JP2010212921A - ＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータとこれを用いたＩＰｖ６／ＩＰｖ４ネットワークシステム - Google Patents

Abstract

【課題】ＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータが保持するＩＰｖ４からＩＰｖ６への変換規則数を大幅に削減すること。
【解決手段】 複数のＩＰｖ４端末間でのＩＰｖ６ネットワークを介するパケット通信を通信可能に配置され、パケット変換を行うＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータにおいて、前記各ＩＰｖ４端末のネットワークアドレスごとにパケットの変換規則を保持する変換規則記憶手段と、前記パケット通信中に受信したパケットのネットワークアドレスとその変換規則に基づきパケット変換後のアドレスを示す変換セッションを生成するセッション生成手段と、前記変換セッションにおける前記パケット変換後のアドレスをあて先アドレスおよび送信先アドレスとしてパケット変換する変換手段とを具備することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、通信プロトコルとしてＩＰｖ６（Internet Protocol version6）を使用するＩＰｖ６端末と通信プロトコルとしてＩＰｖ４（Internet Protocol version4）を使用するＩＰｖ４端末との間でプロトコル変換を行うＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータに関し、特にＩＰアドレス変換に要する変換規則の削減に関する。

近年、ＩＰｖ４在庫アドレスが近い将来、枯渇すると指摘されている。この問題を解決するために、近年ＩＰｖ６の普及が世界各国で進んでいる。すべてのネットワーク機器やサーバ等が一度にＩＰｖ６対応することは困難であるため、ＩＰｖ６の普及は多くの時間を要すると推測でき、ＩＰｖ６移行期においては、ＩＰｖ４とＩＰｖ６が混在することになる。

また、ＩＰｖ６の普及が進むとＩＰｖ４ネットワーク数が減少することが予想され、たとえばＩＰｖ４ネットワーク間で通信を行うに際してＩＰｖ６ネットワークを介して通信を行う必要があるケースも出てくる。

このような場合では、ＩＰｖ４とＩＰｖ６の間には互換性がないのでＩＰｖ６を使用するＩＰｖ６端末と通信プロトコルとしてＩＰｖ４を使用するＩＰｖ４端末との間でアドレス変換・プロトコル変換を行うＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータが必要となる。

このＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータは、プロトコル変換（パケット変換）する際にアドレスのマッピングを行う。ＩＰｖ４からＩＰｖ６へパケットを変換する場合、ＩＰｖ６アドレスをＩＰｖ４アドレスにマッピングする。

ＩＰｖ４アドレスはＩＰｖ６アドレスに比べてアドレス空間が小さいため、通信先のホスト毎に変換規則が必要となり、ＩＰｖ６ネットワークを介したＩＰｖ４ネットワーク間にて通信を行う場合、通信先のネットワークに存在するすべてのＩＰｖ４ホストに対して変換規則が必要になる。そのため、ホスト単位ではなくネットワーク単位での変換に対応する仕組みが必要となる。

また従来から、ＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータは、ＩＰｖ４アドレスにプレフィックスを付加してＩＰｖ６アドレスを生成することにより、ＩＰｖ６アドレスをＩＰｖ４アドレスにマッピングする方法等が用いられている。

図５は従来のＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータを用いたネットワークシステムの構成例を示す構成図であり、図５において、ＩＰｖ６/ＩＰｖ４トランスレータ１、２は、ＩＰｖ４ネットワーク１０に接続されるネットワーク機器や端末装置などのＩＰｖ４端末１１、１２と、ＩＰｖ４ネットワーク２０に接続されるネットワーク機器や端末装置などのＩＰｖ４端末２１、２２とのＩＰｖ６ネットワーク３０を介する通信において通信パケットをＩＰｖ６とＩＰｖ４とで相互変換し、異なったプロトコル間の通信を可能にしている。

以下説明を簡単にするため、ＩＰｖ４端末１１とＩＰｖ４端末２１間で通信を行う際のＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ１、２の構成について説明する。以降、ＩＰｖ４端末１１のＩＰアドレスをａ１、ＩＰｖ４端末２１のＩＰアドレスをｂ１として説明する。

また、特に図示しないが、ＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ１の図示しない記憶部は、あらかじめ設定されＩＰｖ６アドレスをＩＰｖ４アドレスにマッピングするために用意された変換用プレフィックスＤＰ１および変換用アドレスａＴを記憶する。さらにＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ１の記憶部は、変換用アドレスａＴとＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ２の変換用プレフィックスＤＰ２から生成された変換用ＩＰｖ６アドレス（「ＤＰ２」と「ｂ１」を組み合わせたＩＰｖ６アドレス）をマッピングした変換規則を記憶する。

またＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ２の図示しない記憶部は、あらかじめ設定されＩＰｖ６アドレスをＩＰｖ４アドレスにマッピングするために用意された変換用プレフィックスＤＰ２および変換用アドレスｂＴを記憶する。さらにＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ２の記憶部は、変換用アドレスｂＴとＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ１の変換用プレフィックスＤＰ１から生成された変換用ＩＰｖ６アドレス（「ＤＰ１」と「ｂ１」を組み合わせたＩＰｖ６アドレス）をマッピングした変換規則を記憶する。

また、ＩＰｖ６/ＩＰｖ４トランスレータ１は、ＩＰｖ４ネットワーク１０を介してＩＰｖ４端末１１、１２と接続されるとともに、ＩＰｖ６ネットワーク３０を介してＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ２と接続される。

ＩＰｖ６/ＩＰｖ４トランスレータ２は、ＩＰｖ４ネットワーク２０を介してＩＰｖ４端末２１、２２と接続されるとともに、ＩＰｖ６ネットワーク３０を介してＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ２と接続される。

つまり、ＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ１、２は、それぞれ各ＩＰｖ４ネットワーク１０、２０の境界になっている。

すなわち、各ＩＰｖ４ネットワーク１０、２０に属する端末が自ネットワーク外の端末と通信する場合は、全てＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータを経由して行われることになる。

図６は、図５のＩＰｖ４端末１１とＩＰｖ４端末２１間で通信を行う際のＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ１、２の動作説明図である。

ＩＰｖ４端末１１は、ＩＰｖ４ネットワーク１０を介してＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ１にＩＰｖ４端末２１宛のパケットを送信する。

ＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ１は、ＩＰｖ４端末１１からＩＰｖ４ネットワーク１０を介して受信したＩＰｖ４用のパケットのあて先アドレスｂ１を、記憶部の変換規則に基づいてａＴおよびプレフィックスＤＰ１を用いて生成されたＩＰｖ６アドレスに変換して、ＩＰｖ６ネットワーク３０に送信する。

ＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ２は、ＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ１からＩＰｖ６ネットワーク３０を介して受信したパケットの送信アドレスを、図示しない記憶部に記憶されている変換規則に基づいてＩＰｖ４アドレスｂ１に変換してｂ１に送信する。

このように、従来のＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータは、ＩＰｖ４、ＩＰｖ６プロトコル変換を行うことにより、ＩＰｖ６ネットワークを介して行われるＩＰｖ４端末とＩＰｖ４端末間での通信を提供することができる。

ところで、ＩＰｖ４アドレス空間は、ＩＰｖ６アドレス空間より小さいため、トランスレータにおけるＩＰｖ４からＩＰｖ６への変換規則は１対１の関係である。仮に、ＩＰｖ４端末１１から図示しない他のＩＰｖ４ネットワークに属するＩＰｖ４端末に通信を行う場合には、ＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータは、さらに変換規則を追加記憶する必要がある。

このような従来のＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータに関連する先行技術文献としては次のようなものがある。

特開２００５−０８０１４６号公報

しかしながら、従来のＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータおよびこれを用いたＩＰｖ６／ＩＰｖ４ネットワークシステムでは、従来のＩＰｖ４からＩＰｖ６への変換規則が、通信相手の一つの端末に対して一つの変換規則が必要となり、大量のＩＰｖ４端末同士が全て相互に通信するためにはＩＰｖ４端末の個数分だけ変換規則を保持していなければならないという問題点があった。

また、従来のＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータおよびこれを用いたＩＰｖ６／ＩＰｖ４ネットワークシステムでは、ＩＰｖ６ネットワークを介して接続される複数のＩＰｖ４端末同士が全て相互に通信するためには、およそＩＰｖ４端末数の二乗分の変換規則がそれぞれのトランスレータに対して必要であり、変換規則が多いほどトランスレータの処理の負荷となってしまうという問題点があった。

なお、従来のＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータが上述の場合におよそＩＰｖ４端末数の二乗分の変換規則が必要となってしまうのは、ＩＰｖ４からＩＰｖ６への変換規則は一つの変換規則に対して一つのＩＰｖ４変換用アドレスが必要となることから変換規則の数は使用するＩＰｖ４変換用アドレスの数に依存するためである。

本発明は上述の問題点を解決するものであり、その目的は、ＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータが保持するＩＰｖ４からＩＰｖ６への変換規則数を大幅に削減することにある。

このような課題を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、
複数のＩＰｖ４端末間でのＩＰｖ６ネットワークを介するパケット通信を通信可能に配置され、パケット変換を行うＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータにおいて、
前記各ＩＰｖ４端末のネットワークアドレスごとにパケットの変換規則を保持する変換規則記憶手段と、
前記パケット通信中に受信したパケットのネットワークアドレスとその変換規則に基づきパケット変換後のアドレスを示す変換セッションを生成するセッション生成手段と、
前記変換セッションにおける前記パケット変換後のアドレスをあて先アドレスおよび送信先アドレスとしてパケット変換する変換手段と、
を具備することを特徴とするＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータである。

請求項２記載の発明は、請求項１記載のＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータにおいて、
前記パケット通信中に受信したパケットのネットワークアドレスまたはアドレスの変換規則が前記変換規則記憶手段に記憶されているネットワークアドレスまたは変換規則に該当するか否かを判定する判定手段、を具備し、
前記セッション生成手段は、
前記判定手段により前記変換規則記憶手段に記憶されているネットワークアドレスまたは変換規則に該当すると判定されると、前記パケット通信中に受信したパケットのネットワークアドレスとその変換規則に基づき前記変換セッションを生成することを特徴とする。

請求項３記載の発明は、
前記セッション生成部は、請求項１または２記載のＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータにおいて、
前記パケット通信中に受信したパケットのパケット変換前のあて先アドレスと送信元アドレスとポートの組、および、前記パケット変換後のあて先アドレスと送信元アドレスとポートの組とから成る前記変換セッションを生成することを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１〜３いずれかに記載のＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータにおいて、
前記変換規則は、ＩＰｖ４ネットワークアドレス、ＩＰｖ４アドレス、ＩＰｖ６プレフィックスの少なくともいずれかを含む規則であることを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項３記載のＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータにおいて、
前記セッション生成手段は、
前記受信パケットのＩＰｖ４アドレスと前記変換規則中のこのＩＰｖ４アドレスまたはＩＰｖ４ネットワークアドレスに対応する前記ＩＰｖ６プレフィックスとを組み合わせたアドレス、または、前記受信パケットのＩＰｖ６アドレスから前記変換規則中のこのＩＰｖ６アドレスに対応する前記ＩＰｖ６プレフィックスを削除したアドレスを前記パケット変換後のアドレスとして変換セッションを生成することを特徴とする。

請求項６記載の発明は、請求項１〜３いずれかに記載のＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータにおいて、
前記変換セッションを記憶する変換セッション記憶手段と、
前記パケット通信中に受信したパケットのアドレスが前記変換セッション記憶手段の記憶する変換セッションのアドレスに該当するか否かを判定する前記判定手段を具備し、
前記変換手段は、前記判定手段により前記受信パケットのアドレスが前記変換セッション記憶手段の変換セッションのアドレスに該当すると判定されると前記変換セッション記憶手段が記憶する変換セッションに基づきパケット変換することを特徴とする。

請求項７記載の発明は、複数のＩＰｖ４端末間でのＩＰｖ６ネットワークを介するパケット通信を通信可能に配置にするＩＰｖ６／ＩＰｖ４ネットワークシステムにおいて、
前記ＩＰｖ６ネットワークを介して相互に接続される複数の請求項１〜６いずれかに記載のＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ、を備えたことを特徴とする。

このように、本発明によれば、ＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータが、予め設定されたＩＰｖ４ネットワークアドレスとこれに対応する変換規則（たとえばＩＰｖ６プレフィックスからなる変換規則）に基づいて生成した変換セッションに含まれるアドレス・ポートに基づいてパケット変換を行うことにより、ＩＰｖ６ネットワークを介してＩＰｖ４ネットワークの端末間で相互に通信する際にトランスレータが保持する変換規則は通信先のＩＰｖ４ネットワークの数だけ保持すればよいことになり、ＩＰｖ４からＩＰｖ６への変換規則数を大幅に削減できる。

また、本発明のＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータが、ＩＰｖ４からＩＰｖ６への変換にて、変換規則にあて先ネットワークアドレスレンジを指定することができることにより、一つの変換規則で複数のＩＰｖ４端末間の通信を扱うことが可能となる。

本発明に係るＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータを用いたネットワークシステムの構成例を示す構成図である。 図１のＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ５の構成図である。 ＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ５、６の変換規則記憶手段が保持する変換規則の一例である。 図１のＩＰｖ４端末１１とＩＰｖ４端末２１間で通信を行う際のＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ５、６の動作説明図である。 従来のＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータを用いたネットワークシステムの構成例を示す構成図である。 図５のＩＰｖ４端末１１とＩＰｖ４端末２１間で通信を行う際のＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ１、２の動作説明図である。

図１は本発明に係るＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータを用いたＩＰｖ６／ＩＰｖ４ネットワークシステムの構成例を示す構成図であり、図５等と共通する部分には同一の符号を付けて適宜説明を省略する。図５との相違点は、ＩＰｖ４ネットワークのネットワークアドレスごとに変換規則（たとえばＩＰｖ６プレフィックスからなる変換規則）が予め設定される点、この変換規則に基づいて生成された変換セッションに含まれるパケット変換後のアドレス・ポートに基づいてパケット変換を行う変換手段を有する点、この変換手段は生成された変換セッションを記憶し、外部から受信したパケットの変換前のアドレスが記憶された変換セッション中のアドレスに該当する場合は、記憶された変換セッション中の変換後のアドレスに基づきパケット変換する点、で相違する。

図１において、ＩＰｖ６/ＩＰｖ４トランスレータ５、６は、ＩＰｖ４ネットワーク１０に接続されるネットワーク機器や端末装置などのＩＰｖ４端末１１、１２と、ＩＰｖ４ネットワーク２０に接続されるネットワーク機器や端末装置などのＩＰｖ４端末２１、２２とのＩＰｖ６ネットワーク３０を介する通信において通信パケットをＩＰｖ６とＩＰｖ４とで相互変換し、異なったプロトコル間の通信を可能にする。

ＩＰｖ６/ＩＰｖ４トランスレータ５は、ＩＰｖ４ネットワーク１０を介してＩＰｖ４端末１１、１２と接続されるとともに、ＩＰｖ６ネットワーク３０を介してＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ６と接続される。

ＩＰｖ６/ＩＰｖ４トランスレータ６は、ＩＰｖ４ネットワーク２０を介してＩＰｖ４端末２１、２２と接続されるとともに、ＩＰｖ６ネットワーク３０を介してＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ５と接続される。

つまり、ＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ５、６は、それぞれ各ＩＰｖ４ネットワーク１０、２０の境界になっている。

すなわち、各ＩＰｖ４ネットワーク１０、２０に属する端末が自ネットワーク外の端末と通信する場合は、全てＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータを経由して行われることになる。

なお、ＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ５、６は、それぞれのネットワークに属しているＩＰｖ４端末からデフォルトゲートウェイとして指定されている。もしくは、ＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ５、６を介して通信する宛先アドレスを、トランスレータに向けて経路設定されている。

図２は図１のＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ５の構成図であり、ここで、ＩＰｖ４端末１１のＩＰアドレスをａ１（１．１．０．５３）、ＩＰｖ４端末２１のＩＰアドレスをｂ１（１９２．１６８．１．１００）、ＩＰｖ４ネットワーク１０は１９２．１６８．１．０／２４であり、ＩＰｖ４ネットワーク２０は１．１．０．０／１６であるものとしてＩＰｖ４端末１１とＩＰｖ４端末２１間で通信を行う際のＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ５の構成を説明する。

ＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ５は、
予め設定されたＩＰｖ４ネットワークアドレスとこれに対応する変換規則（ＩＰｖ６プレフィックスからなる変換規則）に基づいて生成した変換セッションに含まれるアドレス・ポートに基づいてパケット変換を行う演算制御部５１と、
予め設定され、ＩＰｖ４ネットワークアドレスとＩＰｖ６プレフィックスを一つの組にしたエントリを複数持つ変換規則、セッション生成手段によりＩＰｖ６（４）送信元アドレスとＩＰｖ４（６）あて元アドレスと各ポートから生成される変換用セッションを記憶する記憶手段５２と、
ＩＰｖ４ネットワーク１０とそのネットワークに接続されているＩＰｖ４端末１１、１２などと通信を行うための第１の通信手段５３と、
ＩＰｖ６ネットワーク３０とそのネットワークに接続されているＩＰｖ４／ＩＰｖ６トランスレータ６、図示しないＩＰｖ６端末等と通信を行うための第２の通信手段５４と、
から構成される。

記憶手段５２は、ＲＡＭやＲＯＭ、ハードディスクなどで構成され、ＯＳやＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータとして動作するためのプログラムやアプリケーション、これらプログラムなどの実行時に使用されるデータ、ＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ５の保持する変換規則中のＩＰｖ４ネットワーク２０のネットワークアドレス（１９２．１６８．１．０／１６）に対応する変換用プレフィックス（たとえば、２００１：ＤＢ８：２：１：：／６４）を保持する。

また記憶手段５２は、ＩＰｖ４ネットワーク２０のネットワークアドレスとＩＰｖ６プレフィックスを一つの組にしたエントリを複数持つリストである変換規則を記憶する変換規則記憶手段５２ａと、変換規則に基づいて変換対象と判断された場合にセッション生成手段５１ｃにより生成されるエントリであり、変換前のアドレスとポートの組および変換後のアドレスとポートの組が含まれている変換セッションが記憶される変換セッション記憶手段５２ｂとを有する。

第１の通信手段５３は、ＩＰｖ４ネットワーク１０等を介してたとえばＩＰｖ４端末１１、１２と接続され、図示しないルータ・スイッチや、ＩＰｖ４ネットワーク１０等を介してＩＰｖ４ネットワークに接続するＩＰｖ４端末１１、１２と通信を行う。

第２の通信手段５４は、ＩＰｖ６ネットワーク３０等を介してＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ６と接続され、図示しないルータ・スイッチや、ＩＰｖ４ネットワーク１０等を介してＩＰｖ６ネットワーク３０に接続するＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ６と通信を行う。

演算制御部５１は、たとえばＣＰＵ等が用いられ、各部・各手段の動作を制御する。この演算制御部５１は、
第１の通信手段または第２の通信手段を介して受信した外部（ＩＰｖ４端末１１、１２、２１、２２）からのパケットを取得し解析する受信手段５１ａと、
受信手段５１ａからのパケットデータと変換セッションまたは変換規則を比較し、変換対象のパケットであるかを判定する判定手段５１ｂと、
変換規則に基づいて変換対象と判断された場合に受信したパケットと変換規則から、変換前のあて先アドレス、送信元アドレス、ポートの少なくともいずれかを含む組と変換後のあて先アドレス、送信元アドレス、ポートの少なくともいずれかを含む組とから成る変換セッションを生成するセッション生成手段５１ｃと、
判定手段５１ｂにより変換対象と判断された受信パケットを、セッション生成手段５１ｃにより生成された変換セッション、または、変換セッション記憶手段５２ｂに記憶されている変換セッションに従って、ＩＰｖ４（６）／ＩＰｖ６（４）パケットの変換を実施する変換手段５１ｄと、
第１の通信手段または第２の通信手段を制御して変換手段５１ｄにより変換されたパケットをＩＰｖ４ネットワーク１０またはＩＰｖ６ネットワーク３０に送信する送信手段５１ｅと、
から構成される。

判定手段５１ｂは、受信したパケットと変換セッションとの比較を行う。受信したパケットが変換セッションと合致しなかった場合は、変換規則との比較を行う。一方、変換セッション合致するものであれば、変換手段５１ｄによりセッション生成手段５１ｃにより生成された変換セッション、または、変換セッション記憶手段５２ｂに記憶されている変換セッションに従って、ＩＰｖ４（６）／ＩＰｖ６（４）パケットに変換させる。

また、判定手段５１ｂは、受信したパケットがＩＰｖ４パケットの場合、受信したパケットのあて先アドレスと変換規則内に持つＩＰｖ４ネットワークアドレスを比較する。一方、判定手段５１ｂは、受信したパケットがＩＰｖ６パケットの場合、受信したパケットの送信元アドレスと変換規則内にもつＩＰｖ６プレフィックスを比較する。

さらに、判定手段５１ｂは、受信したパケットのあて先アドレスおよび送信アドレスのネットワークアドレスとＩＰｖ６プレフィックスとが、変換規則のネットワークアドレスとＩＰｖ６プレフィックスと合致した場合には、セッション生成手段５１ｃにより変換規則に基づいて変換対象と判断された場合に受信したパケットと変換規則からあて先・送信元アドレスのＩＰｖ４（６）／ＩＰｖ６（４）アドレス変換を実施させる。

演算制御部５１のセッション生成手段５１ｃは、判定手段５１ｂにより変換対象と判断された受信パケットがＩＰｖ４パケットの場合、ＩＰｖ４あて先アドレスと、このＩＰｖ４あて先アドレスに該当する変換規則のＩＰｖ６プレフィックスを組み合わせてＩＰｖ６あて先アドレスとし、受信したパケットの送信元アドレスとトランスレータ自身の変換用プレフィックスを組み合わせてＩＰｖ６送信元アドレスを生成する。
またセッション生成手段５１ｃは、このように生成されたＩＰｖ６用あて先・送信先アドレスおよびＩＰｖ４端末から受信したあて先・送信先アドレスを、新しい変換用セッションとして変換セッション記憶手段５２ｂに記憶する。

またセッション生成手段５１ｃは、判定手段５１ｂにより変換対象と判断された受信パケットがＩＰｖ６パケットの場合、受信したパケットのあて先アドレス下位３２ビットを抽出しＩＰｖ４あて先アドレスとし、受信した送信元アドレスの下位３２ビットを抽出しＩＰｖ４送信元アドレスを生成する。
セッション生成手段５１ｃは、このように生成したＩＰｖ４あて先・送信先アドレスおよびＩＰｖ６ネットワークから受信したあて先・送信先アドレスを、新しい変換用セッションとして変換セッション記憶手段５２ｂに記憶する。

演算制御部５１の変換手段５１ｄは、セッション生成手段５１ｃにより生成された変換セッションに含まれるアドレス・ポート情報、または、既に変換セッション記憶手段５２ｂに記憶されている変換セッションに含まれるアドレス・ポートの情報に基づき、パケットをＩＰｖ４（ＩＰｖ６）用に変換する。

なお従来、パケットを変換するにあたっては、ＴＣＰ／ＵＤＰ／ＩＣＭＰヘッダに含まれるチェックサムの値などの再計算を行っていた。チェックサムは、ＩＰヘッダのフィールドを用いて計算されるため、ＩＰヘッダを変換するとチェックサムの値が不正な値になってしまうため再計算が必要であった。
しかしながら、本発明のＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータの変換手段は、セッション生成手段により生成される変換セッション、または、変換セッション記憶手段に記憶されている変換セッションに含まれる変換前のアドレス・ポートの情報を用いてパケットをＩＰｖ４用に変換することにより、一台目のトランスレータが変換したパケットを二台目のトランスレータが一台目のトランスレータが変換する前のパケットに変換するため、変換手段はチェックサムの再計算を行う必要がなくなる。その結果、従来のＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータの変換手段より処理を削減することができるため、より高速に処理を行うことができる点で有効である。

なお、ＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ６もＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ５とほぼ同様の構成であり、変換規則記憶手段で記憶する変換規則はＩＰｖ４ネットワーク１０のネットワークアドレスとＩＰｖ６プレフィックスを一つの組にしたエントリを複数持つリストである。

ＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ６の記憶手段は、ＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ５の保持する変換規則中のＩＰｖ４ネットワーク１０のネットワークアドレス（１．１．０．０／１６）に対応する変換用プレフィックス（たとえば、２００１：ＤＢ８：１：１：：／６４）を保持する。

図３はＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ５、６の変換規則記憶手段が保持する変換規則の一例であり、（Ａ）がＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ５の変換規則、（Ｂ）がＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ６の変換規則である。

図３（Ａ）においてＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ５の変換規則記憶手段は、ＩＰｖ４ネットワーク２０のネットワークアドレス（１．１．０．０／１６）とＩＰｖ６プレフィックス（２００１：ＤＢ８：１：１：：／６４）を一つの組にしたエントリを複数持つ変換規則を記憶する（たとえば（１．２．０．０／１６に対して２００１：ＤＢ８：１：２：：／６４）、（１．３．０．０／１６に対して２００１：ＤＢ８：１：３：：／６４）など）。

図３（Ｂ）においてＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ６の変換規則記憶手段は、ＩＰｖ４ネットワーク１０のネットワークアドレス（１９２．１６８．１．０／２４）とＩＰｖ６プレフィックス（２００１：ＤＢ８：２：１：：／６４）を一つの組にしたエントリを複数持つ変換器則を記憶する（たとえば（１９２．１６８．２．０／２４に対して２００１：ＤＢ８：２：２：：／６４）、（１９２．１６８．３．０／２４に対して２００１：ＤＢ８：２：３：：／６１）など）。

図４は、図１のＩＰｖ４端末１１とＩＰｖ４端末２１間で通信を行う際のＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ５、６の動作説明図である。

図４において、ＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ５、６は、以下のステップＳ１０１〜Ｓ１０６の動作により、ＩＰｖ６ネットワークを介して行われるＩＰｖ４端末１１とＩＰｖ４端末２１間の通信をプロトコル変換する。

ステップＳ１０１において、ＩＰｖ４端末１１は、ＩＰｖ４端末２１に向けてパケット（Ｐ０１）を送信する。ＩＰｖ４端末１１のデフォルトゲートウェイはＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ５であるため、送信されたパケットＰ０１はＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ５に到達する。

ステップＳ１０２において、ＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ５はパケットＰ０１を受信すると、判定手段５１ｂが受信パケットＰ０１に含まれるあて先・送信元アドレスが変換セッション記憶手段５２ｂの変換セッション中のネットワークアドレスまたはプレフィックスに該当するか否か（変換セッションにマッチするか否か）、および、必要があれば変換規則記憶手段５２ａの変換規則中のネットワークアドレスまたはプレフィックスに該当するか否か（変換規則にマッチするか否か）を判定し、パケット変換を行う。

まず、判定手段５１ｂは、受信パケットＰ０１のあて先・送信元アドレスが変換セッション記憶手段５２ｂの変換セッションに存在するか否かを検索する。仮にパケットＰ０１が初めてＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ５を通過するパケットであるとすると変換セッション記憶手段５２ｂには変換セッションは存在しない（変換セッション中に存在する場合の動作は下記ステップＳ１０４に記載する）。

この場合、判定手段５１ｂは、パケットＰ０１中のあて先アドレスに基づき、変換規則記憶手段５２ａの変換規則（たとえば図３（Ａ））を検索してパケットＰ０１の変換対象であるかを判定する。

たとえばパケットＰ０１の送信先アドレスのネットワークアドレス（１．１．０．０／１６）が変換規則（図３（Ａ））に記載されていると、判定手段５１ｂはパケットＰ０１が変換対象のパケットであると判定して、変換手段５１ｄが以下のようにセッション生成手段５１ｃにより生成された新たな変換セッションに基づきパケットを変換する。

セッション生成手段５１ｃは、変換後の送信元アドレスとしてＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ５の変換用プレフィックスとパケットＰ０１の送信元アドレスを組み合わせて、また、変換後のあて先アドレスとしてＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ６の変換用プレフィックスとパケットＰ０１のあて先アドレスを組み合わせて、変換セッションを生成する。なお、セッション生成手段５１ｃは、生成したセッションを変換セッション記憶手段５２ｂに記憶する。

変換手段５１ｄはセッション生成手段５１ｃにより生成された変換セッションに含まれるアドレス・ポートに基づき、パケットの変換を行う。変換手段５１ｄによるパケットの変換が終了したら、送信手段５１ｅは第２の通信手段を制御して変換後のパケットＰ０２をＩＰｖ６ネットワーク３０を介してＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ６に送信する。

ステップＳ１０３において、ＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ６はパケットＰ０２を受信すると、判定手段が受信パケットＰ０２に含まれるあて先・送信元アドレスが変換セッション記憶手段の変換セッションにマッチするか否か、および、必要があれば変換規則記憶手段の変換規則にマッチするか否かを判定し、パケット変換を行う。

仮にパケットＰ０２が初めてＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ６を通過するパケットであるとすると変換セッション記憶手段には変換セッションは存在しない。この場合、判定手段は、パケットＰ０２中のあて先アドレスに基づき、変換規則記憶手段の変換規則（たとえば図３（Ｂ））を検索してパケットＰ０１の変換対象であるかを判定する。

たとえばパケットＰ０２の送信先アドレスのＩＰｖ６プレフィックス（２００１：ＤＢ８：２：２：：／６４）が変換規則（図３（Ｂ））に記載されていると、判定手段はパケットＰ０２が変換対象のパケットであると判定して、変換手段が以下のようにセッション生成手段により生成された新たな変換セッションに基づきパケットを変換する。

セッション生成手段は、変換後の送信元アドレスとしてＰ０２の送信元アドレスの下位３２ビットから抽出し、変換後のあて先アドレスとしてＰ０２のあて先アドレスの下位３２ビットから抽出し、変換セッションを生成する。なお、セッション生成手段は生成した変換セッションを変換セッション記憶手段に記憶する。

変換手段はセッション生成手段により生成された変換セッションに含まれるアドレス・ポートに基づき、パケットをＩＰｖ４用に変換する。変換手段によるパケットの変換が終了したら、送信手段は第１の通信手段を制御して変換後のパケットをＩＰｖ４ネットワーク２０を介してＩＰｖ４端末２１に送信する。

ステップＳ１０４において、ＩＰｖ４端末２１は、ＩＰｖ４端末１１に向けてパケット（Ｐ０４）を送信する。ＩＰｖ４端末２１のデフォルトゲートウェイはＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ６であるため、送信されたパケットはＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ６に到達する。

ステップＳ１０５において、ＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ６はパケットＰ０４を受信すると、判定手段が変換セッション記憶手段の変換セッションを検索する。

パケットＰ０４は先にパケットＰ０２を変換した際に生成され変換セッション記憶手段に記憶されている変換セッションにマッチする。ＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ６の変換手段は変換セッションに含まれる変換前のアドレス・ポートの情報を用いてパケットをＩＰｖ６用に変換する。変換手段によるパケットの変換が終了すると、送信手段は第２の通信手段を制御して変換後のパケットをＩＰｖ６ネットワーク３０を介してＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ５に送信する。

ステップＳ１０６において、ＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ５はパケットＰ０５を受信すると、判定手段が変換セッション記憶手段の変換セッションを検索する。

パケットＰ０５は、先にパケットＰ０１を変換した際に生成された変換セッションにマッチする。ＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ５の変換手段は変換セッションに含まれる変換前のアドレス・ポートの情報を用いてパケットをＩＰｖ４用に変換する。変換手段によるパケットの変換が終了すると、送信手段は第１の通信手段を制御して変換後のパケットをＩＰｖ４ネットワーク１０を介してＩＰｖ４端末１１に送信する。

この結果、本発明のＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータは、予め設定されたＩＰｖ４ネットワークアドレスとこれに対応する変換規則（たとえばＩＰｖ６プレフィックスからなる変換規則）に基づいて生成した変換セッションに含まれるアドレス・ポートに基づいてパケット変換を行うことにより、ＩＰｖ６ネットワークを介してＩＰｖ４ネットワークの端末間で相互に通信する際にトランスレータが保持する変換規則は通信先のＩＰｖ４ネットワークの数だけ保持すればよいことになり、ＩＰｖ４からＩＰｖ６への変換規則数を大幅に削減できる。

また、本発明のＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータは、ＩＰｖ４からＩＰｖ６への変換にて、変換規則にあて先ネットワークアドレスレンジを指定することができることにより、一つの変換規則で複数のＩＰｖ４端末間の通信を扱うことが可能となる。

また、本発明のＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータは、通信相手が接続されているネットワークに属するトランスレータの変換用プレフィックスを指定する変換規則を記憶することにより、従来のように変換用アドレスを用意する必要がない点で有効である。

また、本発明のＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータは、通信相手が接続されているネットワークに属するトランスレータの変換用プレフィックスを指定する変換規則を記憶することにより、ＩＰｖ６ネットワークを介してＩＰｖ４ネットワークの端末間で相互に通信する際にトランスレータが保持する変換規則は通信先のＩＰｖ４ネットワークの数だけ保持すればよいことになり、ＩＰｖ４からＩＰｖ６への変換規則数を大幅に削減できるので、既存パケット変換部の処理を簡略化することができ、より高速に変換処理を行うことができる。

＜その他の実施例１＞
なお、本発明のＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータは、ＤＮＳ ＡＬＧ（Domain Name Service - Application Level Gateway）によるＤＮＳメッセージの変換を行わなくてもパケットの変換を行うことを可能とするものでもよい。
本発明におけるトランスレータは、ＩＰｖ４端末より送信されたパケットの情報（送信先・あて先アドレス）を用いてアドレスの変換を行っていることから、変換されたＩＰｖ６アドレスにはＩＰｖ４アドレスが含まれるので、ＩＰｖ４ネットワークの中ではアドレスが変化することはない。
このため、ＤＮＳ ＡＬＧ（Domain Name Service - Application Level Gateway）によるＤＮＳメッセージの変換を行わなくてもパケットの変換を行うことが可能である。それゆえ、トランスレータとＤＮＳ ＡＬＧが連携する必要がなくなる。

＜その他の実施例２＞
上述の実施例では、本発明におけるＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータは、ＩＰｖ４グローバルアドレス−ＩＰｖ４グローバルアドレス間もしくは、ＩＰｖ４プライベートアドレス−ＩＰｖ４グローバルアドレス間の通信を基本構成としているが、特にこれに限定するものではなく、このＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータを介して接続する全てのＩＰｖ４ネットワークが異なるプライベートアドレスを使用しているのであれば、プライベートアドレスネットワーク間での通信も可能とするものでもよい。

また上述の実施例で示したＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータが、ＩＰｖ４グローバルアドレス−ＩＰｖ４グローバルアドレス間、もしくは、ＩＰｖ４プライベートアドレス−ＩＰｖ４グローバルアドレス間の通信を基本構成としたのは、ＩＰｖ４ネットワークにおいては、複数のＩＰｖ４ネットワークが本発明のトランスレータを介して論理的に接続されているので、複数のＩＰｖ４ネットワークで同一のアドレス空間を使用していた場合通信できなくなるためである。

以上説明したように、本発明では、ＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータは、予め設定されたＩＰｖ４ネットワークアドレスとこれに対応するＩＰｖ６プレフィックスからなる変換規則に基づいて生成した変換セッションに含まれるアドレス・ポートに基づいてパケット変換を行うことにより、ＩＰｖ６ネットワークを介してＩＰｖ４ネットワークの端末間で相互に通信する際にトランスレータが保持する変換規則は通信先のＩＰｖ４ネットワークの数だけ保持すればよいことになり、ＩＰｖ４からＩＰｖ６への変換規則数を大幅に削減でき、より高速に変換処理を行うことができるのでＩＰｖ６ネットワークを介するＩＰｖ４端末間での高速な通信に貢献することができる。

＜付記項１＞
第１のＩＰｖ４ネットワークに属する第１のＩＰｖ４端末とＩＰｖ６ネットワークに接続される第２のＩＰｖ４ネットワークに属する第２のＩＰｖ４端末との前記ＩＰｖ６ネットワークを介するパケット通信をパケット変換して通信可能にするＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータにおいて、
前記第２のＩＰｖ４ネットワークのネットワークアドレスとこれに対応するＩＰｖ６プレフィックスからなる変換規則を記憶する変換規則記憶手段と、
前記各ネットワークからの受信パケットのアドレスが前記変換規則のネットワークアドレスまたはＩＰｖ６プレフィックスに該当するか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により前記受信パケットのアドレスが前記変換規則に該当すると判定されると、前記ＩＰｖ６プレフィックスと前記受信パケットのアドレスの組み合わせたアドレスまたは前記受信パケットのアドレスから前記ＩＰｖ６プレフィックスを削除したアドレスをパケット変換後のアドレスとする変換セッションを生成するセッション生成手段と、
前記変換セッションにおける前記パケット変換後のアドレスをあて先アドレスおよび送信先アドレスとしてパケット変換する変換手段と、
を具備することを特徴とするＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ。

１、２、６ ＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ
５ ＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ
５１ 演算制御部
５１ａ 受信手段
５１ｂ 判定手段
５１ｃ セッション生成手段
５１ｄ 変換手段
５１ｅ 送信手段
５２ 記憶手段
５２ａ 変換規則記憶手段
５２ｂ 変換セッション記憶手段
５３ 第１の通信手段
５４ 第２の通信手段
１０、２０ ＩＰｖ４ネットワーク
１１、１２ ＩＰｖ４端末
２１、２２ ＩＰｖ６端末
３０ ＩＰｖ６ネットワーク

Claims (7)

1. 複数のＩＰｖ４端末間でのＩＰｖ６ネットワークを介するパケット通信を通信可能に配置され、パケット変換を行うＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータにおいて、
   前記各ＩＰｖ４端末のネットワークアドレスごとにパケットの変換規則を保持する変換規則記憶手段と、
   前記パケット通信中に受信したパケットのネットワークアドレスとその変換規則に基づきパケット変換後のアドレスを示す変換セッションを生成するセッション生成手段と、
   前記変換セッションにおける前記パケット変換後のアドレスをあて先アドレスおよび送信先アドレスとしてパケット変換する変換手段と、
   を具備することを特徴とするＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ。
2. 前記パケット通信中に受信したパケットのネットワークアドレスまたはアドレスの変換規則が前記変換規則記憶手段に記憶されているネットワークアドレスまたは変換規則に該当するか否かを判定する判定手段、を具備し、
   前記セッション生成手段は、
   前記判定手段により前記変換規則記憶手段に記憶されているネットワークアドレスまたは変換規則に該当すると判定されると、前記パケット通信中に受信したパケットのネットワークアドレスとその変換規則に基づき前記変換セッションを生成することを特徴とする請求項１記載のＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ。
3. 前記セッション生成部は、
   前記パケット通信中に受信したパケットのパケット変換前のあて先アドレスと送信元アドレスとポートの組、および、前記パケット変換後のあて先アドレスと送信元アドレスとポートの組とから成る前記変換セッションを生成することを特徴とする
   請求項１または２記載のＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ。
4. 前記変換規則は、ＩＰｖ４ネットワークアドレス、ＩＰｖ４アドレス、ＩＰｖ６プレフィックスの少なくともいずれかを含む規則であることを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載のＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ。
5. 前記セッション生成手段は、
   前記受信パケットのＩＰｖ４アドレスと前記変換規則中のこのＩＰｖ４アドレスまたはＩＰｖ４ネットワークアドレスに対応する前記ＩＰｖ６プレフィックスとを組み合わせたアドレス、または、前記受信パケットのＩＰｖ６アドレスから前記変換規則中のこのＩＰｖ６アドレスに対応する前記ＩＰｖ６プレフィックスを削除したアドレスを前記パケット変換後のアドレスとして変換セッションを生成することを特徴とする請求項４記載のＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ。
6. 前記変換セッションを記憶する変換セッション記憶手段と、
   前記パケット通信中に受信したパケットのアドレスが前記変換セッション記憶手段の記憶する変換セッションのアドレスに該当するか否かを判定する前記判定手段を具備し、
   前記変換手段は、前記判定手段により前記受信パケットのアドレスが前記変換セッション記憶手段の変換セッションのアドレスに該当すると判定されると前記変換セッション記憶手段が記憶する変換セッションに基づきパケット変換することを特徴とする
   請求項１〜５いずれかに記載のＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ。
7. 複数のＩＰｖ４端末間でのＩＰｖ６ネットワークを介するパケット通信を通信可能に配置にするＩＰｖ６／ＩＰｖ４ネットワークシステムにおいて、
   前記ＩＰｖ６ネットワークを介して相互に接続される複数の請求項１〜６いずれかに記載のＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ、を備えたことを特徴とするＩＰｖ６／ＩＰｖ４ネットワークシステム。

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