JP2004186801A

JP2004186801A - ネットワークシステム及びネットワーク接続装置

Info

Publication number: JP2004186801A
Application number: JP2002348648A
Authority: JP
Inventors: Nobuyasu Nakajima; 島暢康中; Masahiro Ishiyama; 山政浩石
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2002-11-29
Filing date: 2002-11-29
Publication date: 2004-07-02
Anticipated expiration: 2022-11-29
Also published as: JP3940667B2

Abstract

【課題】端末装置が接続されるローカルネットワークが変化したことを迅速に検出する。
【解決手段】本発明に係るネットワークシステムは、複数のリンク１と、外部ネットワーク２と、リンク１間を移動しながら通信を行う無線端末３とを備えている。各リンク１には、無線端末３が無線でアクセスする無線ＬＡＮアクセスポイント（無線ＬＡＮＡＰ）４と、無線端末３が他のリンクや外部ネットワーク２と通信する場合の通信制御を行うルータ５と、ルータ５及び無線ＬＡＮＡＰ４間の接続制御を行うハブ６とが接続されている。ルータ５が外部ネットワーク２やローカルネットワークに広告するルータ広告の中にリンク識別子を含めるため、このリンク識別子を無線端末３が受信することにより、どのリンクに接続されているかを簡易かつ迅速に認識できる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ローカルネットワークに接続された端末装置と、ローカルネットワーク及び外部ネットワークに接続されたネットワーク接続装置とを備えたネットワークシステムと、このシステムで用いられるネットワーク接続装置とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＩＰ（ＩｎｔｅｒｎｅｔＰｒｏｔｏｃｏｌ）ネットワークにおいては、エンドホストが同じリンク上にない他のエンドホストにパケットを届けるためには、まず同じリンク上にあるルータに対してパケットを届ける。
【０００３】
ここで、リンクとは、ＩＰルータを介さずにパケットを届けることができるネットワーク範囲のことである。イーサネット（登録商標）のブロードキャストドメインはリンクの一例である。
【０００４】
エンドホストが同じリンク上にない他のエンドホストにパケットを届ける場合、最初にＩＰパケットを届けるルータのことをアクセスルータと呼ぶことにする。
【０００５】
同一のリンク上には、複数のアクセスルータが存在しうる。各アクセスルータは、ある終点ＩＰアドレスに対して、他のアクセスルータよりも適したアクセスルータである可能性がある。
【０００６】
リダイレクトと呼ばれる機能は、アクセスルータが、より適したアクセスルータにＩＰパケットを届けるようにエンドホストに指示できる機能である。この機能があると、エンドホストは適当に選んだアクセスルータに対してＩＰパケットを届けた場合に、このアクセスルータからより適したアクセスルータを教えられる。したがって、最終的には、エンドホストはそれぞれの終点ＩＰアドレスに対して、最適なアクセスルータのリストを持つことになる（非特許文献１参照）。
【０００７】
ところで、移動端末等のエンドホストが異なるリンクに移動する場合、エンドホストはアクセスルータを変更しなければいけない。このアクセスルータの変更処理は、音声や画像ストリーミングなどのように、できるだけ通信の中断をしたくないアプリケーションの場合、高速に行う必要がある。
【０００８】
すなわち、エンドホストが異なるリンクにハンドオフしたときに、エンドホストが所持する今までのアクセスルータの情報を直ちに無効とし、新しいルータの検出及び使用を迅速に始めることは、ハンドオフの高速化に寄与するため、リンクのハンドオフを迅速に検出できるのが望ましい。
【０００９】
図７に示すように、もし、各リンク１にアクセスルータ５が一つだけ存在する場合、エンドホストが異なるアクセスルータ５を検出すると、リンク１の移動と解釈することができる。したがって、例えば、アクセスルータ５がルータ広告メッセージを周期的に出すことで、エンドホストは異なるアクセスルータ５を検出でき、異なるアクセスルータを検出した時点で、リンク１が移動したことを把握する。
【００１０】
一方、ＩＰレイヤよりも下位のレイヤには、識別子が存在する場合と存在しない場合があるが、存在する場合、これをハンドオフの検出手段として利用できる。
【００１１】
例えばＩＥＥＥ８０２．１１の場合、各アクセスポイントは、アクセスポイントを表す識別子を周期的に通知する。この識別子によってアクセスポイントを識別できるため、アクセスポイントのハンドオフを検出できる。
【００１２】
図８に示すように、各リンクにアクセスルータが複数存在し、ある一つのリンク１にアクセスする手段として、８０２．１１のアクセスポイントが一つだけあるような場合、異なるアクセスポイントの識別子を検出すれば、リンク１のハンドオフが起こったと認識できる。
【００１３】
【非特許文献１】
ＲＦＣ２４６１
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、リンク１上に複数のアクセスルータ５が存在する場合、異なるアクセスルータ５が検出されても、リンク１のハンドオフが起こったとは必ずしも解釈できない。
【００１５】
また、もし複数のアクセスルータ５が同一リンク１上に存在するにもかかわらず、リンク１のハンドオフと解釈し、今までエンドホストが持っていたアクセスルータ５のリストを削除し、直前に検出したアクセスルータ５のみをルータのリストに加えた場合、本来不要の数多くのリダイレクトが起きることが考えられる。
【００１６】
すなわち、エンドホストは直前に検出したアクセスルータ５にすべてのＩＰパケットをいったん出し始めることになるが、より適したアクセスルータ５がリンク上に存在し、現在エンドホストのルータリスト上に唯一存在するアクセスルータ５がそのことを知っているとすれば、そのアクセスルータ５はリダイレクトをエンドホストに送るという動作を何度も繰り返すことになる。
【００１７】
一方、８０２．１１のアクセスポイント識別子のように、ＩＰレイヤよりも下位のレイヤの識別子でリンク１のハンドオフと解釈することは、あるリンク１上に複数のアクセスポイントを持つ場合には不可能になる。
【００１８】
もし、複数のアクセスポイントが一つのリンク１上にあるか否かにかかわらず、アクセスポイントのハンドオフによりリンク１のハンドオフと解釈すると、アクセスルータ５の検索を最初からやり直すことになる。したがって、アクセスポイントがハンドオフしても実際にはリンク１がハンドオフしていない場合には、アクセスルータ５の検索動作自体が無駄になる。
【００１９】
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、その目的は、端末装置が接続されるローカルネットワークが変化したことを迅速に検出可能なネットワークシステム及びネットワーク接続装置を提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本発明は、ローカルネットワークに接続された少なくとも一台の端末装置と、前記ローカルネットワーク及び外部ネットワークに接続された少なくとも一台のネットワーク接続装置と、を備えたネットワークシステムにおいて、前記少なくとも一台のネットワーク接続装置は、前記ローカルネットワークのネットワーク識別子を前記外部ネットワークに広告する際、前記ローカルネットワークのリンク識別子を含めて広告する広告制御部を有する。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るネットワークシステム及びネットワーク接続装置について、図面を参照しながら具体的に説明する。
【００２２】
図１は本発明に係るネットワークシステムの一実施形態の概略構成を示すブロック図である。以下では、ネットワーク層プロトコルにインターネットプロトコル（ＩＰ）を用い、リンクにイーサネットを用いる場合を例にとって説明する。
【００２３】
図１のネットワークシステムは、複数のリンク１と、外部ネットワーク２と、リンク１間を移動しながら通信を行う無線端末３とを備えている。
【００２４】
各リンク１には、無線端末３が無線でアクセスする無線ＬＡＮアクセスポイント（無線ＬＡＮＡＰ）４と、無線端末３が他のリンクや外部ネットワーク２と通信する場合の通信制御を行うルータ５と、ルータ５及び無線ＬＡＮＡＰ４間の接続制御を行うハブ６とが接続されている。
【００２５】
図１のリンク１はそれぞれ、イーサネット上の一つのブロードキャストドメインを構成する。
【００２６】
図２はルータ５の内部構成の一部を示すブロック図である。図示のように、ルータ５は、ネットワーク識別子を格納するネットワーク識別子格納部１１と、交渉を行って決定されたリンク識別子を格納するリンク識別子生成・格納部１２と、ネットワーク識別子及びリンク識別子を含むルータ広告を生成するルータ広告生成部１３と、生成されたルータ広告を外部ネットワーク２に送信するルータ広告送信部１４とを有する。
【００２７】
例えば、ＩＰｖ６ネットワークでは、ルータ広告の中に、ネットワーク識別子に対応するネットワーク・プレフィックスを含んでいる。この場合、ルータ広告生成部１３はこのネットワークプレフィックスとともにリンク識別子を含めたルータ広告を生成する。
【００２８】
無線端末３が同一リンク上の異なる無線ＬＡＮＡＰ４に移動したり、同一リンク上の異なるルータ５からのルータ広告を受信しても、リンク識別子が同一であるために、無線端末３は、リンクに変化がないことを認識する。
【００２９】
一方、無線端末３が異なるリンクの無線ＬＡＮＡＰ４に移動した場合は、ルータ広告内のリンク識別子が変化するため、リンクが変化したことを認識する。この場合、無線端末３は、自端末が所持しているルータ５のリストを更新する。
【００３０】
図３は新規のルータ５ｃが所定のリンク１に接続された状態を示す図、図４は新規のルータ５ｃが所定のリンク１に接続された場合にこのルータ５ｃが行うリンク識別子の交渉手順を示すフローチャートである。すなわち、図４のフローチャートは、ルータ５ａ，５ｂがすでに同一のリンク識別子を共有しているときに、ルータ５ｃが新たに同一のリンク１に接続された場合のルータ５ｃの処理を示している。
【００３１】
まず、ルータ５ｃがリンク１に接続されると（ステップＳ１）、ルータ５ｃは同一リンク１に接続されているすべてのルータ５ａ，５ｂに対してリンク識別子を問合せる（ステップＳ２）。問合せしてから所定時間の間、他のルータ５からの返答を待つ（ステップＳ３）。
【００３２】
問合せてから所定時間内に、他のルータ５からリンク識別子の返答があった場合には、返答のあったリンク識別子を受け入れる（ステップＳ４）。所定時間が経過しても他のルータ５からの返答がなかった場合は、このリンクに接続されている他のルータ５は存在せず、リンク識別子も決まっていないと判断して、リンク識別子を新たに生成する（ステップＳ５）。
【００３３】
図５は図３のルータ５ｃからリンク識別子の問合せを受けた他のルータ５ａ，５ｂの処理手順を示すフローチャートである。まず、リンク識別子の問合せを受信すると（ステップＳ１１）、所定時間だけ待機する（ステップＳ１２）。ここで、所定時間だけ待機する理由は、他のルータ５が先にリンク識別子を回答する可能性があるためであり、他のルータ５が先にリンク識別子を回答した場合には（ステップＳ１３）、リンク識別子の送信を重複して行わないようにし（ステップＳ１４）、他のルータ５が回答しなかった場合のみリンク識別子を回答する（ステップＳ１５）。また、各ルータ５が同じ時間だけ待機しないように、待機時間の長さを、各ルータ５ごとに例えば乱数を発生させて設定する。乱数に基づいて待機時間を設定すれば、各ルータ５はそれぞれ異なる時間だけ待機するようになり、各ルータ５が重複してルータ５にリンク識別子を返答するおそれがなくなる。
【００３４】
各ルータ５は、取得したリンク識別子をルータ広告に載せてリンク上に広告する。図６はＩＰｖ６ネットワーク上でのルータ広告のメッセージフォーマットの一例を示す図である。このルータ広告は、ＲＦＣ２４６１で定義されているものである。
【００３５】
ルータ広告は、基本部分２１とオプション部分２２に分けられ、上述したリンク識別子はオプション部分２２で定義される。
【００３６】
基本部分２１には、デフォルトルータ５としての有効時間（ＲｏｕｔｅｒＬｉｆｅｔｉｍｅ）などの情報が含まれる。ＲＦＣ２４６１では、オプション部分２２に３種類の情報を許可している。本実施形態では、図６に示すように、リンク識別子オプションを新たなオプションとして定義し、リンク識別子（タイプ、長さ、リンクＩＤ）２３をオプション部分２２に含めている。
【００３７】
このように、本実施形態では、ルータ５が外部ネットワーク２やローカルネットワークに広告するルータ広告の中にリンク識別子を含めるため、このリンク識別子を無線端末３が受信することにより、どのリンクに接続されているかを簡易かつ迅速に認識できる。したがって、無駄にリダイレクトを繰り返すおそれもなくなり、通信効率を向上できる。
【００３８】
また、新しいルータ５がリンクに接続されたときに、そのリンクに接続されているすべてのルータ５が自動的に同一のリンク識別子を共有でき、ユーザが手動でルータ５にリンク識別子を設定しなくて済む。
【００３９】
上述した実施形態では、プロトコルとしてＩＰｖ６を利用する例を説明したが、ＩＰｖ６以外のプロトコルを用いてもよい。
【００４０】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、ローカルネットワークのネットワーク識別子を外部ネットワークに広告する際、リンク識別子も含めて広告するため、各端末装置が同一のローカルネットワークに接続されているか否かを簡易かつ迅速に検出できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るネットワークシステムの一実施形態の概略構成を示すブロック図。
【図２】ルータの内部構成の一例を示すブロック図。
【図３】新規のルータが所定のリンクに接続された状態を示す図。
【図４】新規のルータが所定のリンクに接続された場合にこのルータが行うリンク識別子の交渉手順を示すフローチャート。
【図５】図３のルータからリンク識別子の問合せを受けた他のルータの処理手順を示すフローチャート。
【図６】ＩＰｖ６ネットワーク上でのルータ広告のメッセージフォーマットの一例を示す図。
【図７】各リンクにアクセスルータが一つだけ存在する例を示す図。
【図８】各リンクにアクセスルータが複数存在する例を示す図。
【符号の説明】
１リンク
２外部ネットワーク
３無線端末
４無線ＬＡＮＡＰ
５ルータ
６ハブ

Claims

ローカルネットワークに接続された少なくとも一台の端末装置と、前記ローカルネットワーク及び外部ネットワークに接続された少なくとも一台のネットワーク接続装置と、を備えたネットワークシステムにおいて、
前記少なくとも一台のネットワーク接続装置は、前記ローカルネットワークのネットワーク識別子を前記外部ネットワークに広告する際、前記ローカルネットワークのリンク識別子を含めて広告する広告制御部を有することを特徴とするネットワークシステム。
前記ローカルネットワークに新たに接続された前記ネットワーク接続装置は、
前記ローカルネットワークにすでに接続されている他のすべての前記ネットワーク接続装置に対して、各々の前記ネットワーク接続装置が生成した前記リンク識別子を要求するリンク識別子要求手段と、
前記リンク識別子要求手段が要求を行ってから所定の時間内に、いずれかの前記ネットワーク接続装置から前記リンク識別子の応答があったか否かを判定する応答判定手段と、
前記所定の時間内にいずれかの前記ネットワーク接続装置から前記リンク識別子の応答があった場合には、該リンク識別子を前記広告制御部が広告するリンク識別子とし、前記所定の時間内に応答がなかった場合にはリンク識別子を生成するリンク識別子決定手段とを有することを特徴とする請求項１に記載のネットワークシステム。
前記ローカルネットワークに新たに接続された前記ネットワーク接続装置からの前記リンク識別子の応答要求を受けた前記ネットワーク接続装置はそれぞれ、
前記新たに接続されたネットワーク接続装置からの前記リンク識別子の応答要求を受信する応答要求受信手段と、
前記リンク識別子の応答要求を受信してから予め定めた規定時間内に他の前記ネットワーク接続装置が前記リンク識別子を応答しなかった場合のみ、自装置が把握している前記リンク識別子を応答する応答判断手段と、を有することを特徴とする請求項１または２に記載のネットワークシステム。
前記新たに接続されたネットワーク接続装置からの前記リンク識別子の応答要求を受けた前記ネットワーク接続装置はそれぞれ、前記規定時間の長さを乱数または擬似乱数により計算する時間計算手段を有することを特徴とする請求項３に記載のネットワークシステム。
少なくとも一台の端末装置が接続されたローカルネットワークに接続されるとともに、外部ネットワークに接続されるネットワーク接続装置において、
前記ローカルネットワークのネットワーク識別子を前記外部ネットワークに広告する際に、前記ローカルネットワークのリンク識別子を含めて広告する広告制御部を備えることを特徴とするネットワーク接続装置。
前記ローカルネットワークに接続された他のすべてのネットワーク接続装置に対して、前記リンク識別子の応答要求を行うリンク識別子要求手段と、
前記リンク識別子要求手段が応答要求を行ってから所定の時間内に前記リンク識別子の応答があったか否かを判定する応答判定手段と、
前記リンク識別子要求手段が応答要求を行ってから前記所定の時間内に前記リンク識別子の応答があった場合には、該リンク識別子を前記広告制御部が広告するリンク識別子とし、前記所定の時間内に応答がなかった場合にはリンク識別子を生成するリンク識別子決定手段と、を備えることを特徴とする請求項５に記載のネットワーク接続装置。
新たに前記ローカルネットワークに接続されたネットワーク接続装置からの前記リンク識別子の応答要求を受信する応答要求受信手段と、
前記リンク識別子の応答要求を受信してから予め定めた規定時間内に他の前記ネットワーク接続装置が前記リンク識別子を応答しなかった場合のみ、自装置が把握している前記リンク識別子を応答する応答判断手段と、を備えることを特徴とする請求項４または５に記載のネットワーク接続装置。