JP2005045688A - ローカルネットワーク接続拡張ルーティングの設定方法および接続方法 - Google Patents

ローカルネットワーク接続拡張ルーティングの設定方法および接続方法 Download PDF

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Abstract

【課題】 アドレス設定に制限のある装置をLANに接続した場合、径路指定機能を持たずに同報通信使用を前提とした装置を、他の目的で使用される汎用NWを介して相互接続させることができない。
【解決手段】 汎用NW送信部は、受信パケット種別がアドレス情報パケットであれば、通信パケット内の送信元アドレスと一致する項目があるか判定する。一致項目があれば、送信元アドレスを取得して格納する。一致項目がなければ、端末アドレスとNWアドレスを格納する。続いて汎用NW送信部は送信先アドレス部を参照し、同報送信であれば、予め登録された数だけループし、受信したアドレス要求パケットをテーブル内のNWアドレスに送信するよう、汎用NW側の通信ドライバに依頼する。同報送信でなければ通信パケットの送信先アドレスを参照し、一致すればアドレス格納部に格納されているNWアドレスに送信するよう、ドライバに依頼する。
【選択図】 図8

Description

本発明は、単一の閉じたローカルネットワークに接続され、同報送信方式を使用することを前提とした装置から構成されるネットワークを、他の目的の為に使用されている汎用ネットワークを介して複数接続し単一のネットワークとして運用するためのルータユニットに関し、特に汎用ネットワークを介したローカルネットワークに接続された装置間の同報通信を、汎用ネットワークに接続された他の装置に影響を及ぼさずに行う方法に関する。
複数のネットワーク同士を接続する目的の装置として、ルータとブリッジを挙げることができる。ルータ、ブリッジともに、図1に示すように、2つにネットワークを相互接続するために用いられる。ルータは複数のネットワークを越えて通信するようにアドレス変換、代理応答等を行う。ブリッジは、アドレス変換等のフレームの再構成は行わず、ブリッジで接続された2つのネットワークは同一ネットワークとしての扱いを受ける。
特開平8−51454号公報
従来のルータでは、アドレス変換を行うことで、特定の2ノード間の経路を決定する通信を行うことが目的であり、同報送信はアドレス検索のために使用される。そのためアプリケーションによる同報送信パケットは、宛先アドレスが特定されておらず、目的の端末への到達が保証されない。
またブリッジでは、中継する全てのネットワークで同報送信を行うため、中継するネットワーク上の関係の無い装置まで、同報送信パケットを受信することとなる。
さらに前述の装置によるネットワークを、同一の既設ネットワーク上に複数セット構築する場合は、 各々の装置のアドレスが重複してしまって接続できなくなるという不具合を生ずる。
本発明の目的は、アドレス設定に制限のある装置を専用の閉じたローカルネットワークに接続され径路指定機能を持たずに同報通信を使用する事を前提に設計された装置を他の目的の為に使用されている汎用ネットワークを介して相互接続する方法を提供することにある。また、本発明の他の目的は、上述の装置によるネットワークを同一の汎用ネットワーク上に互いに干渉せずに複数セット構築する方法を提供することにある。
以上の課題を鑑み、本発明のローカルネットワーク接続拡張ルーティングの設定方法は、各々配下に少なくとも1つの端末を有する複数のローカルエリアネットワークがそれぞれルータを介して汎用ネットワークに接続され、前記ルータは各々が前記汎用ネットワークを介して接続される他ルータのアドレスを登録したルータエントリーテーブルを有してなるネットワークシステムにおいて、
前記複数のローカルエリアネットワーク配下の任意端末からアドレス要求パケットを同報送信するステップと、前記アドレス要求パケットを同報送信した端末と同一のローカルネットワーク上に存在する端末が、前記アドレス要求パケットに応じて自装置のアドレス情報パケットを同報送信するステップと、前記アドレス要求パケットを同報送信した端末を有するローカルエリアネットワークと前記汎用ネットワークを繋ぐルータが、前記アドレス情報パケット内の送信先端末装置アドレス情報より、送られてきたのが同報送信パケットであることを認識するステップと、受信したアドレス要求パケットを前記ルータエントリーテーブルの登録内容に従って、前記汎用ネットワークを介して接続される他ルータへ配信するステップと、前記アドレス要求パケットを受信した他ルータが、該パケット内の送信先端末装置アドレス情報より同報送信パケットであることを認識して、自らを介して前記汎用ネットワークと接続されるローカルネットワーク配下の端末に同報送信し、該ローカルネットワーク上の端末は、前記アドレスス要求パケットを受信し、その応答として応答アドレス情報パケットを同報送信するステップと、前記応答アドレス情報パケットを送信した端末を有するローカルエリアネットワークと前記汎用ネットワークを繋ぐルータが、該応答アドレス情報パケットのパケット種別を参照し、アドレス情報パケットであることを認識し、ルータエントリーテーブルに従って、汎用ネットワークを介して他ルータへ配信するステップと、前記汎用ネットワークを介して前記応答アドレス情報パケットを受信したルータは、該応答アドレス情報パケットのパケット種別を参照し、アドレス情報パケットであることを認識し、自らを介して前記汎用ネットワークと接続されるローカルネットワーク配下の端末に同報送信し、該応答アドレス情報パケットを受信した端末が、ネットワークアドレス対応テーブルに、アドレス情報パケット内送信元端末装置アドレスと、送信元ネットワークアドレスを設定するステップとからなることを特徴としている。
また、本発明のローカルエリアネットワーク接続拡張ルーティングの接続方法は、前記ローカルエリアネットワーク配下に属する第1の端末から、他のローカルエリアネットワーク配下に属する第2の端末に対してパケット送信をする際に、前記第1の端末のネットワークアドレス対応テーブルに基づいて、パケットが該第1の端末が属するローカルエリアネットワークに対応するルータへ送信された際、該ルータは、前記パケット内の送信先端末装置アドレスを参照して同報送信パケットか否かを確認するステップと、前記パケットが同報送信パケットでない場合、前記ルーティング情報テーブルを参照し、該ルーティング情報テーブルに格納された送信先アドレスに該当する装置を配下に有する特定のルータに宛ててパケットを送信するステップと、前記パケットが同報送信パケットである場合、該同報送信パケットをルータエントリーテーブルに従って、汎用ネットワーク上の全ルータへ同報配信するステップとからなることを特徴としている。
以上説明したように、本発明のローカルネットワーク接続拡張ルーティングの設定方法及び接続方法は、以下に挙げるような効果を奏する。
まず第1に、ルータを介した接続が可能になるため、閉じたネットワークを前提とした装置を汎用ネットワークによる接続が可能となり、地理的に広範囲となるシステムにおいても、同装置が利用可能となるという効果を奏する。
第2に、ローカルネットワーク内にて、同報送信されたパケットが、ルータ間通信では同報送信されずに、登録された各々のルータへ配信され、汎用ネットワーク上の他の端末、機器等に影響を与えないため、既存の他の用途で使用されているネットワークに、新しい他のネットワークを安全に構築することが可能となるという効果を奏する。
第3に、異なるネットワークシステム上の端末装置同士でアドレスが重複していても、汎用ネットワーク上の他のルータは、あらかじめ登録されたルータ以外とは通信しないため、全く同様のシステム、 ローカルネットワーク内にて、同報送信されたパケットがルータ間通信では同報送信されずに、登録された各々のルータへ配信され、汎用ネットワーク上の他の端末、機器等に影響を及ぼさないという効果を奏する。
第4に、本発明のルータ及び端末装置における通信部はアプリケーション層で実現できるので、様々なネットワークプロトコルへ応用が可能となるという効果を奏する。
本発明を実施するための最良の形態は、汎用ネットワークとローカルネットワークの仲介機能を備えたルータと、ローカルネットワークに接続される、端末装置における通信部により実現されている。本発明のルータ及び端末装置による接続形態を図2に示す。
図2において、端末装置001〜009は、立ち上がり時に自装置のアドレス情報パケットを同報送信し、また、ネットワーク上の他端末装置の構成を知るために、アドレス要求パケットも同報送信する。同図において、ルータ010〜012はローカルネットワーク上の端末装置からのパケットを汎用ネットワーク上の他ルータに送信する。この際各ルータは、汎用ネットワーク上では同報送信せずに、他ルータの1つ1つに対して個別に送信する。このため、同図における他装置013、014に影響が及ぶことはない。
続いて、本発明の動作原理について詳細に説明する。
図3は、端末装置間の通信パケットの原理説明図である。同図の通信パケット020は、任意のネットワークプロトコル情報が格納されているヘッダ部021と端末装置のアプリケーションデータ022を備える。さらにアプリケーションデータ022は、使用するネットワークプロトコルによるネットワークアドレスとは独立した送信先端末装置アドレス部023と、送信元端末送信アドレス部024とパケット種別025によって構成されている。
図4は端末装置における本発明の通信部の原理説明図である。 端末装置030は通信部031とアプリケーション部032を備え、通信部031は、通信ドライバ部033と、ネットワーク上の端末のネットワークアドレスを設定するアドレス設定部034と、ネットワークアドレス対応テーブル035と、ネットワークアドレス対応テーブル035に従って、パケットを送信するパケット送信部036を備えてなる。ネットワーク対応テーブル035は、端末装置アドレス格納部037と、ネットワークアドレス格納部038を備える。
図5は本発明のルータの原理説明図である。ルータ040は、汎用ネットワーク側通信ドライバ部041と、ローカルネットワーク側通信ドライバ部042と、汎用ネットワーク上に接続された他のルータのアドレスを登録するルータエントリーテーブル043と、パケット内の特定のフィールド内の情報により、ルーティング情報を獲得するルーティング情報生成部044と、ルーティング情報テーブル045と、パケット内の送信先端末装置アドレスとルーティング情報に基づき、汎用ネットワーク上の送信先ルータを決定する汎用ネットワーク送信部046と、パケット内の特定の送信先端末装置アドレスとルーティング情報に基づき、ローカルネットワーク上の送信先装置を決定しパケットを送信するローカルネットワーク送信部047を備える、ルーティング情報テーブル045は、端末装置アドレス格納部048と、ネットワークアドレス格納部049を備える。
次に、図6のフローチャートを参照し、端末装置における本発明の通信部のパケット受信時の動作について説明する。
ネットワークアドレス取得部033は、通信パケット020内のパケット種別部025を参照する(ステップ051)。
パケット種別がアドレス情報パケットであれば、ネットワークアドレス対応テーブル033内の端末装置アドレス格納部037から、通信ドライバより受信した通信パケット020内の送信元端末装置アドレス024と一致する項目を検索する(ステップ052)。
一致する項目があれば、通信パケット020内のヘッダ部より送信元ネットワークアドレスを取得し、対応するネットワークアドレス格納部038に格納する(ステップ054)。一致する項目が見つからない場合は項目を追加し、端末装置アドレスとネットワークアドレスを対応するネットワークアドレス格納部038に格納する(ステップ055)。この後、通信パケット020をアプリケーション部032に渡して(ステップ056)、終了する。
続いて図7のフローチャートを参照し、端末装置における本発明の通信部のパケット送信時における動作を説明する。
パケット送信部036は、アプリケーション部032からの送信要求により、アプリケーション部032から渡された通信パケット020内送信先端末装置アドレス部023を参照する(ステップ061)。同報送信以外であれば、ネットワークアドレス対応テーブル033内の端末装置アドレス格納部037より、通信パケット020内の送信先端末装置アドレス023と一致する項目を検索する(ステップ062)。ここで一致する項目があれば、対応するネットワークアドレス格納部038に格納されているネットワークアドレスにパケットを送信するように、 通信パケット020が同報送信パケットであれば、パケットを同報送信するように通信ドライバ部033に依頼する(ステップ064及びステップ065)。
続いて図8のフローチャートを参照し、本発明のルータがローカルネットワーク上の端末装置からのパケット受信を受信する時の動作を説明する。
汎用ネットワーク送信部046は、ローカルネットワーク側通信ドライバ042から通信パケット020を受け取る(ステップ070)。しかる後汎用ネットワーク送信部046は、受信した通信パケット020内のパケット種別025を参照する(ステップ071)。ヘッダ部パケット種別がアドレス情報パケットであれば、ルーティング情報テーブル045内の端末装置アドレス格納部048より、通信ドライバより受信した通信パケット020内の送信元端末装置アドレス024と一致する項目を検索する(ステップ072)。
一致する項目があれば、通信パケット020内のヘッダ部より送信元ネットワークアドレスを取得し、対応するネットワークアドレス格納部049に格納する(ステップ075)。一致する項目が見つからない場合は、項目を追加し、端末装置アドレスと、ネットワークアドレスを対応するネットワークアドレス格納部049に格納する(ステップ074)。
続いて通信パケット020内の送信先端末装置アドレス部023を参照する(ステップ076)。これが同報送信であれば、ルータエントリーテーブル043に登録された登録数分ループし、受信したアドレス要求パケットをルータエントリーテーブル043に格納されているネットワークアドレスに送信するよう、汎用ネットワーク側通信ドライバに依頼する(ステップ080)。同報送信以外であれば、ルーティング情報テーブル045より、通信パケット020内の送信先端末装置アドレスと一致する項目を検索する(ステップ077)。この際一致する項目があれば、ルーティング情報テーブル045内のネットワークアドレス格納部049に格納されているネットワークアドレスに対してパケットを送信するよう、汎用ネットワーク側通信ドライバ041に依頼する(ステップ081)。
次に図9のフローチャートを参照し、本発明のルータが汎用ネットワーク上の他ルータからのパケット受信時の動作を説明する。ローカルネットワーク送信部047は、汎用ネットワーク側通信ドライバ041から通信パケット020を受け取る(ステップ090)。ローカルネットワーク送信部047は、受信した通信パケット020内のパケット種別025を参照する(ステップ091)。
パケット種別がアドレス情報パケットであれば、送信元端末装置アドレス024と、ヘッダ部パケット種別がアドレス情報パケットであれば、ルーティング情報テーブル045内の端末装置アドレス格納部048より、通信ドライバより受信した通信パケット020内の送信元端末装置アドレス024と一致する項目を検索する(ステップ092)。
一致する項目があれば、通信パケット020内のヘッダ部より送信元ネットワークアドレスを取得し、対応するネットワークアドレス格納部049に格納する(ステップ095)。一致する項目が見つからない場合は、項目を追加し、端末装置アドレスと、ネットワークアドレスを格納する(ステップ094)。そして通信パケット020内の送信先端末装置アドレス部023を参照する(ステップ096)。
同報送信であれば、パケットを同報送信するようにローカルネットワーク側通信ドライバ042に依頼する(ステップ099)。同報送信以外であれば、ルーティング情報テーブル045より、通信パケット020内の送信先端末装置アドレスと一致する項目を検索する(ステップ0
97)。一致する項目があれば、対応するネットワークアドレス格納部049に格納されているネットワークアドレスにパケットを送信するように、ローカルネットワーク側通信ドライバ042に依頼する(ステップ100)。
図10を参照すると、本発明の第1の実施形態は、汎用ネットワーク110と、ローカルネットワーク111と、ローカルネットワーク112と、ローカルネットワーク113と、ルータ210と、ルータ220と、ルータ230により構成されている。
ローカルネットワーク111には装置211、装置212、装置213が、ローカルネットワーク112には装置221、装置222、装置223がそれぞれ接続されている。そしてローカルネットワーク113には、装置231、装置232、装置233が接続されている。
各装置には、固有のアドレス及び固有のIPアドレスが割り振られている。まず、ローカルネットワーク111に接続された端末装置211の立ち上げ動作時について説明する。
ルータ210のルータエントリーテーブル310に、汎用ネットワーク上で通信を行う他のルータのアドレスを登録する。本実施形態のルータ210と、ルータ220と、ルータ230の設定値は各々310、320、330であるものとする。
端末装置211は立ち上がり時に、ネットワーク内の全端末装置のアドレスを獲得するため、アドレス要求パケットを同報送信する。アドレス要求パケットを送信した端末装置211と同一のローカルネットワーク111上の端末装置212及び端末装置213は、自装置のアドレス情報パケットを同報送信する。
ルータ210は、パケット内の送信先端末装置アドレス情報より、送られてきたのが同報送信パケットであることを認識する。しかる後にルータ210は、受信したアドレス要求パケットをルータエントリーテーブル310の登録内容に従って、汎用ネットワーク100上のルータ220及びルータ230へ配信する。
ルータ220は、受信したパケットがパケット内の送信先端末装置アドレス情報より同報送信パケットであることを認識し、これをローカルネットワーク112上に同報送信する。ローカルネットワーク112上の端末装置221、端末装置222、及び端末装置223は、アドレス要求パケットを受信し、その応答としてアドレス情報パケットを同報送信する。このアドレス情報パケットを受信したルータ220は、パケット内パケット種別を参照し、アドレス情報パケットであることを認識する。この後ルータ220は、受信したアドレス情報パケットを、ルータエントリーテーブルに従って、汎用ネットワーク100上のルータ210とルータ230へ配信する。
汎用ネットワーク220からアドレス情報パケットを受信したルータ210とルータ230は、パケット内パケット種別を参照し、アドレス情報パケットであることを認識する。ルータ210は、パケット内の送信先端末装置アドレスより、同報送信パケットであることを認識する。
さらにルータ210は、受信パケットをローカルネットワーク111上に同報送信する。アドレス情報パケットを受信した端末装置211、端末装置212、及び端末装置213は、ネットワークアドレス対応テーブルに、アドレス情報パケット内送信元端末装置アドレスと、送信元ネットワークアドレスを設定する。この際、既にルータ210からアドレス情報パケットを受信しているため、ネットワークアドレスにはルータ210のIPアドレスが設定される。
同様に、ローカルネットワーク113上の各端末装置もアドレス要求パケットを受信し、その応答としてアドレス情報パケットを同報送信し、ルータ230から、アドレス情報パケットが、汎用ネットワーク100上のルータ210とルータ220へ配信され、ローカルネットワーク111とローカルネットワーク112上にアドレス情報パケットが同報送信される。
以上、同様の手順により、全ての端末装置の立ち上げ処理完了時、各々の端末装置のネットワークアドレス対応テーブルは及び、各々のルータのルーティングテーブルが設定される。一例として、図10における端末装置231のネットワークアドレス対応テーブルと、ルータ230のルーティングテーブルを図11に示す。
次に図11を参照して、立ち上げが完了した後の、運用時のパケット送受信の動作を説明する。
端末装置211から端末装置232へパケットを送信する場合の動作を説明する。端末装置211のネットワークアドレス対応テーブルに基づいて、パケットはルータ210へ送信される。 ルータ210は、パケット内の送信先端末装置アドレスにより、同報送信パケットでないことを認識し、ルーティング情報テーブルを参照し、送信先アドレスに該当する装置を配下に有するルータ230に対してパケットを送信する。このパケットを受信したルータ230は、同様にルーティング情報テーブルを参照し、端末装置232にパケットを送信する。
次に端末装置211から同報送信パケットが送信された場合を説明する。ルータ210は、パケット内の送信先端末装置アドレスより同報送信パケットであることを認識する。その後ルータ210は、受信したパケットをルータエントリーテーブルに従って、汎用ネットワーク上のルータ220及びルータ230へ配信する。このパケットを受信したルータ220は、パケット内の送信先端末装置アドレスより同報送信パケットであることを認識する。さらにルータ220は、受信したパケットをローカルネットワーク112上へ同報送信する。ルータ230も同様に、パケット内の送信先端末装置アドレスより同報送信パケットであることを認識する。最後にルータ230は、受信したパケットをローカルネットワーク113上へ同報送信する。
ルータおよびブリッジの概念を示す説明図である。 本発明のルータ及び端末装置によるの接続形態を示すブロック図である。 端末装置間の通信パケットの構成を示す図である。 端末装置における通信部の詳細構成を示す要部ブロック図である。 ルータの詳細構成を示す要部ブロック図である 通信部のパケット受信時の動作を示すフローチャートである。 通信部のパケット送信時の動作を示すフローチャートである。 ルータのローカルネットワークからパケットを受信し、汎用ネットワークへ送信するフローチャートである。 ルータの汎用ネットワークからパケットを受信し、ローカルネットワークへ送信するフローチャートである。 ネットワークアドレス対応テーブルの構成を示す図である。 ルーティングテーブルの構成を示す図である。
符号の説明
1〜9 端末装置
10 ルータ
11 ルータ
12 ルータ
110〜113 ネットワーク
210 ルータ
211〜213 端末装置
220 ルータ
221〜223 端末装置
230 ルータ
231〜233 端末装置

Claims (2)

  1. 各々配下に少なくとも1つの端末を有する複数のローカルエリアネットワークがそれぞれルータを介して汎用ネットワークに接続され、前記ルータは各々が前記汎用ネットワークを介して接続される他ルータのアドレスを登録したルータエントリーテーブルを有してなるネットワークシステムにおいて、
    前記複数のローカルエリアネットワーク配下の任意端末からアドレス要求パケットを同報送信するステップと、前記アドレス要求パケットを同報送信した端末と同一のローカルネットワーク上に存在する端末が、前記アドレス要求パケットに応じて自装置のアドレス情報パケットを同報送信するステップと、
    前記アドレス要求パケットを同報送信した端末を有するローカルエリアネットワークと前記汎用ネットワークを繋ぐルータが、前記アドレス情報パケット内の送信先端末装置アドレス情報より、送られてきたのが同報送信パケットであることを認識するステップと、
    受信したアドレス要求パケットを前記ルータエントリーテーブルの登録内容に従って、前記汎用ネットワークを介して接続される他ルータへ配信するステップと、
    前記アドレス要求パケットを受信した他ルータが、該パケット内の送信先端末装置アドレス情報より同報送信パケットであることを認識して、自らを介して前記汎用ネットワークと接続されるローカルネットワーク配下の端末に同報送信し、該ローカルネットワーク上の端末は、前記アドレスス要求パケットを受信し、その応答として応答アドレス情報パケットを同報送信するステップと、
    前記応答アドレス情報パケットを送信した端末を有するローカルエリアネットワークと前記汎用ネットワークを繋ぐルータが、該応答アドレス情報パケットのパケット種別を参照し、アドレス情報パケットであることを認識し、ルータエントリーテーブルに従って、汎用ネットワークを介して他ルータへ配信するステップと、
    前記汎用ネットワークを介して前記応答アドレス情報パケットを受信したルータは、該応答アドレス情報パケットのパケット種別を参照し、アドレス情報パケットであることを認識し、自らを介して前記汎用ネットワークと接続されるローカルネットワーク配下の端末に同報送信し、
    該応答アドレス情報パケットを受信した端末が、ネットワークアドレス対応テーブルに、アドレス情報パケット内送信元端末装置アドレスと、送信元ネットワークアドレスを設定するステップとからなることを特徴とする、ローカルネットワーク接続拡張ルーティングの設定方法。
  2. 前記ローカルエリアネットワーク配下に属する第1の端末から、他のローカルエリアネットワーク配下に属する第2の端末に対してパケット送信をする際に、
    前記第1の端末のネットワークアドレス対応テーブルに基づいて、パケットが該第1の端末が属するローカルエリアネットワークに対応するルータへ送信された際、該ルータは、前記パケット内の送信先端末装置アドレスを参照して同報送信パケットか否かを確認するステップと、
    前記パケットが同報送信パケットでない場合、前記ルーティング情報テーブルを参照し、該ルーティング情報テーブルに格納された送信先アドレスに該当する装置を配下に有する特定のルータに宛ててパケットを送信するステップと、
    前記パケットが同報送信パケットである場合、該同報送信パケットをルータエントリーテーブルに従って、汎用ネットワーク上の全ルータへ同報配信するステップとからなることを特徴とする、ローカルエリアネットワーク接続拡張ルーティングの接続方法。
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WO2006100902A1 (ja) * 2005-03-18 2006-09-28 Sony Computer Entertainment Inc. ネットワークシステム、ネットワーク端末装置、及びその制御方法
CN103825795A (zh) * 2013-12-05 2014-05-28 青岛海信电子设备股份有限公司 Ipip隧道自动识别创建的方法

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