JP2010193091A - アドレス変換装置、方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】ＩＰアドレスの種別に応じて適切な転送処理を行なうことができ、リソースを有効に活用することができるアドレス変換装置を提供できるようにする。
【解決手段】本発明のアドレス変換装置は、グローバルネットワークとプライベートネットワークとの間に介在するネットワーク上に配置されたアドレス変換装置において、複数種類のグローバルアドレス及びプライベートアドレス間のアドレス変換処理が可能であり、グローバルネットワーク及びプライベートネットワーク間のパケット転送を行なう複数の転送処理を有する転送処理手段と、送信元情報及び宛先情報に応じて適用する転送処理を決定した振分けポリシーを保持し、プライベートネットワーク側からのパケットを振分けポリシーに従って振り分けるプライベート側振分け手段と、グローバルネットワーク側からのパケットを振分けポリシーに従って振り分けるグローバル側振分け手段とを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、アドレス変換装置、方法及びプログラムに関し、例えば、複数種類のアドレス変換を持ち合わせるアドレス変換装置、方法及びプログラムに適用し得るものである。

例えば、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）内のホストは、プライベートＩＰアドレスが割り当てられ、インターネット等の外部ネットワークと接続する場合に、グローバルＩＰアドレスを使用する必要がある。

このプライベートＩＰアドレスとグローバルＩＰアドレスとの間のアドレス変換技術として、ＮＡＴ（Network Address Translation）技術やＮＡＰＴ（Network Address Port Translation）技術などがある。

図２は、従来のネットワーク構成におけるアドレス変換処理を示す図である。図２では、ユーザ宅のローカルネットワーク３とインターネット１との間に、ユーザが契約する通信事業者網２が介在するネットワーク構成を例示する。

図２において、内側斜線の丸が付されたホスト１１、１２、２１、２２、３１−１、３１−２、３３、３４、３５、３６は、インターネット１全体でユニークなグローバルＩＰアドレスが割り当てられており、これに対して、白抜き三角が付されたホスト３２−１〜３２−４は、ローカルネットワーク内でユニークなプライベートＩＰアドレスが割り当てられている。

従って、例えば、ローカルネットワーク３上のホスト３３及びインターネット１上のホスト１１が通信する場合、ホスト３３及び１１は共にグローバルＩＰアドレスが割り当てられているから、ルータＲ１及びＲ２は、そのグローバルＩＰアドレスをそのまま利用して転送することができる。

また、ローカルネットワーク上のホスト３２−１及びインターネット１上のホスト１１が通信する場合、ホスト３２−１には、プライベートＩＰアドレスが割り当てられているから、グローバルＩＰアドレスを使用する必要がある。

この場合、ホスト３２−１はユーザ宅に設置されているアドレス変換機能を有するＣＰＥ３１−１（Customer Premises Equipment）に収容されており、グローバルＩＰアドレスが割り当てられているＣＰＥ３１−１が、ホスト３２−１のプライベートＩＰアドレス及びグローバルＩＰアドレス間のアドレス変換処理を行なう。これにより、グローバルＩＰアドレスを使用できるので、ルータＲ１及びＲ２による転送が可能となり通信できる。

この図２のＣＰＥ３１−１及び３１−２が搭載するアドレス変換装置としては、例えば、特許文献１に記載される技術がある。特許文献１には、ローカルネットワーク上の公開サーバが設置されている場合のアドレス変換技術が記載されている。

特開２００１−１８６１９１号公報

しかしながら、図２に示すようなＣＰＥが配置されたネットワーク構成に、さらに通信事業者網２上にアドレス変換装置を設ける場合がある。このような２段構成の場合、通信事業者網２上のアドレス変換装置は、アドレス変換不要なパケットまでアドレス変換を行なってしまうという問題が生じ得る。従って、ＩＰアドレスの種別に従って適切な転送処理を行なうことが望まれる。

また、アドレス変換技術としてＮＡＴ技術やＮＡＰＴ技術などがあるが、通信事業者網２上のアドレス変換装置のリソース（例えば、メモリリソースなど）を有効に活用する観点から、ホストの通信量に応じて適切なアドレス変換処理を適用することが望まれる。

そのため、上記課題に鑑みて、ＩＰアドレスの種別に応じて適切な転送処理を行なうことができ、リソースを有効に活用することができるアドレス変換装置、方法及びプログラムが求められている。

第１の本発明のアドレス変換装置は、グローバルネットワークとプライベートネットワークとの間に介在するネットワーク上に配置されたアドレス変換装置において、（１）複数種類のグローバルアドレス及びプライベートアドレス間のアドレス変換処理が可能であり、グローバルネットワーク及びプライベートネットワーク間のパケット転送を行なう複数の転送処理を有する転送処理手段と、（２）受信パケットの送信元情報及び宛先情報に応じて適用する転送処理を決定した振分けポリシーを保持する振分けポリシー保持手段と、（３）プライベートネットワーク側から受信したパケットを振分けポリシーに従って複数の転送処理のいずれかに振り分けるプライベート側振分け手段と、（４）グローバルネットワーク側から受信したパケットを振分けポリシーに従って複数の転送処理のいずれかに振り分けるグローバル側振分け手段とを備えることを特徴とする。

第２の本発明のアドレス変換方法は、グローバルネットワークとプライベートネットワークとの間に介在するネットワーク上に配置されたアドレス変換装置のアドレス変換方法において、（１）転送処理手段が、複数種類のグローバルアドレス及びプライベートアドレス間のアドレス変換処理が可能であり、グローバルネットワーク及びプライベートネットワーク間のパケット転送を行なう複数の転送処理を有し、（２）ポリシー保持手段が、受信パケットの送信元情報及び宛先情報に応じて適用する転送処理を決定した振分けポリシーを保持し、（３）プライベート側振分け手段が、プライベートネットワーク側から受信したパケットを振分けポリシーに従って複数の転送処理のいずれかに振り分けるプライベート側振分け工程と、（４）グローバル側振分け手段が、グローバルネットワーク側から受信したパケットを振分けポリシーに従って複数の転送処理のいずれかに振り分けるグローバル側振分け工程とを有することを特徴とする。

第３の本発明のアドレス変換プログラムは、グローバルネットワークとプライベートネットワークとの間に介在するネットワーク上に配置されたアドレス変換装置を、（１）複数種類のグローバルアドレス及びプライベートアドレス間のアドレス変換処理が可能であり、グローバルネットワーク及びプライベートネットワーク間のパケット転送を行なう複数の転送処理を有する転送処理手段、（２）受信パケットの送信元情報及び宛先情報に応じて適用する転送処理を決定した振分けポリシーを保持する振分けポリシー保持手段、（３）プライベートネットワーク側から受信したパケットを振分けポリシーに従って複数の転送処理のいずれかに振り分けるプライベート側振分け手段、（４）グローバルネットワーク側から受信したパケットを振分けポリシーに従って複数の転送処理のいずれかに振り分けるグローバル側振分け手段として機能させることを特徴とする。

本発明のアドレス変換装置、方法及びプログラムによれば、ＩＰアドレスの種別に応じて適切な転送処理を行なうことができ、リソースを有効に活用することができる。

第１の実施形態の二段構成をなすネットワークの構成を示すネットワーク構成図である。 従来のネットワーク構成を示すネットワーク構成図である。 第１の実施形態のアドレス変換装置の内部構成を示す内部構成図である。 第１の実施形態のＩｎ側振分けテーブルの構成を示す構成図である。 第１の実施形態のＯｕｔ側振分けテーブルの構成を示す構成図である。 第１の実施形態の統計情報テーブルの構成を示す構成図である。 第１の実施形態の透過転送処理を説明する説明図である。 第１の実施形態のＮＡＴ転送処理及びＮＡＰＴ転送処理を説明する説明図である。 第１の実施形態の静的ＮＡＴ転送処理を説明する説明図である。 第１の実施形態の振分け変更送処理のフローチャートである。

（Ａ）第１の実施形態
以下では、本発明のアドレス変換装置、方法及びプログラムの第１の実施形態について図面を参照しながら説明する。

（Ａ−１）第１の実施形態の構成
図１は、第１の実施形態のネットワーク１０のネットワーク構成を示す構成図である。図１において、ネットワーク１０は、インターネット１、通信事業者網２、ユーザ宅のローカルネットワーク３とを有して構成される。

図１に示すネットワーク１０の構成は、ユーザ宅のローカルネットワーク３及びインターネット１の間に、ユーザが契約する通信事業者の通信事業者網２が介在するネットワーク構成であり、ルータＲ１はインターネット１及び通信事業者網２間の転送処理を行ない、ルータＲ２はローカルネットワーク３及び通信事業者網２間の転送処理を行なうものである。

図１において、内側斜線の丸が付されたホスト１１、１２、２１、２２、２３、２４、３１−２、３５、３６は、インターネット１全体でユニークなグローバルＩＰアドレス（以下、Ｇｒｏｂａｌともいう）が割り当てられているものとする。

また、黒三角（内側ドット付三角）が付されたホスト２５、２６、３１−１、３３、３４は、通信事業者網２内でユニークなキャリアプライベートＩＰアドレス（以下、Ｐｒｉｖａｔｅ−Ｃともいう）が割り当てられており、また白抜き三角が付されたホスト３２−１〜３２−４は、ローカルネットワーク内でユニークなプライベートＩＰアドレス（以下、Ｐｒｉｖａｔｅ−Ｕともいう）が割り当てられているものとする。

ここで、インターネット１、通信事業者網２、ローカルネットワーク上のホストは、種々の通信装置が該当するが、例えば、ルータやスイッチ機器等の転送装置若しくはネットワーク装置、ＣＰＥやＰＣやＩＰ電話端末などの端末、サーバ等が該当する。

通信事業者網２は、通信事業者が運営する通信網であり、アドレス変換装置１００が配置されている。通信事業者網２は、アドレス変換装置１００を境界として、インターネット１側にあるＮＷ１と、ローカルネットワーク３側にあるＮＷ２との２つに区分し、ＮＷ１及びＮＷ２間の通信は、全てアドレス変換装置１００を通じて行なう。

ＮＷ１上に存在する全てのホスト２１、２２には、グローバルＩＰアドレスが割り当てられている。また、ＮＷ２上に存在するホスト２３〜２６には、グローバルアドレス又は通信事業者網２内でユニークなキャリアプライベートアドレスが割り当てられている。

アドレス変換装置１００は、受信パケットのＩＰアドレス種別に応じて、適切なネットワークアドレスの変換処理（転送処理）をするものであり、ＮＷ１及びＮＷ２間の全て通信について転送処理を行なうものである。これにより、アドレス変換が不要なパケットに対しては、アドレス変換を実行せずに転送処理を行なうことができる。

また、アドレス変換装置１００は、受信パケットの送信元ホストのトラフィック量（通信量）を測定し、そのトラフィック量に応じてアドレス変換処理（転送処理）に変更するものである。これにより、トラフィック量に応じたアドレス変換処理を適用できるので、アドレス変換装置１００のメモリリソースの削減ができる。

ここで、アドレス変換装置１００は、ＩＰアドレスの種別に応じて複数種類の転送処理に対応可能なインタフェース（ＩＦ：Inter Face）グループを有し、各種類の転送処理をグループ毎に行なうことができる。

第１の実施形態では、例えば、透過転送、ＮＡＴ転送、ＮＡＰＴ転送、静的ＮＡＴ転送の４種類の転送処理をグループ化するＩＦグループが定義づけられている。なお、ＩＦグループの対応可能な転送処理のグループ数や種類は、特に限定されるものではない。

また、ＩＦグループは、ローカルネットワーク３側であるＩｎ側のＩＰインタフェースと、インターネット１側であるＯｕｔ側のＩＰインタフェースとを１つずつ関連付けて定義されるものである。

図３は、アドレス変換装置１００の内部構成を示す機能ブロック図である。なお、アドレス変換装置１００は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ等のハードウェアを有し、以下のアドレス変換装置１００の機能は、ＣＰＵが、ＲＯＭに格納されるアドレス変換プログラムを読み出し実行することにより実現されるものである。

図３において、アドレス変換装置１００は、管理部１０１、Ｉｎ側振分け部１０２、Ｏｕｔ側振分け部１０３、静的ＮＡＴ転送処理部１０４、ＮＡＴ転送処理部１０５、ＮＡＰＴ転送処理部１０６、透過転送処理部１０７、振分け変更判定部１０８、トラフィック測定部１０９、送受信部１１０、送受信部１１１を少なくとも有する。

管理部１０１は、システム管理者が操作する管理装置１２０と接続しており、管理装置１２０から受信した設定を各構成要素に与えるものである。例えば、管理装置１２０からの指示を受けた管理部１０１は、Ｉｎ側振分け部１０２及びＯｕｔ側振分け部１０３に対して後述する振分けテーブルの事前設定をしたり、振分け変更判定部１０８に対して振分け処理に係る閾値や自動変更設定機能のＯＮ／ＯＦＦを設定したり、トラフィック測定部１０９のトラフィック測定に係る単位測定期間の設定をしたり等をする。

Ｉｎ側振分け部１０２は、通信事業者網２のＮＷ２又はユーザ宅のローカルネットワーク３側から受信したパケットを４種類の転送処理部１０４〜１０７に振分けるものである。

ここで、Ｉｎ側振分け部１０２の振分け方法は、予め管理者により設定された振分けテーブルを用いて、振分けポリシーに従って行なわれる。

図４は、振分けのルールを設定する振分けテーブルの構成例を示す構成図である。図４（Ａ）に示す振分けテーブルは、「Ｎｏ」、「ＳＡ（Source Address）」、「ＤＡ（Destination Address）」、「Ａｃｔｉｏｎ」を項目として持つ。

振分けテーブルでは、ＳＡ、ＤＡ及びＡｃｔｉｏｎが対応付けられて設定されており、これらの組合せの各々が１つの振分けポリシーとなっている。「Ｎｏ」は、各振分けポリシーの識別番号である。「ＳＡ」には送信元ＩＰアドレスが設定され、「ＤＡ」には宛先ＩＰアドレスが設定される。また、「Ａｃｔｉｏｎ」には、「ＳＡ」及び「ＤＡ」に設定される条件に一致する受信パケットに対するＩｎ側振分け部１０２の処理が設定されている。

ここで、図４（Ａ）の「ＳＡ」及び「ＤＡ」に設定されるＩＰアドレスは、図４（Ｃ）で定義した各ネットワークのアドレスプレフィックスを用いた場合の例である。また、「ＳＡ」及び「ＤＡ」の「＊」は、特にＩＰアドレスの限定がないことを示す。

また、図４（Ａ）の振分けテーブルは、振分け変更判定部１０８により変更可能なものである。この振分け変更判定部１０８の判定処理は後述するが、ユーザ宅のローカルネットワーク３又は通信事業者網２のＮＷ２上のホストを送信元とするトラフィック状況に応じて、予め設定した振分けポリシーの内容を変更することができる。これにより、アドレス変換装置１００のリソースの削減が期待できる。

Ｉｎ側振分け部１０２は、図４（Ｂ）に示す構成のＩＰパケットを受信すると、その受信パケットのＩＰヘッダからＳＡ（送信元ＩＰアドレス）及びＤＡ（宛先ＩＰアドレス）を抽出する。そして、振分けテーブルを参照して、当該受信パケットのＳＡ及びＤＡに対応する振分けポリシーが存在するか否かを判断し、その振分けポリシーが存在する場合に、Ｉｎ側振分け部１０２は、当該振分けポリシーの「Ａｃｔｉｏｎ」に従って受信パケットの振分けを行なう。

Ｏｕｔ側振分け部１０３は、通信事業者網２のＮＷ１又はインターネット１から受信したパケットを４種類の転送処理１０４〜１０７に振分けるものである。

Ｏｕｔ側振分け部１０３の振分け方法は、図５に示す振分けテーブルを用いて、振分けポリシーに従って受信パケットを振分ける方法であり、基本的にＩｎ側振分け部１０２の振分け方法と同様であるが、振分け変更判定部１０８からの振分けポリシーは設定されない。

静的ＮＡＴ転送処理部１０４は、Ｉｎ側振分け部１０２及びＯｕｔ側振分け部１０３からの受信パケットのＩＰアドレスについて、静的ＮＡＴ技術によりグローバルＩＰアドレス及びプライベートＩＰアドレス間のアドレス変換処理を行なうものである。

ＮＡＴ転送処理部１０５は、Ｉｎ側振分け部１０２及びＯｕｔ側振分け部１０３からの受信パケットのＩＰアドレスについて、動的ＮＡＴ技術によりグローバルＩＰアドレス及びプライベートＩＰアドレス間のアドレス変換処理を行なうものである。

ＮＡＰＴ転送処理部１０６は、Ｉｎ側振分け部１０２及びＯｕｔ側振分け部１０３からの受信パケットのＩＰアドレスについて、ＮＡＰＴ技術によりグローバルＩＰアドレス及びプライベートＩＰアドレス間のアドレス変換と、ポート番号の変換処理を行なうものである。

透過転送処理部１０７は、Ｉｎ側振分け部１０２及びＯｕｔ側振分け部１０３からの受信パケットのＩＰアドレスに対してアドレス変換処理を行なわずに、受信パケットのグローバルＩＰアドレスをそのまま使用して転送処理を行なうものである。

トラフィック測定部１０９は、Ｉｎ側の送受信部１１０に到着したパケットを監視し、このパケットのＳＡ（送信元ＩＰアドレス）を抽出して送信元ホスト毎に到着パケットをカウントし、各ホストのトラフィック量を測定するものである。

トラフィック量の測定は、所定期間内のパケット数をカウントする。例えば、１分、１時間、１日、１週間等の期間内のトラフィック量を測定することができる。

図６は、トラフィック測定部１０９の統計情報テーブルの構成を示す構成図である。図６において、統計情報テーブルは、「Ｎｏ」、「ＳＡ」、「パケット数」、「ＮＡＴ変更対象」を項目として有する。

統計情報テーブルは、Ｉｎ側のホストを送信元とするパケットのカウント数を示すテーブルであり、「Ｎｏ」は、ホストのＩＰアドレス毎に割り当てられた識別番号であり、「ＳＡ」には送信元のＩＰアドレスが設定され、「パケット数」には、その送信元からのパケットのカウント値が格納される。

また、「ＮＡＴ変更対象」には、「パケット数」に書き込まれているパケット数が閾値を超えたときにフラグが付される。この閾値は、管理者が任意に設定することができるが、例えば１０００パケット数以上と設定することができる。

振分け変更判定部１０８は、トラフィック測定部１０９の統計情報テーブルを参照して、ＮＡＰＴ転送を行なっているホストのトラフィック量が閾値を超えているか否かを判定し、当該ホストの転送処理をＮＡＰＴ転送からＮＡＴ転送に変更するものである。

つまり、振分け変更判定部１０８は、統計情報テーブルの「ＮＡＴ変更対象」にフラグが付されているか否かを判断することで、そのホストのトラフィック量が多いか否かを判断できる。また、振分け変更判定部１０８は、Ｉｎ側振分け部１０２の振分けテーブル（図４参照）の「Ａｃｔｉｏｎ」の内容を「ＮＡＰＴ転送」から「ＮＡＴ転送」に変更することで振分け変更を実現できる。

ここで、振分け変更判定部１０８は、転送処理の変更について自動変更設定機能を有する。この自動変更設定機能とは、ホストのパケット数が閾値を超えている場合に、振分け変更判定部１０８が、Ｉｎ側振分け部１０２の当該ホストの振分けポリシーを自動的に変更する機能をいう。

この自動変更設定機能が設定されている場合には上記の自動変更を行ない、設定されていない場合には当該ホストに対してアドレス変換処理（転送処理）を変更する旨を指示する。この指示を受けたホストは、振分けポリシーを変更又は新たに生成することを管理者側に指示し、これを受けてＩｎ側振分け部１０２の振分けポリシーが変更又は新たに設定される。自動変更設定機能は、管理者の操作を受けてホスト毎に設定するようにしてもよい。

送受信部１１０及び送受信部１１１は、Ｉｎ側のＮＷ２及びＯｕｔ側のＮＷ１とパケットの送受信を行なう通信手段である。

（Ａ−２）第１の実施形態の動作
次に、第１の実施形態のアドレス変換装置１００におけるアドレス変換処理の動作を、図面を参照しながら説明する。

ユーザ宅のローカルネットワーク３や通信事業者網２のＮＷ２のホストから送信されたパケットは、アドレス変換装置１００の送受信部１１０に受信され、Ｉｎ側振分け部１０２に与えられる。

Ｉｎ側振分け部１０２では、受信パケットのＩＰヘッダからＳＡ及びＤＡを抽出し、振分けテーブルを参照して、ＳＡ及びＤＡに対応する振分けポリシーを判断し、この振分けポリシーに従って当該パケットを振り分ける。

パケットは、静的ＮＡＴ転送処理部１０４、ＮＡＴ転送処理部１０５、ＮＡＰＴ転送処理部１０６、透過転送処理部１０７のいずれかに振り分けられ、各転送処理部１０４〜１０７による転送処理が行なわれ、送受信部１１１から出力される。これにより、パケットはインターネット１や通信事業者網２のＮＷ１に送信される。

反対に、インターネット１や通信事業者網２のＮＷ１のホストから送信されたパケットは、アドレス変換装置１００の送受信部１１１に受信され、Ｏｕｔ側振分け部１０３に与えられる。

Ｏｕｔ側振分け部１０３では、受信パケットのＩＰヘッダからＳＡ及びＤＡを抽出し、振分けテーブルを参照して、ＳＡ及びＤＡに対応する振分けポリシーを判断し、この振分けポリシーに従って当該パケットを振り分ける。

この場合も同様に、パケットは、静的ＮＡＴ転送処理部１０４、ＮＡＴ転送処理部１０５、ＮＡＰＴ転送処理部１０６、透過転送処理部１０７のいずれかに振り分けられ、各転送処理部１０４〜１０７による転送処理が行なわれ、送受信部１１１から出力される。これにより、パケットは通信事業者網２のＮＷ２やローカルネットワーク３に送信される。

（Ａ−２−１）透過転送処理
図７は、透過転送処理部１０７による透過転送処理を説明する説明図である。この透過転送は、ユーザ宅のローカルネットワーク３や通信事業者網２のＮＷ２で、キャリアプライベートＩＰアドレスやグローバルＩＰアドレスを持つホストの通信に適用する。

図７において、矢印で示すホスト間の通信は、透過転送を行なう。

（ア）まず、ユーザ宅のローカルネットワーク３で、Ｇｌｏｂａｌのアドレスを持つホスト（例えばホスト３５、３６）や、Ｐｒｉｖａｔｅ−Ｕのアドレスを持つがＣＰＥ３１−１でＧｌｏｂａｌに変換可能なホスト（例えばホスト３２−３、３２−４）と、インターネット１のＧｌｏｂａｌのアドレスを持つホスト（例えばホスト１１、１２）との間の通信は、透過転送となる。

（ａ）例えば、図４、図５及び図７を参照して、ローカルネットワーク３のホストのアドレスが「Ｇｒ２／８」であり、インターネット１のホストのアドレスが「Ｇｒ１０／８」とする。

（ａ−１）ローカルネットワーク３のホストからインターネット１のホストに送信する場合、アドレス変換装置１００のＩｎ側振分け部１０２は、パケットのＳＡ「Ｇｒ２／８」及びＤＡ「Ｇｒ１０／８」を抽出する。

（ａ−２）そして、振分けテーブルを参照して「Ｎｏ．１０２」の振分けポリシーに従って、Ｉｎ側振分け部１０２は当該パケットを透過転送処理部１０７に与える。

（ａ−３）透過転送処理部１０７は、このパケットをそのままアドレス変換せず、宛先「Ｇｒ１０／８」に向けて転送する。

（ｂ−１）また逆に、インターネット１のホストからローカルネットワーク３のホストに送信する場合、アドレス変換装置１００のＯｕｔ側振分け部１０３は、パケットのＳＡ「Ｇｒ１０／８」及びＤＡ「Ｇｒ２／８」を抽出する。

（ｂ−２）そして、Ｉｎ側の場合と同様に、振分けテーブルを参照して「Ｎｏ．１０２」の振分けポリシーに従って、Ｏｕｔ側振分け部１０３は当該パケットを透過転送処理部１０７に与える。

（ｂ−３）透過転送処理部１０７は、このパケットをそのままアドレス変換せず、宛先「Ｇｒ２／８」に向けて転送する。

なお、例えばホスト３２−３、３２−４のアドレスはＰｒｉｖａｔｅ−Ｕであるが、ＣＰＥ３１−２のアドレス変換機能によりＧｒｏｂａｌに変換されるものであるから、上記例と同様の透過転送が可能となる。

（イ）ユーザ宅のローカルネットワーク３で、Ｇｌｏｂａｌのアドレスを持つホスト（例えばホスト３５、３６）や、Ｐｒｉｖａｔｅ−Ｃのアドレスを持つホスト（例えばホスト３３、３４）、Ｐｒｉｖａｔｅ−Ｕのアドレスを持つがＣＰＥ３１−１、３１−２でＧｌｏｂａｌ若しくはＰｒｉｖａｔｅ−Ｃに変換可能なホスト（例えばホスト３２−１〜３２−４）と、ＮＷ１のＧｌｏｂａｌのアドレスを持つホスト（例えばホスト２１、２２）との間の通信は、透過転送となる。

（ａ）例えば、図４、図５及び図７を参照して、ローカルネットワーク３のホストのアドレスが「Ｐｒ２／８」であり、ＮＷ１のホストのアドレスが「Ｇｒ１／８」とする。

（ａ−１）ローカルネットワーク３のホストからＮＷ１のホストに送信する場合、アドレス変換装置１００のＩｎ側振分け部１０２は、パケットのＳＡ「Ｐｒ２／８」及びＤＡ「Ｇｒ１／８」を抽出する。

（ａ−２）そして、振分けテーブルを参照して「Ｎｏ．１０１」の振分けポリシーに従って、Ｉｎ側振分け部１０２は当該パケットを透過転送処理部１０７に与える。

（ａ−３）透過転送処理部１０７は、このパケットをそのままアドレス変換せず、宛先「Ｇｒ１／８」に向けて転送する。

（ｂ−１）また逆に、ＮＷ１のホストからローカルネットワーク３のホストに送信する場合、アドレス変換装置１００のＯｕｔ側振分け部１０３は、パケットのＳＡ「Ｇｒ１／８」及びＤＡ「Ｐｒ２／８」を抽出する。

（ｂ−２）そして、Ｉｎ側の場合と同様に、振分けテーブルを参照して「Ｎｏ．１０１」の振分けポリシーに従って、Ｏｕｔ側振分け部１０３は当該パケットを透過転送処理部１０７に与える。

（ｂ−３）透過転送処理部１０７は、このパケットをそのままアドレス変換せず、宛先「Ｐｒ２／８」に向けて転送する。

なお、例えばホスト３２−１、３２−２のアドレスはＰｒｉｖａｔｅ−Ｕであるが、ＣＰＥ３１−１のアドレス変換機能によりＰｒｉｖａｔｅ−Ｃに変換されるから、例えば振分けポリシー「Ｎｏ．１０１」に従った透過転送が可能となる。

また、ホスト３２−３、３２−４のアドレスはＰｒｉｖａｔｅ−Ｕであるが、ＣＰＥ３１−２のアドレス変換機能によりＧｌｏｂａｌに変換されるから、例えば振分けポリシー「１０２」に従った透過処理が可能となる。

（ウ）ＮＷ２のＧｌｏｂａｌを持つホスト（例えばホスト２３、２４）や、Ｐｒｉｖａｔｅ−Ｃのアドレスを持つホスト（例えばホスト２５、２６）と、ＮＷ１のＧｌｏｂａｌのアドレスを持つホスト（例えばホスト２１、２２）との間の通信は、透過転送となる。

（ａ）例えば、図４、図５及び図７を参照して、ＮＷ２のホストのアドレスが「Ｐｒ２／８」であり、ＮＷ１のホストのアドレスが「Ｇｒ１／８」とする。

（ａ−１）ＮＷ２のホストからＮＷ１のホストに送信する場合、アドレス変換装置１００のＩｎ側振分け部１０２は、パケットのＳＡ「Ｐｒ２／８」及びＤＡ「Ｇｒ１／８」を抽出する。

（ａ−２）そして、振分けテーブルを参照して「Ｎｏ．１０１」の振分けポリシーに従って、Ｉｎ側振分け部１０２は当該パケットを透過転送処理部１０７に与える。

（ａ−３）透過転送処理部１０７は、このパケットをそのままアドレス変換せず、宛先「Ｇｒ１／８」に向けて転送する。

（ｂ−１）また逆に、ＮＷ１のホストからＮＷ２のホストに送信する場合、アドレス変換装置１００のＯｕｔ側振分け部１０３は、パケットのＳＡ「Ｇｒ１／８」及びＤＡ「Ｐｒ２／８」を抽出する。

（ｂ−２）そして、Ｉｎ側の場合と同様に、振分けテーブルを参照して「Ｎｏ．１０１」の振分けポリシーに従って、Ｏｕｔ側振分け部１０３は当該パケットを透過転送処理部１０７に与える。

（ｂ−３）透過転送処理部１０７は、このパケットをそのままアドレス変換せず、宛先「Ｐｒ２／８」に向けて転送する。

（エ）ＮＷ２のＧｌｏｂａｌのアドレスを持つホスト（例えばホスト２３、２４）と、インターネット１のＧｌｏｂａｌのアドレスを持つホスト（例えばホスト１１、１２）との間の通信は、透過転送となる。

（ａ）例えば、図４、図５及び図７を参照して、ＮＷ２のホストのアドレスが「Ｇｒ２／８」であり、インターネット１のホストのアドレスが「Ｇｒ１０／８」とする。

（ａ−１）ＮＷ２のホストからインターネット１のホストに送信する場合、アドレス変換装置１００のＩｎ側振分け部１０２は、パケットのＳＡ「Ｇｒ２／８」及びＤＡ「Ｇｒ１０／８」を抽出する。

（ａ−２）そして、振分けテーブルを参照して「Ｎｏ．１０２」の振分けポリシーに従って、Ｉｎ側振分け部１０２は当該パケットを透過転送処理部１０７に与える。

（ａ−３）透過転送処理部１０７は、このパケットをそのままアドレス変換せず、宛先「Ｇｒ１０／８」に向けて転送する。

（ｂ−１）また逆に、インターネット１のホストからＮＷ２のホストに送信する場合、アドレス変換装置１００のＯｕｔ側振分け部１０３は、パケットのＳＡ「Ｇｒ１０／８」及びＤＡ「Ｇｒ２／８」を抽出する。

（ｂ−２）そして、Ｉｎ側の場合と同様に、振分けテーブルを参照して「Ｎｏ．１０２」の振分けポリシーに従って、Ｏｕｔ側振分け部１０３は当該パケットを透過転送処理部１０７に与える。

（ｂ−３）透過転送処理部１０７は、このパケットをそのままアドレス変換せず、宛先「Ｇｒ２／８」に向けて転送する。

（Ａ−２−２）ＮＡＴ転送、ＮＡＰＴ転送処理
図８は、ＮＡＴ転送処理部１０５、ＮＡＰＴ転送処理部１０６によるＮＡＴ転送処理、ＮＡＰＴ転送処理を説明する説明図である。このＮＡＴ転送、ＮＡＰＴ転送は、ユーザ宅のキャリアプライベートＩＰアドレスを持つホストの通信に適用する。

プライベートＩＰアドレスについては、ＣＰＥでキャリアプライベートアドレスに変換される。それぞれのホストの通信については、図中の矢印で示す以下の通信で、ＮＡＴ転送、ＮＡＰＴ転送を行なう。なお、ＮＡＴ転送かＮＡＰＴ転送かの選択は、管理者による指定か、振り分け変更判定部１０８の結果による。

（ア）ユーザ宅のローカルネットワーク３のＰｒｉｂａｔｅ−Ｃのアドレスを持つホスト（例えばホスト３３、３４）や、Ｐｒｉｖａｔｅ−Ｕを持つが、ＣＰＥ３１−１にてＰｒｉｂａｔｅ−Ｃに変換のアドレスを持つホスト（例えばホスト３２−１、３２−２）をクライアント側として、インターネット１のＧｌｏｂａｌのアドレスを持つホスト（例えばホスト１１、１２）をサーバ側とした通信は、ＮＡＴ転送又はＮＡＰＴ転送とする。

（ａ）例えば、図４、図５及び図８を参照して、ローカルネットワーク３のホストのアドレスが「Ｐｒ２−１／３２」であり、インターネット１のホストのアドレスが「Ｇｒ１０／８」とする。

（ａ−１）クライアント側であるローカルネットワーク３のホストからインターネット１のホストに送信する場合、アドレス変換装置１００のＩｎ側振分け部１０２は、パケットのＳＡ「Ｐｒ２−１／３２」及びＤＡ「Ｇｒ１０／８」を抽出する。

（ａ−２）そして、振分けテーブルを参照して「Ｎｏ．１０３」の振分けポリシーに従って、Ｉｎ側振分け部１０２は当該パケットをＮＡＴ転送処理部１０５に与える。

（ａ−３）ＮＡＴ転送処理部１０５では、ＳＡのＰｒｉｖａｔｅ−Ｃ「Ｐｒ２−１／３２」をＧｌｏｂａｌ「Ｇｒ１−２０／２４」に変換して、宛先「Ｇｒ１０／８」に向けて転送する。

（ｂ−１）また逆に、サーバ側であるインターネット１のホストからローカルネットワーク３のホストに送信する場合、アドレス変換装置１００のＯｕｔ側振分け部１０３は、パケットのＳＡ「Ｇｒ１０／８」及びＤＡ「Ｇｒ１−２０／２４」を抽出する。

（ｂ−２）そして、Ｉｎ側の場合と同様に、振分けテーブルを参照して「Ｎｏ．１０３」の振分けポリシーに従って、Ｏｕｔ側振分け部１０３は当該パケットをＮＡＴ転送処理部１０５に与える。

（ｂ−３）ＮＡＴ転送処理部１０５は、ＤＡのＧｌｏｂａｌ「Ｇｒ１−２０／２４」をＰｒｉｖａｔｅ−Ｃ「Ｐｒ２−１／３２」に変換して、宛先「Ｐｒ２−１／３２」に向けて転送する。

（イ）ＮＷ２のＰｒｉｖａｔｅ−Ｃのアドレスを持つホスト（例えば、ホスト２５、２６）をクライアント側として、インターネット１のＧｌｏｂａｌのアドレスを持つホスト（例えばホスト１１、１２）をサーバ側とした通信は、ＮＡＴ転送又はＮＡＰＴ転送とする。

（ａ）例えば、図４、図５及び図８を参照して、ＮＷ２のホストのアドレスが「Ｐｒ２−２／２４」であり、インターネット１のホストのアドレスが「Ｇｒ１０／８」とする。

（ａ−１）クライアント側であるＮＷ２のホストからインターネット１のホストに送信する場合、アドレス変換装置１００のＩｎ側振分け部１０２は、パケットのＳＡ「Ｐｒ２−２／２４」及びＤＡ「Ｇｒ１０／８」を抽出する。

（ａ−２）そして、振分けテーブルを参照して「Ｎｏ．１０４」の振分けポリシーに従って、Ｉｎ側振分け部１０２は当該パケットをＮＡＴ転送処理部１０５に与える。

（ａ−３）ＮＡＴ転送処理部１０５では、ＳＡのＰｒｉｖａｔｅ−Ｃ「Ｐｒ２−２／２４」をＧｌｏｂａｌ「Ｇｒ１−２１／２４」に変換して、宛先「Ｇｒ１０／８」に向けて転送する。

（ｂ−１）また逆に、サーバ側であるインターネット１のホストからＮＷ２のホストに送信する場合、アドレス変換装置１００のＯｕｔ側振分け部１０３は、パケットのＳＡ「Ｇｒ１０／８」及びＤＡ「Ｇｒ１−２１／２４」を抽出する。

（ｂ−２）そして、Ｉｎ側の場合と同様に、振分けテーブルを参照して「Ｎｏ．１０４」の振分けポリシーに従って、Ｏｕｔ側振分け部１０３は当該パケットをＮＡＴ転送処理部１０５に与える。

（ｂ−３）ＮＡＴ転送処理部１０５は、ＤＡのＧｌｏｂａｌ「Ｇｒ１−２１／２４」をＰｒｉｖａｔｅ−Ｃ「Ｐｒ２−２／２４」に変換して、宛先「Ｐｒ２−２／２４」に向けて転送する。

（Ａ−２−３）静的ＮＡＴ転送
図９は、静的ＮＡＴ転送処理部１０４による静的ＮＡＴ転送処理を説明する説明図である。ユーザ宅のローカルネットワーク３や通信事業者網２内のキャリアプライベートアドレスを持つホスト（特にサーバ）のサーバ公開の通信に適用する。それぞれのホストの通信については、図中の矢印で示す以下の通信で、静的ＮＡＴ転送を行なう。

（ア）インターネット１のＧｌｏｂａｌアドレスを持つホスト（例えばホスト１１、１２）がクライアント側として、ＮＷ２のＰｒｉｖａｔｅ−Ｃのアドレスを持つホスト（例えばホスト２５、２６）をサーバ側とした通信は、静的ＮＡＴ転送とする。

（ａ）例えば、図４、図５及び図９を参照して、インターネット１のホストのアドレスが「Ｇｒ１０／８」であり、ＮＷ２のホスト（サーバ）のアドレスが「Ｐｒ２−１０／３２」とする。

静的アドレス転送処理部１０４は、このＮＷ２のＰｒｉｖａｔｅ−Ｃのアドレス「Ｐｒ２−１０／３２」を持つホスト（サーバ）に「Ｇｒ１−１０／３２」のＧｌｏｂａｌを割り当てる。

（ａ−１）クライアント側であるインターネット１のホストからＮＷ２のホストに送信する場合、アドレス変換装置１００のＯｕｔ側振分け部１０３は、パケットのＳＡ「ＧＲ１０／８」及びＤＡ「Ｇｒ１−１０／３２」を抽出する。

（ａ−２）そして、振分けテーブルを参照して「Ｎｏ．１」の振分けポリシーに従って、Ｏｕｔ側振分け部１０３は当該パケットを静的ＮＡＴ転送処理部１０４に与える。

（ａ−３）静的ＮＡＴ転送処理部１０４では、ＤＡのＧｌｏｖａｌ「Ｇｒ１−１０／３２」をＰｒｉｖａｔｅ−Ｃ「Ｐｒ２−１０／３２」に変換して、宛先「Ｐｒ２−１０／３２」に向けて転送する。

（ｂ−１）また逆に、サーバ側であるＮＷ２のホスト（サーバ）からインターネット１のホストに送信する場合、アドレス変換装置１００のＩｎ側振分け部１０２は、パケットのＳＡ「Ｐｒ２−１０／３２」及びＤＡ「Ｇｒ１０／８」を抽出する。

（ｂ−２）そして、Ｏｕｔ側の場合と同様に、振分けテーブルを参照して「Ｎｏ．１」の振分けポリシーに従って、Ｉｎ側振分け部１０２は当該パケットを静的ＮＡＴ転送処理部１０４に与える。

（ｂ−３）静的ＮＡＴ転送処理部１０４は、ＳＡのＰｒｉｖａｔｅ−Ｃ「Ｐｒ２−１０／３２」をＧｌｏｂａｌ「Ｇｒ１−１０／３２」に変換して、宛先「Ｇｒ１０／８」に向けて転送する。

（イ）インターネット１のＧｌｏｂａｌアドレスを持つホスト（例えばホスト１１、１２）がクライアント側として、ローカルネットワーク３のＰｒｉｖａｔｅ−Ｃのアドレスを持つホスト（３３、３４、３１−１）をサーバ側とした通信は、静的ＮＡＴ転送とする
（ａ）例えば、図４、図５及び図９を参照して、インターネット１のホストのアドレスが「Ｇｒ１０／８」であり、ローカルネットワーク３のホスト（サーバ）のアドレスが「Ｐｒ２−１１／３２」とする。

静的アドレス転送処理部１０４は、このローカルネットワーク３のＰｒｉｖａｔｅ−Ｃのアドレス「Ｐｒ２−１１／３２」を持つホスト（サーバ）に「Ｇｒ１−１１／３２」のＧｌｏｂａｌを割り当てる。

（ａ−１）クライアント側であるインターネット１のホストからローカルネットワーク３のホストに送信する場合、アドレス変換装置１００のＯｕｔ側振分け部１０３は、パケットのＳＡ「ＧＲ１０／８」及びＤＡ「Ｇｒ１−１１／３２」を抽出する。

（ａ−２）そして、振分けテーブルを参照して「Ｎｏ．２」の振分けポリシーに従って、Ｏｕｔ側振分け部１０３は当該パケットを静的ＮＡＴ転送処理部１０４に与える。

（ａ−３）静的ＮＡＴ転送処理部１０４では、ＤＡのＧｌｏｖａｌ「Ｇｒ１−１１／３２」をＰｒｉｖａｔｅ−Ｃ「Ｐｒ２−１１／３２」に変換して、宛先「Ｐｒ２−１１／３２」に向けて転送する。

（ｂ−１）また逆に、サーバ側であるローカルネットワーク３のホスト（サーバ）からインターネット１のホストに送信する場合、アドレス変換装置１００のＩｎ側振分け部１０２は、パケットのＳＡ「Ｐｒ２−１１／３２」及びＤＡ「Ｇｒ１０／８」を抽出する。

（ｂ−２）そして、Ｏｕｔ側の場合と同様に、振分けテーブルを参照して「Ｎｏ．２」の振分けポリシーに従って、Ｉｎ側振分け部１０２は当該パケットを静的ＮＡＴ転送処理部１０４に与える。

（ｂ−３）静的ＮＡＴ転送処理部１０４は、ＳＡのＰｒｉｖａｔｅ−Ｃ「Ｐｒ２−１１／３２」をＧｌｏｂａｌ「Ｇｒ１−１１／３２」に変換して、宛先「Ｇｒ１０／８」に向けて転送する。

（Ａ−２−４）振分け変更処理
次に、振分け変更判定部１０８による振分け変更処理の動作を、図面を参照しながら説明数する。図１０は、振分け変更判定部１０８における振分け変更処理のフローチャートである。

まず、トラフィック測定部１０９は、Ｉｎ側の送受信部１１０に到着したパケットを監視し、そのパケットのＳＡを抽出してＳＡ毎のパケット数をカウントし、統計情報テーブル（図６参照）に登録する。

このとき、ＮＡＰＴ転送処理からＮＡＴ転送処理への振分け変更を行なうための閾値が、管理部１０１を通じて設定される（ステップＳ１０１）。

ここで、第１の実施形態では、上記閾値を１０００以上とする。パケット数が閾値以上となる場合、ＮＡＴ変更対象としてフラグが設定される。

振分け変更判定部１０８は、図６に示す統計情報テーブルにおいて、送信元ホストのパケット数が閾値以上となり、ＮＡＴ変更対象のフラグが発生すると、アラームを上げる（ステップＳ１０２）。

このアラーム発生を契機に、振分け変更判定部１０８は、自動変更設定機能がＯＮになっているかを確認する（ステップＳ１０３）。

そして、自動変更設定機能がＯＮになっている場合、振分け変更判定部１０８は、即時に、統計情報テーブルで当該ホストのＳＡに基づいて振分けポリシーの変更指示を行ない（ステップＳ１０４）、Ｉｎ側振分け部１０２の振分けテーブルにおける、当該ＳＡの振分けポリシーについてＮＡＰＴ転送処理をＮＡＴ転送処理に変更する（ステップＳ１０５）。

一方、自動変更設定機能がＯＦＦになっている場合、振分け変更判定部１０８は、管理装置１２０からの指示待ちとなる（ステップＳ１０６）。

このとき、管理者は、統計情報テーブルを確認して、登録されているＳＡに対して転送処理の変更指示を出すことができる。

この管理者側からの指示を受けたホストは振分けポリシーを生成し、この振分けポリシーの設定指示を管理装置１２０に行なう。これを受けて、管理装置１２０は、Ｉｎ側振分け部１０２は、振分けテーブルに当該振分けポリシーを設定する（ステップＳ１０７及びＳ１０５）。

（Ａ−３）第１の実施形態の効果
以上のように、第１の実施形態によれば、通信事業者網内にアドレス変換装置を配置して、例えば２段構成のネットワークを構成した場合、アドレス変換不要なパケットまで変換してしまうが、当該アドレス装置では、アドレス種別に応じて、転送処理を適用するため、装置の負荷やホスト間の遅延を軽減できる。

また、第１の実施形態によれば、通信量が多いホストはＮＡＴ転送処理、少ないホストは、ＮＡＰＴ転送処理を適用することで、装置内部のメモリリソースを節約できる。

さらに、第１の実施形態によれば、トラフィック測定部によりＮＡＴ転送処理を適用すべき通信量が多いホストを確実に特定でき、自動的にＮＡＴ転送処理を適用でき、管理者の工数を削減できる。

１００…アドレス変換装置、１０１…管理部、１０２…Ｉｎ側振分け部、
１０３…Ｏｕｔ側振分け部、１０４…静的ＮＡＴ転送処理部、
１０５…ＮＡＴ転送処理部、１０６…ＮＡＰＴ転送処理部、１０７…透過転送処理部、
１０８…振分け変更判定部、１０９…トラフィック測定部、１１０…送受信部、
１１１…送受信部、
１…インターネット、２…通信事業者網、３…ユーザ宅（ローカルネットワーク）、
１０…ネットワーク。

Claims (6)

1. グローバルネットワークとプライベートネットワークとの間に介在するネットワーク上に配置されたアドレス変換装置において、
   複数種類のグローバルアドレス及びプライベートアドレス間のアドレス変換処理が可能であり、上記グローバルネットワーク及び上記プライベートネットワーク間のパケット転送を行なう複数の転送処理を有する転送処理手段と、
   受信パケットの送信元情報及び宛先情報に応じて適用する上記転送処理を決定した振分けポリシーを保持する振分けポリシー保持手段と、
   上記プライベートネットワーク側から受信したパケットを上記振分けポリシーに従って上記複数の転送処理のいずれかに振り分けるプライベート側振分け手段と、
   上記グローバルネットワーク側から受信したパケットを上記振分けポリシーに従って上記複数の転送処理のいずれかに振り分けるグローバル側振分け手段と
   を備えることを特徴とするアドレス変換装置。
2. 上記転送処理手段は、上記グローバルアドレス及びプライベートアドレス間のアドレス変換処理を行なわない透過転送処理を有することを特徴とする請求項１に記載のアドレス変換装置。
3. 上記プライベートネットワーク側から受信したパケットの通信量を送信元情報毎に測定するトラフィック測定手段と、
   上記トラフィック測定手段による測定結果に基づいて、上記振分けポリシーの内容を変更する振分け変更手段と
   をさらに備えることを特徴とする請求項１又は２記載のアドレス変換装置。
4. 上記振分け変更手段が、上記トラフィック測定手段の上記測定結果及び閾値の比較結果により、上記振分けポリシーの内容を自動的に変更する自動変更設定部を有することを特徴とする請求項３に記載のアドレス変換装置。
5. グローバルネットワークとプライベートネットワークとの間に介在するネットワーク上に配置されたアドレス変換装置のアドレス変換方法において、
   転送処理手段が、複数種類のグローバルアドレス及びプライベートアドレス間のアドレス変換処理が可能であり、上記グローバルネットワーク及び上記プライベートネットワーク間のパケット転送を行なう複数の転送処理を有し、
   ポリシー保持手段が、受信パケットの送信元情報及び宛先情報に応じて適用する上記転送処理を決定した振分けポリシーを保持し、
   プライベート側振分け手段が、上記プライベートネットワーク側から受信したパケットを上記振分けポリシーに従って上記複数の転送処理のいずれかに振り分けるプライベート側振分け工程と、
   グローバル側振分け手段が、上記グローバルネットワーク側から受信したパケットを上記振分けポリシーに従って上記複数の転送処理のいずれかに振り分けるグローバル側振分け工程と
   を有することを特徴とするアドレス変換方法。
6. グローバルネットワークとプライベートネットワークとの間に介在するネットワーク上に配置されたアドレス変換装置を、
   複数種類のグローバルアドレス及びプライベートアドレス間のアドレス変換処理が可能であり、上記グローバルネットワーク及び上記プライベートネットワーク間のパケット転送を行なう複数の転送処理を有する転送処理手段、
   受信パケットの送信元情報及び宛先情報に応じて適用する上記転送処理を決定した振分けポリシーを保持する振分けポリシー保持手段、
   上記プライベートネットワーク側から受信したパケットを上記振分けポリシーに従って上記複数の転送処理のいずれかに振り分けるプライベート側振分け手段、
   上記グローバルネットワーク側から受信したパケットを上記振分けポリシーに従って上記複数の転送処理のいずれかに振り分けるグローバル側振分け手段
   として機能させることを特徴とするアドレス変換プログラム。

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