JP2010004088A - 通信システム、ネットワーク装置及びそれらに用いるネットワーク接続方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ＩＰアドレスの重複の可能性があるネットワークを接続して通信することが可能な通信システムを提供する。
【解決手段】 アドレスが重複する可能性のあるネットワークを接続するネットワーク装置（１）では、ネットワークを別々の異なる第１及び第２のネットワークとして分離している。また、ネットワーク装置（１）は、第１のネットワークに対応する第１のルーティングテーブル（１２）を持つ第１の仮想ルータ（１１）と、第２のネットワークに対応する第２のルーティングテーブル（１５）を持つ第２の仮想ルータ（１４）と、第１の仮想ルータ（１１）と第２の仮想ルータ（１４）とを接続するトンネルインタフェース（１３）とを有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は通信システム、ネットワーク装置及びそれらに用いるネットワーク接続方法に関し、特にアドレスが重複する可能性のあるネットワークを接続する装置に関する。

本発明に関連するトンネルについて図６を参照して説明する。図６には、モバイルＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）におけるトンネル（ＩＰｉｎＩＰトンネル）を示している。

図６において、本発明に関連する通信システムは、ＨＡ（Ｈｏｍｅ Ａｇｅｎｔ：ホームエージェント）６と、ＦＡ（Ｆｏｒｅｉｇｎ Ａｇｅｎｔ：外部エージェント）７−１，７−２と、ネットワーク２００とから構成されている。ネットワーク２００には、ＣＮ（Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ Ｎｏｄｅ）＃１１，＃２１，＃３１，＃４１が存在し、ＦＡ７−１，７−２の配下には、ＭＳ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）＃１１，＃１２，＃２１，＃２２，＃３１，＃３２，＃４１，＃４２が存在する。

モバイルＩＰでは、事前にＭＳ＃１１，＃１２，＃２１，＃２２，＃３１，＃３２，＃４１，＃４２がＦＡ７−１，７−２を経由してのＲＲＱ（Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔ）を送信する。

ＨＡ６は、そのＲＲＱを受信後、ＦＡ７−１，７−２のＣｏＡ（Ｃａｒｅ ｏｆ Ａｄｄｒｅｓｓ）＃１，＃２とＩＰｉｎＩＰトンネルを作成し、ＲＲＰ（Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ Ｒｅｐｌｙ）をＭＳ＃１１，＃１２，＃２１，＃２２，＃３１，＃３２，＃４１，＃４２に返却する。これによって、ＨＡ６は、ＭＳ＃１１，＃１２，＃２１，＃２２，＃３１，＃３２，＃４１，＃４２がどのＦＡ７−１，７−２の配下にいるかを把握する。

上記の通信システムにおいて、ＦＡ７−１，７−２及びＨＡ６は、仮想ルータ（ＶＲ：Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｏｕｔｅｒ）に対応しておらず、ルーティングテーブルを装置で一つ持つのみである（例えば、特許文献１参照）。

このため、全ネットワーク構成においては、アドレスの重複が許容されず、ユニークなアドレスが各ノードに振られていることを前提にルーティングを実施する。

トンネルインタフェースも、ただ一つのネットワークにのみ所属し、Ｉｎｎｅｒ ＩＰアドレス（内側ＩＰアドレス）とＯｕｔｅｒ ＩＰアドレス（外側ＩＰアドレス）とが異なる仮想ルータ（ＶＲ）に所属することはない。

このため、各ネットワークのＩＰアドレスは、ユニークでなければならず、それぞれのネットワークにて、プライベートアドレスを使用していると、ＩＰアドレスが重複する可能性がある。よって、そのような場合には、ユニークになるようにアドレスを変更する必要がある。

本発明に関連する仮想ルータ（ＶＲ）について図７を参照して説明する。図７において、ルータ（Ｒｏｕｔｅｒ）８は、仮想ルータ（ＶＲ）８１，８２に対応しているが、仮想ルータ（ＶＲ）８１のルーティングテーブル（図示せず）と仮想ルータ（ＶＲ）８２のルーティングテーブル（図示せず）とは全く別物である。

また、仮想ルータ（ＶＲ）８１はネットワーク＃１，＃３を収容し、仮想ルータ（ＶＲ）８２はネットワーク＃２，＃４を収容し、それぞれのネットワーク＃１，＃３とネットワーク＃２，＃４とを結ぶものはなく、２台のルータがあることとほぼ同一である。このような構成では、異なるネットワークを跨いで通信を行うことはできない。

通信業者等が構築しているネットワークや機器を、別の通信業者が共有する場合には、それぞれがプライベートＩＰアドレスを使用している等、一部アドレスが重複する場合においてもエンドツーエンド（Ｅｎｄ−ｔｏ−Ｅｎｄ）での到達性を確保する必要がある。

この場合には、アドレス重複を許容するために、仮想ルータ（ＶＲ）に対応した装置とすること、またアドレス重複のあり得る、他事業者の提供するネットワークを経由してエンドツーエンドの到達性を確保することから、仮想ルータ（ＶＲ）を接続する必要がある。

特開２００３−０６９６０９号公報

本発明に関連するトンネルでは、ＩＰトンネルの場合、Ｏｕｔｅｒ ＩＰアドレス（外側ＩＰアドレス）とＩｎｎｅｒ ＩＰアドレス（内側ＩＰアドレス）とがそれぞれユニークな１つのアドレス空間に所属している。

そのため、上記のＩＰトンネルでは、グローバルアドレスならばアドレス重複がないが、プライベートアドレスを使用する場合、既存のプライベートアドレス空間と別の既存のプライベートアドレス空間とがＩｎｎｅｒ／Ｏｕｔｅｒ ＩＰアドレスとなる場合において、アドレスが重複する可能性があり、どちらかのＩＰアドレス割り振りを変更する必要がある。

しかしながら、既存のネットワーク構成を変更するのは、コストが高いため、アドレスを変更せずにネットワークを構築する手段が求められている。上記の特許文献１に記載の技術でも、上記と同様の課題がある。

そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、ＩＰアドレスの重複の可能性があるネットワークを接続して通信することができる通信システム、ネットワーク装置及びそれらに用いるネットワーク接続方法を提供することにある。

本発明による通信システムは、アドレスが重複する可能性のあるネットワークを接続する通信システムであって、
前記ネットワークを別々の異なる第１及び第２のネットワークとして分離し、
前記第１のネットワークに対応する第１のルーティングテーブルを持つ第１の仮想ルータと、前記第２のネットワークに対応する第２のルーティングテーブルを持つ第２の仮想ルータと、前記第１の仮想ルータと前記第２の仮想ルータとを接続するトンネルインタフェースとを含むネットワーク装置を備えている。

本発明によるネットワーク装置は、アドレスが重複する可能性のあるネットワークを接続するネットワーク装置であって、
前記ネットワークを別々の異なる第１及び第２のネットワークとして分離し、
前記第１のネットワークに対応する第１のルーティングテーブルを持つ第１の仮想ルータと、前記第２のネットワークに対応する第２のルーティングテーブルを持つ第２の仮想ルータと、前記第１の仮想ルータと前記第２の仮想ルータとを接続するトンネルインタフェースとを備えている。

本発明によるネットワーク接続方法は、アドレスが重複する可能性のあるネットワークを接続する通信システムに用いるネットワーク接続方法であって、
前記ネットワークを別々の異なる第１及び第２のネットワークとして分離し、
ネットワーク装置に、前記第１のネットワークに対応する第１のルーティングテーブルを持つ第１の仮想ルータと、前記第２のネットワークに対応する第２のルーティングテーブルを持つ第２の仮想ルータとをトンネルインタフェースにて接続している。

本発明は、上記のような構成及び動作とすることで、ＩＰアドレスの重複の可能性があるネットワークを接続して通信することことができるという効果が得られる。

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。まず、本発明による通信システムの概要について説明する。本発明による通信システムは、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）アドレスの重複の可能性がある異なるネットワークを経由してエンドツーエンド（Ｅｎｄ−ｔｏ−Ｅｎｄ）の通信を提供することを特徴としている。

図１は本発明によるネットワーク装置の構成例を示すブロック図である。図１において、ネットワーク装置１は、第１のネットワーク（図示せず）に接続される仮想ルータ（ＶＲ：Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｏｕｔｅｒ）機能１１と、第２のネットワーク（図示せず）に接続される仮想ルータ（ＶＲ）機能１４と、仮想ルータ（ＶＲ）機能１１，１４各々に対応するルーティングテーブル１２，１５と、仮想ルータ（ＶＲ）機能１１と仮想ルータ（ＶＲ）機能１４とを接続するトンネルインタフェース１３とを含んで構成されている。

ネットワーク装置１では、第１のネットワークと第２のネットワークとを収容しており、それぞれ別々のルーティングテーブル１２，１５を持っている。また、ネットワーク装置１では、仮想ルータ（ＶＲ）機能１１と仮想ルータ（ＶＲ）機能１４とをトンネルインタフェース１３にて接続する。

ネットワーク装置１においては、Ｏｕｔｅｒ ＩＰアドレス（外側ＩＰアドレス）が仮想ルータ（ＶＲ）機能１１に所属し、Ｉｎｎｅｒ ＩＰアドレス（内側ＩＰアドレス）が仮想ルータ（ＶＲ）機能１４に所属する。

本発明では、Ｉｎｎｅｒ ＩＰアドレスとＯｕｔｅｒ ＩＰアドレスとが異なる仮想ルータ（ＶＲ）機能１１，１４に所属するトンネルインタフェース１３によって第１のネットワークと第２のネットワークとを接続し、Ｉｎｎｅｒ ＩＰアドレスとＯｕｔｅｒ ＩＰアドレスとが異なる仮想ルータ（ＶＲ）機能１１，１４のルーティングテーブル１２，１５でそれぞれルーティングしている。これによって、本発明では、異なるネットワークを経由しての仮想ルータ（ＶＲ）を跨いだ通信が可能となる。

図２は本発明の第１の実施の形態による通信システムの構成例を示すブロック図である。図２において、本発明の第１の実施の形態による通信システムは、ネットワーク１０１［仮想ルータ（ＶＲ）３−１］と、ネットワーク１０２［仮想ルータ（ＶＲ）３−２］と、ネットワーク１０３［仮想ルータ（ＶＲ）３−１］と、ゲートウェイ（ＧＷ）２−１と、ゲートウェイ（ＧＷ）２−２とから構成されている。

ゲートウェイ（ＧＷ）２−１及びゲートウェイ（ＧＷ）２−２は、図１に示すネットワーク装置１と同様に、それぞれ仮想ルータ（ＶＲ）の機能（図示せず）を持っている。

ゲートウェイ（ＧＷ）２−１では、ネットワーク１０１とネットワーク１０２とを収容しており、それぞれ別々のルーティングテーブル２２−１，２３−１を持っている。

また、ゲートウェイ（ＧＷ）２−１では、仮想ルータ（ＶＲ）３−１と仮想ルータ（ＶＲ）３−２とをトンネルインタフェース２１−１にて接続する。ゲートウェイ（ＧＷ）２−１においては、Ｏｕｔｅｒ ＩＰアドレス（外側ＩＰアドレス）が仮想ルータ（ＶＲ）３−１に所属し、Ｉｎｎｅｒ ＩＰアドレス（内側ＩＰアドレス）が仮想ルータ（ＶＲ）３−２に所属する。

上記と同様に、ゲートウェイ（ＧＷ）２−２では、ネットワーク１０２とネットワーク１０３とを収容しており、それぞれ別々のルーティングテーブル２２−２，２３−２を持っている。

ゲートウェイ（ＧＷ）２−２では、仮想ルータ（ＶＲ）３−２と仮想ルータ（ＶＲ）３−１とをトンネルインタフェース２１−２にて接続する。ゲートウェイ（ＧＷ）２−２においては、Ｏｕｔｅｒ ＩＰアドレスが仮想ルータ（ＶＲ）３−１に所属し、Ｉｎｎｅｒ ＩＰアドレスが仮想ルータ（ＶＲ）３−２に所属する。

図３は本発明に用いられるパケットのフォーマット例を示す図であり、図４は本発明による通信システムの動作を示すシーケンスチャートである。これら図１〜図４を参照して本発明による通信システムの動作について説明する。

ネットワーク１０３に所属のＩＰアドレスＡｄｄｒ１−２から、ネットワーク１０１に所属のＩＰアドレスＡｄｄｒ１−１へＩＰ通信を実施する際には、以下のような動作となる。

（１）ネットワーク１０３に所属のＩＰアドレスＡｄｄｒ１−２を持つホスト（図示せず）は、パケットをゲートウェイ（ＧＷ）２−２のインタフェースに向けて送信する（図４のａ１）。

（２）ゲートウェイ（ＧＷ）２−２のルーティングテーブル２３−２では、ＩＰアドレスＡｄｄｒ１−１宛てのパケットのｎｅｘｔｈｏｐがトンネルインタフェース２１−２への出力となっている。そのため、ゲートウェイ（ＧＷ）２−２において、パケットは、トンネルインタフェース２１−２に渡される（図４のａ２）。

（３）トンネルインタフェース２１−２は、Ｏｕｔｅｒ ＩＰヘッダのカプセル化処理（Ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎ）以外に、仮想ルータ（ＶＲ）を跨ぐ機能を持っている。つまり、トンネルインタフェース２１−２は、図３に示すように、仮想ルータ（ＶＲ）３−１のネットワークに所属するＩｎｎｅｒ ＩＰアドレスに仮想ルータ（ＶＲ）３−２のネットワークに所属するＯｕｔｅｒ ＩＰアドレスをカプセル化する（図４のａ３）。

（４）Ｏｕｔｅｒ ＩＰアドレスのカプセル化後、パケットは、ゲートウェイ（ＧＷ）２−２のルーティングテーブル２２−２に基づいてルーティングされ（図４のａ４）、ゲートウェイ（ＧＷ）２−１のインタフェースに向けて送信される（図４のａ５）。

（５）ゲートウェイ（ＧＷ）２−１では、そのパケットをＩＰアドレスＡｄｄｒ１−１にて受信し、Ｏｕｔｅｒ ＩＰアドレスをデカプセル化する（図４のａ６）。この場合、仮想ルータ（ＶＲ）３−２のＯｕｔｅｒ ＩＰ（Ａｄｄｒ１−１，Ａｄｄｒ１−２）のトンネルインタフェース２１−１は、仮想ルータ（ＶＲ）３−１に接続されている。そのため、ゲートウェイ（ＧＷ）２−１では、Ｉｎｎｅｒ ＩＰパケットがトンネルインタフェース２１−１にて仮想ルータ（ＶＲ）３−１へ送信される（図４のａ７）。

（６）ゲートウェイ（ＧＷ）１−１の仮想ルータ（ＶＲ）３−１では、Ｉｎｎｅｒ ＩＰアドレスがルーティングテーブル２２−１にてルーティングされ（図４のａ８）、ＩＰアドレスＡｄｄｒ１−１を持つホスト（図示せず）に転送される（図４のａ９）。

このように、本実施の形態では、Ｉｎｎｅｒ ＩＰアドレスとＯｕｔｅｒ ＩＰアドレスとが異なる仮想ルータ（ＶＲ）に所属するトンネルインタフェースによってネットワークを接続し、Ｉｎｎｅｒ ＩＰアドレスとＯｕｔｅｒ ＩＰアドレスとが異なる仮想ルータ（ＶＲ）のルーティングテーブルでルーティングすることで、異なるネットワークを経由しての仮想ルータ（ＶＲ）を跨いだ通信が可能となる。

本実施の形態では、アドレスが重複する可能性のあるネットワークを別々の異なるネットワークとして分離し（ネットワーク１０１，１０２）、一つの装置［ゲートウェイ（ＧＷ）２−１］上において、それぞれ異なるルーティングテーブル（ルーティングテーブル２２−１，２３−１）を持つ仮想ルータ［仮想ルータ（ＶＲ）３−１，３−２］に対応させた上で、それぞれの仮想ルータ［仮想ルータ（ＶＲ）３−１，３−２］をトンネルインタフェース２１−１にて結ぶことで、カプセル化されたパケットが、アドレスが重複する可能性のある異なるネットワーク（ネットワーク１０１，１０２）を経由して、自身のネットワークに到達する手段を提供している。

図５は本発明の第２の実施の形態による通信システムの構成例を示すブロック図である。図５においては、本発明の第２の実施の形態としてのネットワーク構成と、各装置の仮想ルータ（ＶＲ）とを示している。

図５において、本発明の第２の実施の形態によるネットワーク構成は、ＨＡ（Ｈｏｍｅ Ａｇｅｎｔ：ホームエージェント）４−１，４−２と、ＦＡ（Ｆｏｒｅｉｇｎ Ａｇｅｎｔ：外部エージェント）５−１，５−２とを含んでおり、ＭｏｂｉｌｅＩＰを使用して、サービスネットワーク（Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）＃１〜＃４［ＩＳＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｐｒｏｖｉｄｅｒ）等］に存在するＣＮ（Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ Ｎｏｄｅ）＃１１，＃２１，＃３１，＃４１からＦＡ５−１，５−２の配下に存在するＭＳ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）＃１１，＃１２，＃２１，＃２２，＃３１，＃３２，＃４１，＃４２への通信経路を示している。

ＨＡ４−１は、仮想ルータＶＲ＃１１，ＶＲ＃１２，ＶＲ＃２１のネットワークに所属しており、それぞれのネットワーク毎に別々の仮想ルータ（ルーティングテーブル）（図示せず）を持っている。

また、ＦＡ５−１は、仮想ルータＶＲ＃２１，ＶＲ＃２２，ＶＲ＃３１，ＶＲ＃３２，ＶＲ＃３３のネットワークに所属しており、ネットワーク毎に別々の仮想ルータ（ルーティングテーブル）（図示せず）を持っている。

さらに、ＨＡ４−１は、ホームエージェントアドレス（Ｈｏｍｅ Ａｇｅｎｔ Ａｄｄｒｅｓｓ）ＨＡ＃１とそのＨｏｍｅ ｌｉｎｋ＃１を持ち、ホームエージェントアドレスＨＡ＃２とそのＨｏｍｅ ｌｉｎｋ＃２を持っている。

ホームエージェントアドレスＨＡ＃１，ＨＡ＃２は、仮想ルータＶＲ＃２１のネットワークに所属しており、Ｈｏｍｅｌｉｎｋ＃１，Ｈｏｍｅｌｉｎｋ＃２は、それぞれ仮想ルータＶＲ＃１１，ＶＲ＃１２のネットワークに所属している。

このようにすることで、それぞれの仮想ルータ（ＶＲ）間でのアドレスの重複を可能とする。つまり、本構成では、それぞれの仮想ルータ（ＶＲ）のネットワークが「１９２．１６８．１．０／２４」に所属することが可能となる。

ここでは、ＣＮ＃１１が「１９２．１６８．１．２００」、Ｈｏｍｅｌｉｎｋ＃１が「１９２．１６８．１．０／２５」、ＨＡ＃１が「１９２．１６８．１．２００」、ＣｏＡ（Ｃａｒｅ ｏｆ Ａｄｄｒｅｓｓ）＃１が「１９２．１６８．１．１０」、ＭＳ＃１１が「１９２．１６８．１．１０」とする。

これらは、ＡＳＮ（Ａｃｃｅｓｓ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＣＳＮ（Ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、Ｓｅｒｖｉｃｅネットワークの提供者が、それぞれプライベートアドレスを使用することでＩＰアドレスの重複が発生する可能性があるため、それを想定したアドレス割り振りの構成としている。

次に、図５におけるＣＮ＃１１がＭＳ＃１１との通信を実現するまでの動作について説明する。

モバイルＩＰでは、事前にＭＳ（ＭＮ）がＦＡを経由してのＲＲＱ（Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔ）を送信し、ＨＡがそれを受信後、ＦＡのＣｏＡとＩＰｉｎＩＰトンネルを作成し、ＲＲＰ（Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ Ｒｅｐｌｙ）を返却することで、ＭＳがどのＦＡの配下にいるかをＨＡが把握している。これらの動作は、モバイルＩＰとして一般的な動作であり、本発明とは直接関係しないので、その詳細な説明については省略する。

ＨＡ４−１，４−２には、ｂｉｎｄｉｎｇ ｃａｃｈｅが存在しており、ＨＡ４−１，４−２とＦＡ５−１，５−２との間にトンネルが存在した後の動作について説明する。

（１）ＣＮ＃１１はＨｏｍｅｌｉｎｋ＃１のサブネットに存在するはずのＭＳ＃１１に対してパケットを送信する。この時、ＩＰヘッダの送信元アドレスはＣＮ＃１１（１９２．１６８．１．２００）であり、宛先アドレスはＭＳ＃１１（１９２．１６８．１．１０）である。

（２）サービスネットワーク＃１のルータは、「１９２．１６８．１．０／２５」がＨＡ４−１の仮想ルータＶＲ＃１１に所属するインタフェースに振られているアドレスあてと判断し、ＨＡ４−１宛てにパケットを転送する。

（３）パケットを受け取ったＨＡ４−１は、ＭＳ＃１１のアドレス「１９２．１６８．１．１０」がＨｏｍｅｌｉｎｋ＃１に所属しており、宛先がＦＡ５−１とのトンネルインタフェースであることを判断し、トンネルインタフェースへ送信する。

（４）トンネルインタフェースは、ＨＡ４−１の仮想ルータＶＲ＃１１と仮想ルータＶＲ＃２１とを接続しており、Ｏｕｔｅｒ ＩＰアドレスにてパケットをカプセル化し、宛先がＣｏＡ＃１（１９２．１６８．１．１０）、送信元がＨＡ＃１（１９２．１６８．１．２００）となる。

（５）カプセル化されたパケットは、ＨＡ４−１の仮想ルータＶＲ＃２１に所属するため、仮想ルータＶＲ＃２１のルーティングテーブルにてルーティングされる。このため、ＨＡ＃１，ＣｏＡ＃１がＣＮ＃１１，ＭＳ＃１１とアドレスが重複していても問題はない。

（６）上記のルーティングの結果にしたがって、ＨＡ４−１はカプセル化されたパケットをＦＡ５−１のＣｏＡ＃１に向けて送信する。

（７）カプセル化されたパケットを受け取ったＦＡ５−１は、宛先がＣｏＡ＃１（１９２．１６８．１．１０）のためトンネルインタフェースで受信したことを認識する。宛先（と送信元）によってトンネルインタフェース、つまり接続先の仮想ルータ（ＶＲ）を識別することができるため、Ｏｕｔｅｒ ＩＰアドレスとＩｎｎｅｒパケットの仮想ルータ（ＶＲ）とを関連付けている。

（８）ＦＡ５−１のトンネルインタフェースは、仮想ルータＶＲ＃２１と仮想ルータＶＲ＃３１とを接続しており、仮想ルータＶＲ＃２１に所属するＯｕｔｅｒ ＩＰアドレスをデカプセル化後、Ｉｎｎｅｒパケットを仮想ルータＶＲ＃３１へ渡す。

（９）ＦＡ５−１の仮想ルータＶＲ＃３１に所属するルータは、Ｉｎｎｅｒパケットにしたがって、ＭＳ＃１１へ送信する。

（１０）このようにして、ＣＮ＃１１から送信したパケットがＭＳ＃１１に到達する。

上記と同様に、ＭＳ＃１１からＣＮ＃１１へと送信したパケットは、下記の動作となる。

（１）ＭＳ＃１１（１９２．１６８．１．１０）は、ＣＮ＃１１（１９２．１６８．１．２００）宛てにパケットを送信する。

（２）ＦＡ５−１は、ＭＳ＃１１（１９２．１６８．１．１０）からのパケットをカプセル化し、トンネルインタフェースへ送信する。

（３）ＦＡ５−１のトンネルインタフェースは、仮想ルータＶＲ＃２１と仮想ルータＶＲ＃３１とを接続しており、仮想ルータＶＲ＃３１に所属するＩｎｎｅｒ ＩＰアドレスをカプセル化後、Ｏｕｔｅｒパケットを仮想ルータＶＲ＃２１へ渡す。宛先はＨＡ＃１（１９２．１６８．１．２００）、送信元はＣｏＡ＃１（１９２．１６８．１．１０）となる。

（４）カプセル化されたパケットは、ＦＡ５−１の仮想ルータＶＲ＃２１に所属するため、仮想ルータＶＲ＃２１のルーティングテーブルにてルーティングされる。このため、ＨＡ＃１，ＣｏＡ＃１がＣＮ＃１１，ＭＳ＃１１と、アドレスが重複していても問題はない。

（５）ルーティングの結果にしたがって、ＦＡ５−１は、カプセル化されたパケットをＨＡ４−１のＨＡ＃１に向けて送信する。

（６）カプセル化されたパケットを受け取ったＨＡ４−１は、宛先がＨＡ＃１（１９２．１６８．１．２００）のため、トンネルインタフェースで受信したことを認識する。宛先（と送信元）によってトンネルインタフェース、つまり接続先の仮想ルータ（ＶＲ）を識別することができるため、Ｏｕｔｅｒ ＩＰアドレスとＩｎｎｅｒパケットの仮想ルータ（ＶＲ）とを関連付けている。

（７）ＨＡ４−１のトンネルインタフェースは、仮想ルータＶＲ＃２１と仮想ルータＶＲ＃１１とを接続しており、仮想ルータＶＲ＃２１に所属するＯｕｔｅｒ ＩＰアドレスをデカプセル化後、Ｉｎｎｅｒパケットを仮想ルータＶＲ＃１１へ渡す。

（８）ＨＡ４−１の仮想ルータＶＲ＃１１に所属するルータは、Ｉｎｎｅｒパケットの宛先ＣＮ＃１１（１９２．１６８．１．２００）にてルーティングを実施し、ＣＮ＃１１が所属するネットワークへのｎｅｘｔｈｏｐへパケットを送信する。

（９）ＣＮ＃１１が所属するサービスネットワーク＃１のルータは、受信したパケットをＣＮ＃１１へ送信する。

（１０）このようにして、ＭＳ＃１１から送信したパケットがＣＮ＃１１に到達する。

このように、本実施の形態では、異なる仮想ルータ（ＶＲ）のネットワークをトンネルインタフェースにて関連付けているため、ＩＰアドレスの重複があるネットワークを接続し、通信することが可能となる。

また、本実施の形態では、カプセル化されたＯｕｔｅｒ ＩＰアドレスと、Ｉｎｎｅｒ ＩＰパケットが所属する仮想ルータ（ＶＲ）のネットワークとを関連付けることで、複数の仮想ルータ（ＶＲ）間の接続が可能となる。

さらに、本実施の形態では、ＩＰヘッダ等のパケット構成を変更することなく、トンネルインタフェースを持つ、カプセル化・デカプセル化処理を実施するノードのみでの実現によって、通信のエンドツーエンド（Ｅｎｄ−ｔｏ−Ｅｎｄ）間の影響個所を最小にとどめることができる。

本発明は、トンネルが上述したＩＰ−ｉｎ−ＩＰトンネル以外にも、ＩＰｓｅｃ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｐｒｏｔｏｃｏｌ）トンネルやＧＲＥ（Ｇｅｎｅｒｉｃ Ｒｏｕｔｉｎｇ Ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎ）トンネル等のＯｕｔｅｒ（外側）のネットワークにＩＰネットワークを使用するトンネルに適用可能である。

本発明によるネットワーク装置の構成例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施の形態による通信システムの構成例を示すブロック図である。 本発明に用いられるパケットのフォーマット例を示す図である。 本発明による通信システムの動作を示すシーケンスチャートである。 本発明の第２の実施の形態による通信システムの構成例を示すブロック図である。 本発明に関連する通信システムの構成例を示すブロック図である。 本発明に関連する仮想ルータの動作を説明するための図である。

符号の説明

１ ネットワーク装置
２−１，２−２ ゲートウェイ
３−１，３−２ 仮想ルータ
４−１，４−２ ＨＡ
５−１，５−２ ＦＡ
１１，１４ 仮想ルータ機能
１２，１５，
２２−１，２３−１，
２２−２，２３−２ ルーティングテーブル
１３，２１−１，
２１−２ トンネルインタフェース
１０１〜１０３ ネットワーク

Claims (12)

1. アドレスが重複する可能性のあるネットワークを接続する通信システムであって、
   前記ネットワークを別々の異なる第１及び第２のネットワークとして分離し、
   前記第１のネットワークに対応する第１のルーティングテーブルを持つ第１の仮想ルータと、前記第２のネットワークに対応する第２のルーティングテーブルを持つ第２の仮想ルータと、前記第１の仮想ルータと前記第２の仮想ルータとを接続するトンネルインタフェースとを含むネットワーク装置を有することを特徴とする通信システム。
2. 前記第１及び第２のネットワークを経由してエンドツウエンドの通信を提供することを特徴とする請求項１記載の通信システム。
3. 前記ネットワーク装置において、Ｏｕｔｅｒ ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）アドレスが前記第１及び第２の仮想ルータの一方に所属し、Ｉｎｎｅｒ ＩＰアドレスが前記第１及び第２の仮想ルータの他方に所属することを特徴とする請求項１または請求項２記載の通信システム。
4. 前記トンネルインタフェースは、Ｏｕｔｅｒ ＩＰヘッダのカプセル化処理以外に、前記第１及び第２の仮想ルータの一方のネットワークに所属するＩｎｎｅｒ ＩＰアドレスに前記第１及び第２の仮想ルータの他方のネットワークに所属するＯｕｔｅｒ ＩＰアドレスをカプセル化する機能を含むことを特徴とする請求項３記載の通信システム。
5. アドレスが重複する可能性のあるネットワークを接続するネットワーク装置であって、
   前記ネットワークを別々の異なる第１及び第２のネットワークとして分離し、
   前記第１のネットワークに対応する第１のルーティングテーブルを持つ第１の仮想ルータと、前記第２のネットワークに対応する第２のルーティングテーブルを持つ第２の仮想ルータと、前記第１の仮想ルータと前記第２の仮想ルータとを接続するトンネルインタフェースとを有することを特徴とするネットワーク装置。
6. 前記第１及び第２のネットワークを経由してエンドツウエンドの通信を提供することを特徴とする請求項５記載のネットワーク装置。
7. Ｏｕｔｅｒ ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）アドレスが前記第１及び第２の仮想ルータの一方に所属し、Ｉｎｎｅｒ ＩＰアドレスが前記第１及び第２の仮想ルータの他方に所属することを特徴とする請求項５または請求項６記載のネットワーク装置。
8. 前記トンネルインタフェースは、Ｏｕｔｅｒ ＩＰヘッダのカプセル化処理以外に、前記第１及び第２の仮想ルータの一方のネットワークに所属するＩｎｎｅｒ ＩＰアドレスに前記第１及び第２の仮想ルータの他方のネットワークに所属するＯｕｔｅｒ ＩＰアドレスをカプセル化する機能を含むことを特徴とする請求項７記載のネットワーク装置。
9. アドレスが重複する可能性のあるネットワークを接続する通信システムに用いるネットワーク接続方法であって、
   前記ネットワークを別々の異なる第１及び第２のネットワークとして分離し、
   ネットワーク装置に、前記第１のネットワークに対応する第１のルーティングテーブルを持つ第１の仮想ルータと、前記第２のネットワークに対応する第２のルーティングテーブルを持つ第２の仮想ルータとをトンネルインタフェースにて接続することを特徴とするネットワーク接続方法。
10. 前記第１及び第２のネットワークを経由してエンドツウエンドの通信を提供することを特徴とする請求項９記載のネットワーク接続方法。
11. 前記ネットワーク装置において、Ｏｕｔｅｒ ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）アドレスを前記第１及び第２の仮想ルータの一方に所属させ、Ｉｎｎｅｒ ＩＰアドレスを前記第１及び第２の仮想ルータの他方に所属させることを特徴とする請求項９または請求項１０記載のネットワーク接続方法。
12. 前記トンネルインタフェースにおいて、Ｏｕｔｅｒ ＩＰヘッダのカプセル化処理以外に、前記第１及び第２の仮想ルータの一方のネットワークに所属するＩｎｎｅｒ ＩＰアドレスに前記第１及び第２の仮想ルータの他方のネットワークに所属するＯｕｔｅｒ ＩＰアドレスをカプセル化することを特徴とする請求項１１記載のネットワーク接続方法。

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