JP2005277623A - Ip電話アドレス割当サーバについてのアドレス管理方法及び装置 - Google Patents

Ip電話アドレス割当サーバについてのアドレス管理方法及び装置 Download PDF

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Abstract

【目的】 アドレス管理をより効率的且つ短時間に可能とするアドレス管理方法及び装置を提供する
【構成】 2進データの複数桁を複数次の段に区分けして複数の区分値を得て該区分値の組からなるIPアドレスを、ネットワークに接続されるIP電話端末に割り当てるアドレス割り当てサーバの複数の各々に設定されるアドレス割当レンジを管理するアドレス管理方法であり、該区分値の属する段に対応した階層を定め、該階層毎に該区分値の存在を許容する許容アドレスレンジの組を該アドレス割当レンジとする割り当てる。新たなアドレス割当レンジを設定する場合には、既存のアドレス割当レンジ内にある階層毎の区分値と同一の区分値を有しかつこれらの区分値と組となっている最低次の許容アドレスレンジに重複する許容アドレスレンジとの組となるアドレス割当レンジとならないようにする。本発明によるアドレス管理装置はIPネットワークに接続されてかかる方法を実行する。
【選択図】図1

Description

本発明は、IP電話端末にIPアドレスを割り当てるDHCPサーバの如きアドレス割当サーバにアドレス割当のためのアドレス範囲すなわちアドレスレンジを設定するアドレス管理方法及び装置に関する。
IP電話サービスは、家庭やオフィスのユーザ利用場所に設置されるIP電話利用端末によって、インターネット網を介して相互に通話を可能とするのみならず、公衆の電話網との通信を交換するIP電話交換機を介して固定電話又は携帯電話等とも通話を可能とするサービスである。
IP電話利用端末は、IPネットワークにおける1つのネットワークノードを構成する故、各々を一意に識別するためのIPアドレスを割り当てる必要がある。かかるIPアドレスの割当は、通常DHCPサーバにより可能である。しかし、多数且つ広範な地域に分散する利用者のIP電話利用端末を収容するためにやはり多数のDHCPサーバを設置することが行われる。この場合に、個々のDHCPサーバが割り当てるIPアドレスにネットワーク全体として重複がないようにするため、個々のDHCPサーバにアドレスレンジを設定し、かかるアドレスレンジに重複が無いようにするレンジ重複判定が必要となる。
しかしながら従来のレンジ重複判定の方法では、登録されているすべてのレンジ情報をアドレスデータベースから読み込んで判定を行う必要があり、DHCPサーバの数の増大と共にレンジ数が増大しこれに比例して判定処理に長時間を要することになる。
本発明は、かかる問題に鑑みてなされたのもであり、その目的は、アドレス管理をより効率的且つ短時間になすことを可能とするアドレス管理方法及び装置を提供することである。
本発明によるアドレス管理方法は、2進データの複数桁を複数次の段に区分けして複数の区分値を得て該区分値の組からなるIPアドレスを、ネットワークに接続されるIP電話端末に割り当てるアドレス割り当てサーバの複数の各々に設定されるアドレス割当レンジを管理するアドレス管理方法であり、該区分値の属する段に対応した階層を定め、該階層毎に該区分値の存在を許容する許容アドレスレンジの組を該アドレス割当レンジとする割り当て行程と、新たなアドレス割当レンジを設定する場合には、既存のアドレス割当レンジ内にある階層毎の区分値と同一の区分値を有しかつこれらの区分値と組となっている最低次の許容アドレスレンジに重複する許容アドレスレンジとの組となるアドレス割当レンジとならないようにする重複回避行程とを含むことを特徴とする。
本発明によるアドレス管理装置は、2進データの複数桁を複数次の段に区分けして複数の区分値を得て該区分値の組からなるIPアドレスを、ネットワークに接続されるIP電話端末に割り当てるアドレス割り当てサーバの複数の各々に設定されるアドレス割当レンジを管理するアドレス管理装置であり、該区分値の属する段に対応した階層を定め、該階層毎に該区分値の存在を許容する許容アドレスレンジの組を該アドレス割当レンジとする割り当て手段と、新たなアドレス割当レンジを設定する場合には、既存のアドレス割当レンジ内にある階層毎の区分値と同一の区分値を有しかつこれらの区分値と組となっている最低次の許容アドレスレンジに重複する許容アドレスレンジとの組となるアドレス割当レンジとならないようにする重複回避手段とを含むことを特徴とする。
本発明の実施例について添付の図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の実施例であり、顧客管理システム100を含む全体の構成を示している。顧客管理システム100は、オペレータ端末101に接続される処理受付部102と、レンジ重複判定部103と、データベース104と、DHCPサーバ設定部106と、IP電話交換機設定部107とを含む。顧客管理システム100は、本発明によるアドレス管理装置を構成する。顧客管理システム100には、複数のDHCPサーバ300a乃至300cと、IP電話交換機200とが接続されている。
複数のDHCPサーバ300a乃至300cの各々は、従来と同様のDHCPサーバであり、アドレス割当の対象となる通信装置として複数のIP電話端末(図示せず)を収容している。複数のDHCPサーバ300a乃至300cの各々は、更に、アドレステーブル301a乃至301cを含む。アドレステーブル301a乃至301cの各々には、IP電話端末に割り当てる複数のIPアドレスを保持している。かかる複数のIPアドレスは、顧客管理システム100により割り振られた少なくとも1つのアドレスレンジに含まれるアドレスである。これにより、DHCPサーバ300a乃至300cがIP電話端末に割り当てるアドレスレンジが顧客管理システム100により集中的に管理され得る。尚、本発明によるアドレス管理方法及び装置は、3つのDHCPサーバに限定されず4つ以上のDHCPサーバを対象とし得る。IP電話交換機200は、IP電話端末を通常の固定電話網に又は携帯電話網への接続を可能とする交換機能を有する。
顧客管理システム100の処理受付部102は、顧客管理システム100に接続されているオペレータ端末101からの操作要求を受け付け、オペレータからの要求内容により必要な機能を起動したり、顧客の登録又は解約に従ったデータベース104への書き込みを行う機能を有する。レンジ重複判定部103は、処理受付部102の制御の下に新規に登録されるべきアドレスレンジを被判定アドレスとしてレンジ管理テーブル105の許容アドレスレンジすなわち登録済みのアドレスレンジと比較して重複があるか否かを判定をなす機能を有する。データベース104は、顧客毎すなわちIP電話端末毎に割り当てられたIPアドレスの設定情報、DHCPサーバ300a乃至300cの設定情報及びIP電話交換機200の設定情報と共に、新規に登録を要する被判定アドレスにとって比較対象となる許容アドレスレンジを保持するレンジ管理テーブル105を含む。DHCPサーバ設定部103は、DHCPサーバ300a乃至300cのアドレステーブル301a乃至301cの内容を設定、変更、又は削除する機能を有する。IP電話交換機設定部105は、IP電話交換機200へ必要な情報を登録、変更又は削除する機能を有する。
顧客管理システム100において、DHCPサーバの増設が行われる場合の各部の連携について説明する。先ず、オペレータ端末101よりDHCPサーバの1つとして例えばDHCPサーバ300aの登録要求を行う。DHCPサーバ登録を受信した処理受付部102は、DHCPサーバ情報をデータベース104へ書き込み、その結果をオペレータ端末101へ返す。DHCPサーバ300aの追加が完了すると、次にDHCPサーバ300a内で使用するIPアドレスの新規のアドレスレンジの登録をオペレータ端末101を介して行う。アドレスレンジの登録要求を受信した処理受付部102は、レンジ管理テーブル105及びレンジ重複判定部103を用いて新規アドレスレンジに重複がないか否かを判定し、重複がないと判定した場合にはDHCPサーバ設定部106に対して設定処理を要求する。
DHCPサーバ設定部106は、DHCPサーバ300aにログインする情報をデータベース104から取得し、DHCPサーバ300aに対してアドレスレンジ登録とレンジ内IPアドレスを予約状態にする。処理に成功するとDHCPサーバ設定部106は結果をデータベース104に書き込み、オペレータ端末101に結果を送信する。アドレスレンジの登録が完了すると、顧客管理システム100は、当該アドレスレンジに含まれるアドレスを使用可能IPアドレスとしてデータベース104に保持する。
オペレータ端末101より顧客の登録を実施した場合は、処理受付部102を経由しDHCPサーバ設定部106がデータベース104の空きIPアドレスを取得して、DHCPサーバ300aに対して当該IPアドレスを使用中に設定する。その後IP電話交換機設定部105からIP電話交換機200に顧客情報と一緒に当該IPアドレスの情報を送信する。最後に結果をデータベース104に書き込むことによって、IP電話サービスが利用できるようになる。
尚、レンジ重複判定部103による実行される重複判定は、DHCPサーバの増設登録毎に自動的になされても、オペレータが必要に応じてレンジの重複判定することができるようにしても良い。更に、オペレータがアドレスレンジの登録開始したにもかかわらず重複判定を行わずに操作の終了をしようとした場合は、重複判定を行っていない事を画面に表示することにより重複判定の確認し忘れを防止するようにしても良い。
ここで、前提とするIPv4における32ビットのIPアドレスの表記について説明する。IPアドレスの表記は、IPv4を前提とすると、32ビットで構成されるビット列を8ビット単位に区切り、各8ビットの値を10進数で表現した数値(以下、区分値と称する)を、ドット「.」で繋げた形式で表される、例えば、IPアドレス「00000001000000000000001011111111」は、「1.0.2.255」のように表される。そこで、本説明においては、IPアドレスのn段目の区分値を「IP(n)値」として示すものとする。IPv4においては最大次数は4である。従って、IPv4におけるIPアドレスは、最上位である1段目区分値.2段目区分値.3段目区分値、最下段である4段目区分値からなり、それぞれIP(1)値.IP(2)値.IP(3)値及びIP(4)値として以下示すものとする。
図2aは、図1に示されるデータベースに保持されるレンジ管理テーブルに含まれる1つデータセルCxxを説明している。データセルCxxは、図2bにおけるデータセルC01乃至C07の共通的な内容を説明している。 図2aに示されるデータセルCxxは、「IP(n)値」と「次候補」と「次段IP」とを含む。IP(n)値は「IPアドレスn段目区分値そのものの値」を表し、「次候補」は次に比較候補とすべき同一段の他のIP(n)値へのポインタを表し、「次段IP」は次の下位段のIP(n+1)値へのポインタを表している。
図2bは、図1に示されるデータベース104に保持されるレンジ管理テーブル105の構成例を示している。レンジ管理テーブル105は、テーブル先頭ポインタC00に格納されるセルアドレスすなわちメモリ上のアドレスを起点として順次セルアドレスを連関させることでツリー状に連なる複数のデータセルC01乃至C11を含む。これにより、新規に登録を有する被判定アドレスにとって比較対象となる登録済み、すなわち既に許容された許容アドレスレンジの情報が保持される。本図では、例として12個のデータセルC00乃至C11が示されているが登録するアドレスレンジの数にに応じてそれ以上のデータセルが含まれても良い。
図2bに示される例について説明すると、被判定アドレスのIP(1)値の比較対象として、IP(1)値を含むデータセルC01がテーブル先頭ポインタC00に指示される。同一段目における次の比較対象候補として、IP(1)値を含むデータセルC02がデータセルC01の「次候補」により指示される。被判定アドレスのIP(2)値の比較対象として、IP(2)値を含むデータセルC03がデータセルC01の「次段IP」により指示される。更に、被判定アドレスのIP(3)値の比較対象として、IP(3)値を含むデータセルC05がデータセルC03の「次段IP」により指示される。ここで、同一段目における次の比較対象候補として、IP(3)の他の値を含むデータセルC06が存在することから、これがデータセルC05の「次候補」により指示される。
ツリーの末端において、被判定アドレスのIP(4)値の最大値及び最小値の比較対象とするために、IP(4)の最大値及び最小値を含むデータセルC08がデータセルC05の「次段IP」により指示される。以下同様にして、データセルC04、C07、C09、C10及びC11が適切に指示されることで全体的な連関がなされる。
レンジ管理テーブル105は、新規にアドレスレンジが追加される毎に最大4つ(1段目乃至4段目)のデータセルを追加することで、そのアドレスレンジを登録することができる。尚、本図のテーブル例は、IPv4におけるIPアドレスのレンジ幅を最大255個のアドレスレンジすなわちxxx.xxx.xxx.0〜xxx.xxx.xxx.255とした例であり、これ以上の最大レンジを前提としても良い。その場合には、3段目以上の上位段において最大値及び最小値を含むデータセルを設ける必要がある。
図3は、レンジ重複判定を行う処理手順を示している。ここで重複判定部103は、図2bに示すレンジ管理テーブル105を用いた重複判定を行う。新規登録のために重複が調べられる新たなIPアドレスを「被判定アドレス」と称して説明する。
先ず、テーブル先頭ポインタ判定する(ステップS101)。この値がNULLの場合は本テーブルのデータが1つも存在しないことを意味することから、被判定アドレスの1段目乃至4段目の全てのデータを追加する(ステップS108,S119,S120及びS121)。このとき、重複判定の結果は重複なし(非重複判定)と判定される(ステップS122)。
一方、ステップS101においてポインタに数値が入っている場合は、IPアドレスの1段目の比較を行う(ステップS102)。これが等しくないとする結果が発生した場合は、「次候補」の値を判定する(ステップS103)。これがNULLの場合には、被判定アドレスの数値及び数値範囲のすべてを追加する(ステップS108,S119,S120及びS121)。またステップS103において、数値が入っていた場合は、「次候補」先のデータを比較対象とし(ステップS104)、再度IPアドレスの1番日の比較を行う(ステップS102)。
ステップS102の比較の結果が等しかった場合には、「次段IP」指示先のデータを比較対象とし(ステップS105)、IPアドレス2段目の数値の比較を行う(ステップS106)。ステップS106のIPアドレスの2段目との比較において等しくないとする結果が発生した場合には、「次候補」の値を判定する(ステップS107)。「次候補」がNULLの場合には、被判定アドレスの2段目の数値、3段目の数値及び4段目の数値範囲を追加する(ステップS119,S120及びS121)。このとき、重複判定の結果は重複なしと判定される(ステップS122)。またステップS107において、「次候補」に数値が入っていた場合は、「次候補」の指示先のデータを比較対象とし(ステップS108)、再度IPアドレスの2段目の比較を行う(ステップS106)。
ステップS106における比較の結果が等しかった場合には、「次段IP」指示先のデータを比較対象とし(ステップS109)、IPアドレスの3段目の比較を行う(ステップS110)。ステップS110において、IPアドレスの3段目との比較が等しくないとする結果が発生した場合には、「次候補」の値を判定する(ステップS111)。「次候補」がNULLの場合には、被判定アドレスの数値3段目と4段目の範囲を追加する(ステップS120及びS121)する。このとき、重複判定の結果は重複なしと判定される(ステップS122)。ステップS111において数値が入っていた場合は、「次候補」の指示先のデータを比較対象とし(ステップS112)、再度IPアドレスの3段目の比較を行う(ステップS110)。
ステップS110における比較の結果が等しかった場合には、「次段IP」指示先のデータを比較対象とし(ステップS113)、今度はIPアドレスの4段目の数値範囲の重複判定を行う(ステップS114)。ここで重複している場合は、判定結果を重複している(重複判定)と判定する(ステップS123)。ステップS114において範囲が重複していない場合には、「次候補」の値を判定する(ステップS115)。「次候補」がNULLの場合には、被判定アドレスの4段目の数値範囲を追加する(ステップS121)。このとき、重複判定の結果は重複なしと判定される(ステップS122)。ステップS115において「次候補」に数値が入っていた場合には、「次候補」指示先のデータを比較対象とし(ステップS116)、再度IPアドレスの4段目の比較を行う(ステップS114)。
以上の処理手順により、被判定アドレスのレンジが登録済みのIPアドレスと重複しているか否かを判定することができる。更に、重複していないと判定された場合には、この被判定アドレスのレンジを次回の判定のためにレンジ管理テーブル105に新規登録することができる。
図4は、図2bに示されるレンジ管理テーブル105において重複がない場合の状況を説明している。本図では、新規登録対象のアドレスレンジを「120.9.5.101〜255」とし、これを被判定アドレスとして重複判定を実行する例を示している。尚、点線で囲まれたデータセルC28は重複なしとする判定後に生成されるデータであるため判定前の状態では存在しないものとする。
先ず、被判定アドレスの1段目の値「120」がテーブル先頭ポインタC21が指すデータセルC22のIPアドレス1段目の値と比較される。これが等しいため、「次段IP」が指すIPアドレス2段目のデータセルC23との判定がなされる。被判定アドレスの2段目の値「9」とデータセルC23のIPアドレス2段目の数値も「9」と等しいため、データセルC23の「次段IP」が指すデータの判定に移る。被判定アドレスの3段目の値「5」とIPアドレス3段目の数値を比較するとデータセルC24の値が「4」であるのに対して被判定アドレス「5」であることから等しくない。その為、データセルC24の「次候補」が指すデータセルC25のIPアドレス3段目の数値を比較する。データセルC25のIPアドレス3段目の数値は「5」と等しいため、データセルC25の「次段IP」が指すデータセルC26の判定に移る。
被判定アドレスの4段目の値「101〜255」とデータセルC26のIPアドレス4段目の数値範囲(最大値及び最初値)との重複判定が行われる。被判定アドレスのレンジの値が「101〜255」であるのに対し、データセルC26は「1〜100」であるため重複していない。データセルC26の「次候補」がNULLであることから他の比較対象の候補がないことが分かる。従って、アドレスレンジ120.9.5.101〜255が重複しないと判定される。
最終的に、新規登録対象のアドレスレンジ「120.9.5.101〜255」を、次の重複判定のためにレンジ管理テーブル105に新規に登録する。新規登録である故に「次候補」を「NULL」とし且つIPアドレス4段目の最小値を101、最大値を255とするデータセルC28を設けると共に、直前のデータセルC26の「NULL」を「次候補」にすることで新規のデータセルC28との関連づけがなされる。
図5は、図2bに示されるレンジ管理テーブルにおいて重複がある場合の状況を説明している。本図では、新規登録のアドレスレンジを「119.10.3.100〜200」とし、これを被判定アドレスとして重複判定を実行する例を示している。
先ず、被判定アドレスの1段目の値「119」がテーブル先頭ポインタC31が指すデータセルC32のIPアドレス1段目の値と比較される。データセルC32のIPアドレス1段目の値が「120」と等しくない。そこで、データセルC32の「次候補」が指すデータセルC33のIPアドレス1段目の値と比較される。これが「119」と等しいことから、データセルC33の「次段IP」が指示する次段目すなわちIPアドレス2段目のデータセル34の判定に移る。被判定アドレスの2段目の値「10」とデータセルC34のIPアドレス2段目の数値も「10」と等しいため、データセルC34の「次段IP」が指すデータセルC35のIPアドレス3番日の判定に移る。被判定アドレスの3段目の値「3」とデータセルC35のIPアドレス3段目の数値も「3」と等しいため、データセルC35の「次段IP」が指すデータセルC36のIPアドレス4番日の判定に移る。
被判定アドレスの4段目の値「100〜255」と、データセルC36のIPアドレス4段目の最大値及び最初値の範囲の重複判定を行う。ここで被判定アドレスのレンジが「100〜255」に対してデータセルC36のIPアドレス4段目の最大値及び最小値が「1〜255」であるために重複している判定される。
最終的には、新規登録対象のアドレスレンジ「119.10.3.100〜200」は重複していると判定されることから、このアドレスレンジはレンジ管理テーブル105に登録されない。
図6は、図1に示されるデータベースに保持されるレンジ管理テーブルの変形例であり、IPv6に対応する場合の構成を示している。IPv6に対してもテーブルのデータセルを増やすことにより容易にレンジ重複判定を行えるようになる。例えばIpv6でレンジの幅がIPアドレス5,6段目に影響する場合は、IPアドレス1〜4段目を相互に等しいか否かで比較し、5,6段目を1つの数値として重複判定を行うようにすれば良い。
以上の実施例においては、既に許容された登録済みのアドレスレンジが、複数の区分値の組すなわち許容アドレスレンジの組として階層的に構成されたテーブルにより保持される。更に、新規アドレスレンジの登録要求に際しては、当該新規アドレスレンジを構成する区分値がこのテーブルの階層に従い順次対応する階層のレンジと比較される。本発明によるアドレス管理方法及び装置によれば、既で許容された登録済みの全てのアドレスを毎回全て比較対象とすることなく最小個数の値との比較により重複判定が行われる。これによりレンジ重複判定処理の効率化及び時間短縮が可能となっている。
尚、本実施例では、既存のIPv4においてアドレスレンジの最大幅がIPアドレス4段目のみという条件で説明されたが、アドレスレンジの最大幅がIPアドレス3段目を含むより上位においても変動する、すなわち影響がある場合は、例えば、IPアドレス1及び2段目の数値が等しいか否かで判定し、IPアドレス3及び4段目を1つの数値と見做してその範囲が重複するか否かで判定する方式により対応することが可能である。このように最大レンジ幅によりテーブル構造を変更することにより、様々のレンジ幅においてもアドレスレンジの記録と重複判定が可能となる。
本発明の実施例であり、顧客管理システムを含むシステム全体の構成を示しているフロック図である。 図1に示されるデータベースに保持されるレンジ管理テーブルに含まれる1つデータセルを説明している図でる。 図1に示されるデータベースに保持されるレンジ管理テーブルの構成を示している図である。 レンジ重複判定を行う処理手順を示しているフローチャートである。 図2に示されるレンジ管理テーブルにおいて重複がない場合の状況を説明している図である。 図2に示されるレンジ管理テーブルにおいて重複がある場合の状況を説明している図である。 図1に示されるデータベースに保持されるレンジ管理テーブルの変形例であり、IPv6に対応する場合の構成を示している図である。
符号の説明
100 顧客管理システム
101 オペレータ端末
102 処理受付部
103 レンジ重複判定部
104 データベース
105 レンジ管理テーブル
106 DHCPサーバ設定部
107 IP電話交換機設定部
200 IP電話交換機
300a乃至300c DHCPサーバ
301a乃至301c アドレステーブル

Claims (6)

  1. 2進データの複数桁を複数次の段に区分けして複数の区分値を得て前記区分値の組からなるIPアドレスを、ネットワークに接続されるIP電話端末に割り当てるアドレス割り当てサーバの複数の各々に設定されるアドレス割当レンジを管理するアドレス管理方法であって、
    前記区分値の属する段に対応した階層を定め、前記階層毎に前記区分値の存在を許容する許容アドレスレンジの組を前記アドレス割当レンジとする割り当て行程と、
    新たなアドレス割当レンジを設定する場合には、既存のアドレス割当レンジ内にある階層毎の区分値と同一の区分値を有しかつこれらの区分値と組となっている最低次の許容アドレスレンジに重複する許容アドレスレンジとの組となるアドレス割当レンジとならないようにする重複回避行程と、
    を含むことを特徴とするアドレス管理方法。
  2. 前記重複回避行程においては、高次の段に対応する階層からより低次の段に対応する階層に順に重複を判断することを特徴とする請求項1記載のアドレス管理方法。
  3. 1つの次数の区分値と、前記次数と同一の次数の次候補の区分値の格納アドレスと、前記区分値の次段の次数の区分値の格納アドレスと、を含む複数のデータにより前記許容アドレスレンジの組を保持することを特徴とする請求項1記載のアドレス管理方法。
  4. 2進データの複数桁を複数次の段に区分けして複数の区分値を得て前記区分値の組からなるIPアドレスを、ネットワークに接続されるIP電話端末に割り当てるアドレス割り当てサーバの複数の各々に設定されるアドレス割当レンジを管理するアドレス管理装置であって、
    前記区分値の属する段に対応した階層を定め、前記階層毎に前記区分値の存在を許容する許容アドレスレンジの組を前記アドレス割当レンジとする割り当て手段と、
    新たなアドレス割当レンジを設定する場合には、既存のアドレス割当レンジ内にある階層毎の区分値と同一の区分値を有しかつこれらの区分値と組となっている最低次の許容アドレスレンジに重複する許容アドレスレンジとの組となるアドレス割当レンジとならないようにする重複回避手段と、
    を含むことを特徴とするアドレス管理装置。
  5. 前記重複回避手段は、高次の段に対応する階層からより低次の段に対応する階層に順に重複を判断することを特徴とする請求項4記載のアドレス管理装置。
  6. 1つの次数の区分値と、前記次数と同一の次数の次候補の区分値の格納アドレスと、前記区分値の次段の次数の区分値の格納アドレスと、を含む複数のデータにより前記許容アドレスレンジの組を保持することを特徴とする請求項4記載のアドレス管理装置。
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