコル１０３の種類とを含む情報を返答してくる。ＤＨＣＰクライアント１０５は、このような返答を受信すると（Ｓ１１２）、返答されてきた未使用のＩＰアドレスをＤＨＣＰアドレス要求を送信したポート１０９に割り当て、且つ、そのポート１０９につながる新たなＩＰサブネットの情報をルーティングテーブル１０１へ登録する（Ｓ１１３）。そして、返答されたルーティングプロトコル１０３の種類と同じ種類のルーティングプロトコル１０３を起動する（Ｓ１１４）。これにより、ルータ装置１００と他のルータ装置との間でルーティングプロトコルを用いてルーティングテーブルの交換が行われ、ルーティングテーブル１０１が最新の状態に維持される。
【００３４】
次に本実施の形態のルータ装置１００を使用したネットワークドメインの具体例を挙げて、本実施の形態の動作をより詳しく説明する。
【００３５】
図４は管理対象となるネットワークドメイン内で使用することができるＩＰサブネットアドレスの集合の例を示す。この例では、１９２．１６８．０．０／２４〜１９２．１６８．２５５．０／２４までの合計２５６個のＩＰサブネットアドレスの集合がある。なお、スラッシュ「／」の直後の数値はサブネットマスクを示す。この場合、１つのＩＰサブネットアドレスは２５６個のＩＰアドレスを含む。例えば、ＩＰサブネットアドレス１９２．１６８．０．０／２４は、１９２．１６８．０．０〜１９２．１６８．０．２５５のＩＰアドレスで構成される。
【００３６】
図５は管理対象となるネットワークドメインＤの或る時点の構成例を示す。この時点では、ルータ装置Ｒ１、Ｒ３の２つのルータ装置が存在し、ルータ装置Ｒ１とＲ３との間にＩＰサブネットＮ４が接続されている。また、ルータ装置Ｒ１には、他にＩＰサブネットＮ３がつながり、ルータ装置Ｒ３には他にＩＰサブネットＮ５、Ｎ６がつながっている。ここで、各ＩＰサブネットＮ３〜Ｎ６には図に付記するようなＩＰサブネットアドレスが割り当てられているものとする。
【００３７】
図５の各ルータ装置Ｒ１、Ｒ３におけるネットワークドメインＩＰサブネットテーブル１０６には、図４に示したようなＩＰサブネットアドレスの集合が記憶されている。また、ルーティングプロトコル１０３によるルーティングテーブル１０１の更新によって、各ルータ装置Ｒ１、Ｒ３は、自身のルーティングテーブル１０１を参照することにより、既に存在するＩＰサブネットＮ３〜Ｎ６に割り当てられれているＩＰサブネットアドレスを認識することができる。
【００３８】
以上のような状況で、ルータ装置Ｒ１の未使用のポート１−１に新たなルータ装置Ｒ２のポートをＬＡＮケーブルやハブ等を通じて接続し、図６に示すように新たなＩＰサブネットＮ１を設ける場合を想定し、その際の動作を以下説明する。
【００３９】
ルータ装置Ｒ１の未使用のポート１−１に新たなルータ装置Ｒ２のポート２−１が接続された後、ルータ装置Ｒ２のＤＨＣＰクライアント１０５が起動されると、ルータ装置Ｒ２は、ポート２−１のＩＰアドレスを動的に割り当ててもらうためにＤＨＣＰクライアントとして、ＤＨＣＰ ＤＩＳＣＯＶＥＲメッセージによるＤＨＣＰアドレス要求をポート２−１のリンク上にブロードキャストし、ＤＨＣＰサーバの検出を試みる。このブロードキャストはポート２−１につながるリンク上でのブロードキャストである。
【００４０】
ポート１−１からルータ装置Ｒ２の発行したＤＨＣＰアドレス要求を受信したルータ装置Ｒ１は、ポート１−１につながるリンクに割り当てるＩＰサブネットアドレスを以下のように決定する。まず、ネットワークドメインＤ内で使用することのできるＩＰサブネットアドレスの集合が格納されているネットワークドメインＩＰサブネットテーブル１０６の中から任意のＩＰサブネットアドレスを一つ切り出すが、このときルータ装置Ｒ１のルーティングテーブル１０１を同時に参照し、ルーティングテーブル１０１に存在するＩＰサブネット以外のＩＰサブネットアドレスを切り出すことにより、ネットワークドメインＤ内で既に使用されているＩＰサブネットアドレスを割り当ててしまわないようにする。ここでは、例えばポート１−１につながるリンクに割り当てるＩＰサブネットアドレスとして、１９２．１６８．５１．０／２４を決定したものとする。
【００４１】
ルータ装置Ｒ１はポート１−１に割り当てるＩＰサブネットアドレスを決定すると、そのＩＰサブネットアドレスに属する二つのＩＰアドレスを任意に選び（例えば、１９２．１６８．５１．１／２４と１９２．１６８．５１．２／２４とする）、その一方のＩＰアドレス１９２．１６８．５１．１／２４をポート１−１に割り当て、自身のルーティングテーブル１０１にＩＰサブネットＮ１のネットワークアドレス１９２．１６８．５１．０／２４を登録する。次に、他方のＩＰアドレス１９２．１６８．５１．２／２４をルータ装置Ｒ２に対しＤＨＣＰアドレス要求の返答として通知するが、このときルータ装置Ｒ１の持つネットワークドメインＩＰサブネットテーブル１０６の内容とルータ装置Ｒ１で動作しているルーティングプロトコル１０３の種類も同時に通知する。なお、ルーティングテーブル１０１にＩＰサブネットＮ１の情報が登録されると、ルーティングプロトコル１０３により、ＩＰサブネットＮ１がネットワークドメインＤ内の他のルータＲ３に広告される。
【００４２】
上記ＤＨＣＰアドレス要求の返答を受信したルータ装置Ｒ２は、自身のポート２−１にＩＰアドレス１９２．１６８．５１．２／２４を割り当て、ＩＰサブネットＮ１のネットワークアドレス１９２．１６８．５１．０／２４を自身のルーティングテーブル１０１に登録する。さらにルータ装置Ｒ１のネットワークドメインＩＰサブネットテーブル１０６の内容を自分のネットワークドメインＩＰサブネットテーブル１０６にコピーし、ルータ装置Ｒ１と同じ種類のルーティングプロトコル１０３を起動する。その後、ルータ装置Ｒ１とルータ装置Ｒ２の間でルーティングプロトコル１０３を用い、ルーティングテーブル１０６の交換をし、それぞれのルーティングテーブル１０１を更新する。
【００４３】
次に、図６のような状態のネットワークドメインＤにおいて、ルータ装置Ｒ２の未使用のポート２−２に新たな端末Ｔ１をＬＡＮケーブルやハブ等を通じて接続し、図７に示すように新たなＩＰサブネットＮ２を設ける場合を想定し、その際の動作を以下説明する。
【００４４】
ルータ装置Ｒ２の未使用のポート２−２に端末Ｔ１のポートＰ１が接続された後、端末Ｔ１上のＤＨＣＰクライアントが起動され、端末Ｔ１からポートＰ１につながるリンク上にＤＨＣＰアドレス要求がブロードキャストされると、ルータ装置Ｒ２は、ポート２−２からこのＤＨＣＰアドレス要求を受信し、ポート２−２につながるリンクに割り当てるＩＰサブネットアドレスを決定する。ここで、ルータ装置Ｒ２のネットワークドメインＩＰサブネットテーブル１０６は、ルータ装置Ｒ１のネットワークドメインＩＰサブネットテーブル１０６の内容をコピーしたものであり、図４に示すような内容になっている。また、ルータ装置Ｒ２のルーティングテーブル１０１はルーティングプロトコル１０３によって最新のものに維持されており、このテーブル１０１を参照することで、ネットワークドメインＤに既に存在するＩＰサブネットＮ１、Ｎ３〜Ｎ６に割り当てられているＩＰサブネットアドレスを知ることができる。そこで、ネットワークドメインＩＰサブネットテーブル１０６とルーティングテーブル１０１を参照して、ネットワークドメインＤ内で未使用であるＩＰサブネットアドレスを決定する。ここでは、例えばＩＰサブネットアドレスとして、１９２．１６８．０．０／２４を決定したものとする。
【００４５】
ルータ装置Ｒ２はポート２−２につながるＩＰサブネットＮ２に割り当てるＩＰサブネットアドレスを決定すると、そのＩＰサブネットアドレスに属する二つのＩＰアドレスを任意に選び（例えば、１９２．１６８．０．１／２４と１９２．１６８．０．２／２４とする）、その一方のＩＰアドレス１９２．１６８．０．１／２４をポート２−２に割り当て、自身のルーティングテーブル１０１にＩＰサブネットＮ２を登録する。次に、他方のＩＰアドレス１９２．１６８．０．２／２４を端末Ｔ１に対しＤＨＣＰアドレス要求の返答として通知する。上記ＤＨＣＰアドレス要求の返答を受信した端末Ｔ１は、自身のポートＰ１にＩＰアドレス１９２．１６８．０．２／２４を割り当てる。
【００４６】
次に、図７のような状態のネットワークドメインＤにおいて、ルータ装置Ｒ２のポート２−２につながるＩＰサブネットＮ２に図８に示すような別の端末Ｔ２が接続された場合を想定し、その際の動作を以下説明する。
【００４７】
ＩＰサブネットＮ２に接続された端末Ｔ２上のＤＨＣＰクライアントが起動され、端末Ｔ２からポートＰ２につながるリンク上にＤＨＣＰアドレス要求がブロードキャストされると、ルータ装置Ｒ２は、ポート２−２からこのＤＨＣＰアドレス要求を受信する。この場合、ポート２−２には既にＩＰアドレスが割り当てられているので、ルータ装置Ｒ２は通常のＤＨＣＰサーバとして振る舞い、端末Ｔ２に対してＩＰサブネットＮ２の未使用のＩＰアドレスを１つ割り当てる。
【００４８】
このように本実施の形態によれば、ネットワークドメインＤ内に最初に存在することになるルータ装置のネットワークドメインＩＰサブネットテーブル１０６に割り当て可能なＩＰサブネットアドレスのアドレス範囲を登録し、ルーティングプロトコルを起動した後は、ルータ装置と端末を接続していくだけで自動的にＩＰサブネットとＩＰアドレスを割り当てていくことが可能となる。
【００４９】
【発明の第２の実施の形態】
図９を参照すると、本発明の第２の実施の形態にかかるルータ装置２００は、ルーティングテーブル１０１の一定期間前から現在までの内容を蓄積するルーティングテーブルキャッシュ２０１を備え、ＩＰサブネット割り当て部１０７は、ルーティングテーブル１０１の代わりにルーティングテーブルキャッシュ２０１を参照して、割り当て可能なＩＰサブネットアドレスを決定するようにした点で、第１の実施の形態と相違する。
【００５０】
ルーティングテーブルキャッシュ２０１には、ルーティングテーブル１０１に新たな情報が追加されると、そのコピーが直ちに蓄積される。他方、ルーティングテーブル１０１の或る内容が消去されてもそのコピーは直ちに消去されず、一定期間後に消去される。このため、ネットワークドメイン内の或るＩＰサブネットがドメインから切り離され、ルーティングテーブル１０１から切り離されたＩＰサブネットの情報が消えても、ルーティングテーブルキャッシュ２０１のコピーはその後も一定期間だけ残るようになっている。
【００５１】
次に本実施の形態のルータ装置２００の動作を、第１の実施の形態にかかるルータ装置１００との相違点を中心に説明する。
【００５２】
今、図８のような構成になっているネットワークドメインＤにおいて、ルータ装置Ｒ３がドメインから切り離されて、図１０のような構成になった場合を想定する。この場合、ネットワークドメインＤ内の他のルータ装置Ｒ１、Ｒ２はルーティングプロトコルの動作により、ＩＰサブネットＲ５とＩＰサブネットＲ６の情報をルーティングテーブル１０１より消去する。しかし、ルーティングテーブルキャッシュ２０１には、その後一定期間はＩＰサブネットＲ５とＩＰサブネットＲ６の情報が残される。
【００５３】
さて、その後、図１０のような状態のネットワークドメインＤにおいて、ルータ装置Ｒ２の未使用のポート２−３に新たな端末Ｔ３がＬＡＮケーブル等を通じて接続され、図１１に示すように新たなＩＰサブネットＮ７をつなげる場合を想定し、その際の本実施の形態の動作を説明する。
【００５４】
ルータ装置Ｒ２の未使用のポート２−３に端末Ｔ３のポートＰ３が接続された後、端末Ｔ３上のＤＨＣＰクライアントが起動され、端末Ｔ３からポートＰ３につながるリンク上にＤＨＣＰアドレス要求がブロードキャストされると、ルータ装置Ｒ２は、ポート２−３からこのＤＨＣＰアドレス要求を受信し、ポート２−３につながるリンクに割り当てるＩＰサブネットアドレスを決定する。ここで、ルータ装置Ｒ２のネットワークドメインＩＰサブネットテーブル１０６は、図４に示すような内容になっている。また、ルータ装置Ｒ２のルーティングテーブル１０１はルーティングプロトコル１０３によって最新のものに維持されており、このテーブル１０１を参照することで、ネットワークドメインＤに存在するＩＰサブネットＮ１〜Ｎ４に割り当てられているＩＰサブネットアドレスを知ることができる。しかし、ネットワークドメインＤから最近切り離されたＩＰサブネットＮ５、Ｎ６に割り当てられていたＩＰサブネットアドレスはルーティングテーブル１０１から消去されている。他方、ルーティングテーブルキャッシュ２０１には、最近切り離されたＩＰサブネットＮ５、Ｎ６も含め、一定期間前から現在までに割り当てられていたＩＰサブネットの情報が残されている。
【００５５】
本実施例の場合、ルータ装置Ｒ２は、図２のステップＳ１０３において、ネットワークドメインＩＰサブネットテーブル１０６とルーティングテーブルキャッシュ２０１を参照して、ネットワークドメインＤ内で未使用であるＩＰサブネットアドレスを決定する。従って、最近切り離されたＩＰサブネットＮ５、Ｎ６を含む、一定期間前から現在までに割り当てられていたＩＰサブネットアドレス以外のＩＰサブネットアドレス、例えば、１９２．１６８．７１．０／２４を決定する。そして、ルータ装置Ｒ２は決定したＩＰサブネットアドレスに属する１つのＩＰアドレス（例えば、１９２．１６８．７１．１／２４）をポート２−３に割り当てると共に自身のルーティングテーブル１０１にＩＰサブネットＮ７を登録する。また、別の１つのＩＰアドレス（例えば、１９２．１６８．７１．２／２４）を端末Ｔ３に対しＤＨＣＰアドレス要求の返答として通知する。上記ＤＨＣＰアドレス要求の返答を受信した端末Ｔ３は、自身のポートＰ３にＩＰアドレス１９２．１６８．７１．２／２４を割り当てる。
【００５６】
このように本実施の形態のルータ装置２００は、ネットワークドメインＤ内で使用することのできるＩＰサブネットアドレスのうち、一定期間前から現在までに使用されたことがあるＩＰサブネットアドレス以外のＩＰサブネットアドレスを新たなＩＰサブネットに割り当てるようにしている。このため、例えば停電やネットワーク障害などによりネットワークドメインＤから一時的に切り離されたルータ装置がその後にネットワークドメインＤに復旧した場合に、元のＩＰサブネットアドレスをそのまま使用させることが可能となる。つまり、前述のようにルータ装置Ｒ３がネットワークドメインＤから切り離されて他のルータ装置Ｒ１、Ｒ２のルーティングテーブル１０１からＩＰサブネットＮ５、Ｎ６の情報が消えてしまった場合、第１の実施の形態では、ＩＰサブネットＮ５、Ｎ６に割り当てていたＩＰサブネットアドレスを新たなＩＰサブネットＮ７に割り当ててしまう可能性があり、その場合にはルータ装置Ｒ３がネットワークドメインＤに復旧した場合に元のアドレスを使用することができなくなるが、本実施の形態ではそのような問題を防止することができる。
【００５７】
本実施の形態の場合、ルータ装置Ｒ３の切り離しが一時的なものでなく恒久的なものであるときは、第１の実施の形態に比べて割り当て可能なＩＰサブネットアドレスが減少する。このため、停電やネットワーク障害などの一時的な原因でネットワークから切り離されているのでないと判断できる十分な時間が経過した後は、ルーティングテーブルキャッシュ２０１から該当ＩＰサブネットの情報を速やかに消去することにより、ＩＰサブネットアドレスを有効に使用できるようにするのが望ましい。
【００５８】
【発明の第３の実施の形態】
図１２を参照すると、本発明の第３の実施の形態にかかるルータ装置３００は、ＩＰサブネット割り当て部１０７に、ＤＨＣＰサーバ１０４に既に割り当てているＩＰサブネットアドレスを２倍に増大する処理を行う変更部３０１を備えている点で、第２の実施の形態と相違する。
【００５９】
図１３はＩＰサブネットアドレスを増大する際のルータ装置３００の処理例を示すフローチャートである。システム運用者などから図示しない入力装置を通じて、ＤＨＣＰサーバ１０４に既に割り当てられているＩＰサブネットアドレスを２倍に増大する要求が入力されると（Ｓ３０１）、変更部３０１は、増大するＩＰサブネットアドレスが既に自ルータ装置３００や他のルータ装置で使用されていないかどうかをルーティングテーブル１０１を参照して調べる（Ｓ３０２）。若し、増大するＩＰサブネットアドレスが使用中であれば増大不可のメッセージを出力して処理を終える。他方、使用中でなければ、元のＩＰサブネットアドレスのサブネットマスクを１ビット短縮したＩＰサブネットアドレスを、元のＩＰサブネットアドレスに代えて、ＤＨＣＰサーバ１０４に割り当てる（Ｓ３０３）。ＤＨＣＰサーバ１０４は、新たに割り当てられたＩＰサブネットアドレスに基づき、自ルータ装置３００の該当するポートに設定されているＩＰアドレスを変更し（Ｓ３０４），同時にルーティングテーブル１０１を更新する（Ｓ３０５）。
【００６０】
次に、図８のような構成になっているネットワークドメインＤにおいて、ルータ装置Ｒ２がＩＰサブネットＮ２に割り当てているＩＰサブネットアドレス１９２．１６８．０．０／２４を２倍の１９２．１６８．０．０／２３に増大する場合を例に、本実施例の動作を説明する。
【００６１】
変更部３０１は、ＩＰサブネットＮ２に割り当てられているＩＰサブネットアドレスを２倍に増大する要求が入力されると（Ｓ３０１）、増大するＩＰサブネットアドレス１９２．１６８．１．０／２４が既に自ルータ装置Ｒ２や他のルータ装置Ｒ１、Ｒ３で使用されていないかどうかをルーティングテーブル１０１を参照して調べる（Ｓ３０２）。そして、使用中でなければ、元のＩＰサブネットアドレス１９２．１６８．０．０／２４と増大するＩＰサブネットアドレス１９２．１６８．１．０／２４とを包含するＩＰサブネットアドレス１９２．１６８．０．０／２３を、元のＩＰサブネットアドレス１９２．１６８．０．０／２４の代わりに、ＤＨＣＰサーバ１０４に割り当てる（Ｓ３０３）。ＤＨＣＰサーバ１０４は、新たに割り当てられたＩＰサブネットアドレスに基づき、ＩＰサブネットＮ２用のＤＨＣＰクライアントアドレステーブルに増大したＩＰアドレスの情報を追加すると共に、ＩＰサブネットＮ２につながるポート２−２に設定されているＩＰアドレスを１９２．１６８．０．１／２４から１９２．１６８．０．１／２３へ変更し（Ｓ３０４），ルーティングテーブル１０１上のＩＰサブネットＮ２のネットワークアドレス１９２．１６８．０．０／２４を消去し、新たに１９２．１６８．０．０／２３をＩＰサブネットＮ２Ｎネットワークアドレスとしてルーティングテーブル１０１に登録する（Ｓ３０５）。
【００６２】
以上の処理により、ＩＰサブネットＮ２が端末に割り当て可能なＩＰアドレスを２倍に増大することができる。割り当てたＩＰサブネットで使用できるＩＰアドレス以上の端末をそのサブネットに追加したいという要求は良く起こることであるが、本実施の形態によれば、そのような場合に迅速に対処することが可能である。
【００６３】
なお、以上の説明では、ＩＰサブネットアドレスを２倍に増大する場合を例にしたが、４倍、８倍等、一般に２のｎ乗倍に増大することが可能である。４倍の場合はサブネットマスクを２ビット、８倍の場合には３ビットの如く、一般に２のｎ乗倍に増大する場合、サブネットマスクをｎビットだけ短縮すれば良い。また、第１の実施の形態のルータ装置１００に変更部３０１を設けるようにしても良い。
【００６４】
以上本発明の実施の形態について説明したが、本発明は以上の実施の形態にのみ限定されず、その他各種の付加変更が可能である。また、本発明のルータ装置は、その有する機能をハードウェア的に実現することは勿論、コンピュータとルータ用プログラムとで実現することができる。ルータ用プログラムは、磁気ディスクや半導体メモリ等のコンピュータ可読記録媒体に記録されて提供され、コンピュータの立ち上げ時などにコンピュータに読み取られ、そのコンピュータの動作を制御することにより、そのコンピュータを前述した各実施の形態におけるルータ装置として機能させる。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、管理対象となるネットワークドメイン内におけるＩＰサブネットへのＩＰサブネットアドレスの割り当てを各ルータ装置で自動的かつ分散的に行うことできる。このため、上位サーバで一括管理することに起因して生じる従来技術の前述した各課題を解消することが可能である。
【００６６】
また、ルーティングテーブルの一定期間前から現在までの内容を保持するルーティングテーブルキャッシュを備え、ＩＰサブネット割り当て手段がルーティングテーブルの代わりにルーティングテーブルキャッシュの内容を参照する構成にあっては、一定期間前から現在までに使用されたことがあるＩＰサブネットアドレスを新たなＩＰサブネットに割り当てることがなくなる。このため、例えば停電やネットワーク障害などによりネットワークドメインから一時的に切り離されたルータ装置がその後にネットワークドメインに復旧した場合に、元のＩＰサブネットアドレスをそのまま使用させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかるルータ装置のブロック図である。
【図２】本発明のルータ装置がネットワークドメイン内に組み込まれている状態において、新たに組み込まれた他のルータ装置や端末からＤＨＣＰアドレス要求を受信した際の処理の一例を示すフローチャートである。
【図３】本発明のルータ装置がネットワークドメインに新たに組み込まれ、ＤＨＣＰクライアントとして動作する際の処理の一例を示すフローチャートである。
【図４】管理対象となるネットワークドメイン内で使用することができるＩＰサブネットアドレスの集合の例を示す図である。
【図５】管理対象となるネットワークドメインの或る時点の構成例を示すブロック図である。
【図６】図５の状態のネットワークドメインのルータ装置Ｒ１に新たなルータ装置Ｒ２を追加した状態を示すブロック図である。
【図７】図６の状態のネットワークドメインのルータ装置Ｒ２に端末を接続した状態を示すブロック図である。
【図８】図７の状態のネットワークドメインのルータ装置Ｒ２に更に別の端末を接続した状態を示すブロック図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態にかかるルータ装置のブロック図である。
【図１０】図８の状態のネットワークドメインからルータ装置Ｒ３が切り離された状態を示すブロック図である。
【図１１】図１０の状態のネットワークドメインのルータ装置Ｒ２に新たに端末を接続した状態を示すブロック図である。
【図１２】本発明の第３の実施の形態にかかるルータ装置のブロック図である。
【図１３】ＩＰサブネットアドレスを増大する際のルータ装置の処理例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１００、２００、３００…ルータ装置
１０１…ルーティングテーブル
１０２…ルーティング部
１０３…ルーティングプロトコル
１０４…ＤＨＣＰサーバ
１０４ａ〜１０４ｃ…ＤＨＣＰクライアントアドレステーブル
１０５…ＤＨＣＰクライアント
１０６…ネットワークドメインＩＰサブネットテーブル
１０７…ＩＰサブネット割り当て部
１０８…送受信部
１０９…ポート
２０１…ルーティングテーブルキャッシュ
３０１…変更部
Claims (14)
- 動的ルーティングを行うルータ装置において、未だＩＰアドレスが割り当てられていないポートからＤＨＣＰアドレス要求を受信したときに、ルーティングテーブルの内容に基づいて管理対象となるネットワークドメイン内で未使用であるＩＰサブネットアドレスを決定し、該決定したＩＰサブネットアドレスを前記ポートにつながる新たなＩＰサブネット用のＩＰサブネットアドレスとしてＤＨＣＰサーバに割り当てるＩＰサブネット割り当て手段を備えることを特徴とするルータ装置。
- 動的ルーティングを行うルータ装置において、管理対象となるネットワークドメイン内で使用することのできるＩＰサブネットアドレスの集合を格納するネットワークドメインＩＰサブネットテーブルと、未だＩＰアドレスが割り当てられていないポートからＤＨＣＰアドレス要求を受信したときに、前記ネットワークドメインＩＰサブネットテーブルとルーティングテーブルの内容に基づいて管理対象となるネットワークドメイン内で未使用であるＩＰサブネットアドレスを決定し、該決定したＩＰサブネットアドレスを前記ポートにつながる新たなＩＰサブネット用のＩＰサブネットアドレスとしてＤＨＣＰサーバに割り当てるＩＰサブネット割り当て手段を備えることを特徴とするルータ装置。
- 前記ルーティングテーブルの一定期間前から現在までの内容を保持するルーティングテーブルキャッシュを備え、前記ＩＰサブネット割り当て手段は、前記ルーティングテーブルの代わりに前記ルーティングテーブルキャッシュの内容を参照するものであることを特徴とする請求項２記載のルータ装置。
- 前記ＤＨＣＰサーバは、割り当てられたＩＰサブネットアドレスから任意の２つのＩＰアドレスを選択し、その１つのＩＰアドレスを前記ポートに割り当てると共に、残りの１つのＩＰアドレスを前記ＤＨＣＰアドレス要求の返答として要求元に通知するものであることを特徴とする請求項２または３記載のルータ装置。
- 前記ＤＨＣＰサーバは、前記ネットワークドメインＩＰサブネットテーブルの内容および自サーバで動作しているルーティングプロトコルの種類を前記返答時にあわせて通知するものであることを特徴とする請求項４記載のルータ装置。
- ネットワークドメイン内に存在する他のルータ装置に対してＤＨＣＰアドレス要求を送信し、その返答として通知されたＩＰアドレスを前記他のルータ装置と接続するポートに割り当て、その返答として通知された前記ネットワークドメインＩＰサブネットテーブルの内容を自サーバのネットワークドメインＩＰサブネットテーブルに設定し、その返答として通知されたルーティングプロトコルの種類と同じ種類のルーティングプロトコルを自サーバで起動するＤＨＣＰクライアントを備えることを特徴とする請求項５記載のルータ装置。
- 前記ＤＨＣＰサーバに割り当て済みのＩＰサブネット用のＩＰサブネットアドレスを２のｎ乗倍に変更した場合に、増加するＩＰサブネットアドレス部分が既に使用中でないかどうかをルーティングテーブルを参照して判断し、使用中でない場合に限り、サブネットマスクをｎビットだけ短縮したＩＰサブネットアドレスを元のＩＰサブネットアドレスの代わりに前記ＤＨＣＰサーバに割り当てる変更部を備えることを特徴とする請求項１、２または３記載のルータ装置。
- 動的ルーティングを行うルータ装置を構成するコンピュータを、未だＩＰアドレスが割り当てられていないポートからＤＨＣＰアドレス要求を受信したときに、ルーティングテーブルの内容に基づいて管理対象となるネットワークドメイン内で未使用であるＩＰサブネットアドレスを決定し、該決定したＩＰサブネットアドレスを前記ポートにつながる新たなＩＰサブネット用のＩＰサブネットアドレスとしてＤＨＣＰサーバに割り当てるＩＰサブネット割り当て手段、として機能させることを特徴とするプログラム。
- 動的ルーティングを行うルータ装置を構成するコンピュータを、未だＩＰアドレスが割り当てられていないポートからＤＨＣＰアドレス要求を受信したときに、管理対象となるネットワークドメイン内で使用することのできるＩＰサブネットアドレスの集合を格納するネットワークドメインＩＰサブネットテーブルとルーティングテーブルの内容に基づいて管理対象となるネットワークドメイン内で未使用であるＩＰサブネットアドレスを決定し、該決定したＩＰサブネットアドレスを前記ポートにつながる新たなＩＰサブネット用のＩＰサブネットアドレスとしてＤＨＣＰサーバに割り当てるＩＰサブネット割り当て手段、として機能させることを特徴とするプログラム。
- 前記ＩＰサブネット割り当て手段は、前記ルーティングテーブルの代わりに、前記ルーティングテーブルの一定期間前から現在までの内容を保持するルーティングテーブルキャッシュの内容を参照するものであることを特徴とする請求項９記載のプログラム。
- 前記ＤＨＣＰサーバは、割り当てられたＩＰサブネットアドレスから任意の２つのＩＰアドレスを選択し、その１つのＩＰアドレスを前記ポートに割り当てると共に、残りの１つのＩＰアドレスを前記ＤＨＣＰアドレス要求の返答として要求元に通知するものであることを特徴とする請求項９または１０記載のプログラム。
- 前記ＤＨＣＰサーバは、前記ネットワークドメインＩＰサブネットテーブルの内容および自サーバで動作しているルーティングプロトコルの種類を前記返答時にあわせて通知するものであることを特徴とする請求項１１記載のプログラム。
- 前記コンピュータを、更に、ネットワークドメイン内に存在する他のルータ装置に対してＤＨＣＰアドレス要求を送信し、その返答として通知されたＩＰアドレスを前記他のルータ装置と接続するポートに割り当て、その返答として通知された前記ネットワークドメインＩＰサブネットテーブルの内容を自サーバのネットワークドメインＩＰサブネットテーブルに設定し、その返答として通知されたルーティングプロトコルの種類と同じ種類のルーティングプロトコルを自サーバで起動するＤＨＣＰクライアント、として機能させることを特徴とする請求項１２記載のプログラム。
- 前記コンピュータを、更に、前記ＤＨＣＰサーバに割り当て済みのＩＰサブネット用のＩＰサブネットアドレスを２のｎ乗倍に変更した場合に、増加するＩＰサブネットアドレス部分が既に使用中でないかどうかをルーティングテーブルを参照して判断し、使用中でない場合に限り、サブネットマスクをｎビットだけ短縮したＩＰサブネットアドレスを元のＩＰサブネットアドレスの代わりに前記ＤＨＣＰサーバに割り当てる変更部、として機能させることを特徴とする請求項８、９または１０記載のプログラム。
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