JP2010278584A - ネットワーク、ネットワーク装置及びそれらに用いる負荷分散方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 他方のルータのＮＡＴ／ＮＡＰＴ変換テーブルを全く意識することなく、ＮＡＴ／ＮＡＰＴ変換を実行可能なネットワークを提供する。
【解決手段】 ネットワークは、ネットワーク１００，２００間を接続し、ＮＡＴ／ＮＡＰＴを実行するルータ１，２を含み、ルータ１，２に対してネットワーク１００，２００側各々にそれぞれ異なるＶＲＩＤ＃１，＃２を設定し、ネットワーク１００側においてＶＲＩＤ＃１，＃２各々に対して共通の仮想ＩＰアドレスＢを設定し、ネットワーク２００側においてＶＲＩＤ＃１，＃２各々に対して共通の仮想ＩＰアドレスＡを設定する。ルータ１，２各々は、ＶＲＲＰのバックアップ状態であってもパケットを受信する。ポート変換対象のポート番号が偶数のパケットだけを処理する手段をＶＲＩＤ＃１がマスタのルータに、ポート番号が奇数のパケットだけを処理する手段をＶＲＩＤ＃２がマスタのルータに含む。
【選択図】 図１

Description

本発明はネットワーク、ネットワーク装置及びそれらに用いる負荷分散方法に関し、特にＮＡＴ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｄｄｒｅｓｓ Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ）／ＮＡＰＴ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｄｄｒｅｓｓ Ｐｏｒｔ Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ）装置の負荷分散方法に関する。

ネットワーク間の接続に用いられるルータにおいては、負荷分散する手段としてＶＲＲＰ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｏｕｔｅｒ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を利用する手段が広く知られている。

ＶＲＲＰは、ルータの多重化を行うためのプロトコルである。このプロトコルでは、ＶＲＲＰに対応した複数のルータを１つのグループに所属させ、通常、それらのルータのうちの１つが通信を行うが、そのルータに障害が発生した場合、同じグループに属するルータが自動的にその通信を受け継いでいる。

同一グループにおいて、通信を行うルータは１台に限られるが、１つのルータが複数のグループに属することもできるため、その設定によって負荷分散を同時に実現することも可能である。ＶＲＲＰについては、下記の非特許文献１に記載されている。

"Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｏｕｔｅｒ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ"［ＲＦＣ（Ｒｅｑｕｅｓｔ Ｆｏｒ Ｃｏｍｍｅｎｔｓ）２３３８，Ａｐｒｉｌ １９９８］

上述した本発明に関連するルータでは、ＮＡＰＴを利用している場合、アドレスが１つに集約されてしまうため、ＶＲＲＰでは負荷分散することができないという課題がある。

ここで、ＮＡＰＴは、プライベートアドレスを利用したいＬＡＮ上の複数の端末が、端末数より少ないグローバルアドレスで、同時にインタネットにアクセスしたい場合に利用する機能である。通信の各セッションは、ゲートウェイが端末のプライベートアドレス毎にＴＣＰ／ＵＤＰのポート番号を変換することで区別される。

本発明に関連するＶＲＲＰの仕組みでは、冗長構成を組んでいるルータの両方で同じＮＡＰＴアドレスに変換するようにしても、通信の戻りのパケットがＮＡＰＴアドレスがマスタとなっているルータしか受信できないため、変換テーブルを共有化するシステムがないと動作しない。

そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、他方のルータのＮＡＴ／ＮＡＰＴ変換テーブルを全く意識することなく、ＮＡＴ／ＮＡＰＴ変換を実行することができるネットワーク、ネットワーク装置及びそれらに用いる負荷分散方法を提供することにある。

本発明によるネットワークは、第１及び第２のネットワーク間を接続し、ＮＡＴ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｄｄｒｅｓｓ Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ）／ＮＡＰＴ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｄｄｒｅｓｓ Ｐｏｒｔ Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ）を実行する第１及び第２のネットワーク装置を含むネットワークであって、
前記第１及び第２のネットワーク装置に対して、前記第１のネットワーク側と前記第２のネットワーク側とにそれぞれ異なる第１及び第２のＶＲＩＤ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｏｕｔｅｒ ＩＤｅｎｔｉｆｉｅｒ）を設定し、前記第１のネットワーク側において前記第１及び第２のＶＲＩＤ各々に対して共通の第１の仮想ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）アドレスを設定し、前記第２のネットワーク側において前記第１及び第２のＶＲＩＤ各々に対して前記第１の仮想ＩＰアドレスとは異なりかつ共通の第２の仮想ＩＰアドレスを設定し、
前記第１及び第２のネットワーク装置各々において、ＶＲＲＰ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｏｕｔｅｒ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）のバックアップ状態であってもパケットを受信するように動作し、
ポート変換対象のポート番号が偶数のパケットだけを処理する手段を前記第１のＶＲＩＤがマスタのネットワーク装置に備え、
前記ポート変換対象のポート番号が奇数のパケットだけを処理する手段を前記第２のＶＲＩＤがマスタのネットワーク装置に備えている。

本発明によるネットワーク装置は、第１及び第２のネットワーク間を接続し、ＮＡＴ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｄｄｒｅｓｓ Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ）／ＮＡＰＴ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｄｄｒｅｓｓ Ｐｏｒｔ Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ）を実行するネットワーク装置であって、
前記第１のネットワーク側と前記第２のネットワーク側とにそれぞれ異なる第１及び第２のＶＲＩＤ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｏｕｔｅｒ ＩＤｅｎｔｉｆｉｅｒ）を設定し、前記第１のネットワーク側において前記第１及び第２のＶＲＩＤ各々に対して共通の第１の仮想ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）アドレスを設定し、前記第２のネットワーク側において前記第１及び第２のＶＲＩＤ各々に対して前記第１の仮想ＩＰアドレスとは異なりかつ共通の第２の仮想ＩＰアドレスを設定し、
ＶＲＲＰ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｏｕｔｅｒ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）のバックアップ状態であってもパケットを受信するように動作し、
前記第１のＶＲＩＤがマスタの場合にポート変換対象のポート番号が偶数のものだけを処理する手段と、前記第２のＶＲＩＤがマスタの場合に前記ポート変換対象のポート番号が奇数のものだけを処理する手段とのうちの少なくとも一方を備えている。

本発明による負荷分散方法は、第１及び第２のネットワーク間を接続し、ＮＡＴ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｄｄｒｅｓｓ Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ）／ＮＡＰＴ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｄｄｒｅｓｓ Ｐｏｒｔ Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ）を実行する第１及び第２のネットワーク装置を含むネットワークに用いる負荷分散方法であって、
前記第１及び第２のネットワーク装置に対して、前記第１のネットワーク側と前記第２のネットワーク側とにそれぞれ異なる第１及び第２のＶＲＩＤ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｏｕｔｅｒ ＩＤｅｎｔｉｆｉｅｒ）を設定し、前記第１のネットワーク側において前記第１及び第２のＶＲＩＤ各々に対して共通の第１の仮想ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）アドレスを設定し、前記第２のネットワーク側において前記第１及び第２のＶＲＩＤ各々に対して前記第１の仮想ＩＰアドレスとは異なりかつ共通の第２の仮想ＩＰアドレスを設定し、
前記第１及び第２のネットワーク装置各々において、ＶＲＲＰ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｏｕｔｅｒ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）のバックアップ状態であってもパケットを受信するように動作し、
ポート変換対象のポート番号が偶数のものだけを処理する処理を前記第１のＶＲＩＤがマスタのネットワーク装置に備え、
前記ポート変換対象のポート番号が奇数のものだけを処理する処理を前記第２のＶＲＩＤがマスタのネットワーク装置に備えている。

本発明は、上記のような構成及び動作とすることで、他方のルータのＮＡＴ／ＮＡＰＴ変換テーブルを全く意識することなく、ＮＡＴ／ＮＡＰＴ変換を実行することができるという効果が得られる。

本発明の第１の実施の形態によるネットワークの構成例を示すブロック図である。 図１に示すルータ１の内部構成を示すブロック図である。 （ａ）は図２に示すプライベート側受信条件記憶部１１４の構成例を示す図、（ｂ）は図２に示すグローバル側受信条件記憶部１２４の構成例を示す図である。 図１に示す端末３から送信されるパケットのヘッダの一例を示す図である。 図１に示すルータ１での変換後のパケットのヘッダの一例を示す図である。 図５に示すパケットに対する応答パケットのヘッダの一例を示す図である。 図１に示すルータ１での変換後の応答パケットのヘッダの一例を示す図である。

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、本発明によるネットワークについて説明する。本発明によるネットワークは、ＮＡＴ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｄｄｒｅｓｓ Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ）／ＮＡＰＴ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｄｄｒｅｓｓ Ｐｏｒｔ Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ）を実行しているルータにおいて、ＶＲＲＰ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｏｕｔｅｒ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）による負荷分散を可能にすることを特徴とする。

以下、本発明によるネットワークについて、２台のルータで負荷分散する場合を説明する。

本発明によるネットワークでは、２台のルータ各々において、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）側とＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）側とにそれぞれＶＲＩＤ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｏｕｔｅｒ ＩＤｅｎｔｉｆｉｅｒ）＃１とＶＲＩＤ＃２とを設定し、それぞれの側で同じ仮想ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）アドレスを設定する。つまり、２台のルータ各々においては、ＬＡＮ側とＷＡＮ側とで同じ仮想ＩＰアドレスが設定される。

ＶＲＲＰは、バックアップ状態であってもパケットを受信するように動作を変更し、その代わりにＶＲＩＤ＃１がマスタのルータは、ポート変換対象のポート番号（ＬＡＮ側端末から見た送信元ポート番号）が偶数のものだけを処理するように動作を変更する。また、ＶＲＩＤ＃２がマスタのルータは、ポート変換対象のポート番号が奇数のものだけを処理するように動作を変更する。

本発明によるネットワークは、ＮＡＰＴのポート変換も偶数、奇数を変更しないようにポート変換を行うことで、アドレスが１つしかなくてもポート番号が偶数か奇数かで処理されるルータが変更され、負荷分散が行われる。

上記の条件は、任意に変更可能なため、３台以上やＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）／ＵＤＰ（Ｕｓｅｒ Ｄａｔａｇｒａｍ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）以外の通信がある環境での負荷分散も、上記と同様に可能である。

図１は本発明の第１の実施の形態によるネットワークの構成例を示すブロック図である。図１において、本発明の第１の実施の形態によるネットワークは、ルータ１，２と、プライベートネットワーク１００（上記のＬＡＮ側）と、グローバルネットワーク２００（上記のＷＡＮ側）とから構成されている。プライベートネットワーク１００には端末３，４が属し、グローバルネットワーク２００には端末５が属している。

ルータ１，２は、グローバルアドレス側に共通のＮＡＰＴアドレスであるＩＰアドレスＡを持ち、プライベートアドレス側にプライベート端末（端末３，４）のゲートウェイアドレスとなる共通のＩＰアドレスＢを持っているものとする。

ＶＲＲＰの設定は、以下のように設定される。まず、グローバル側のＶＲＩＤ＃１及びＶＲＩＤ＃２は、仮想ＩＰアドレスがＩＰアドレスＡで設定され、ＶＲＩＤ＃１はルータ１がマスタ、ルータ２がバックアップとなるように、ＶＲＩＤ＃２はルータ２がマスタ、ルータ１がバックアップとなるように設定される。

また、同様にプライベート側のＶＲＩＤ＃１及びＶＲＩＤ＃２は、仮想ＩＰアドレスがＩＰアドレスＢで設定され、ＶＲＩＤ＃１はルータ１がマスタ、ルータ２がバックアップとなるように、ＶＲＩＤ＃２はルータ２がマスタ、ルータ１がバックアップとなるように設定される。

アドレスが同じであることを除けば、広く知られているＶＲＲＰの負荷分散の設定であるので、マスタとバックアップとの設定方法についてはその説明を省略する。

複数のＶＲＩＤで同じアドレスを設定するため、本実施の形態におけるＶＲＲＰ機能はいくつか動作を変更すべき点が生じる。まず、異なるＶＲＩＤに同じアドレスが付与できる必要があり、さらに仮想ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスに対するＡＲＰ（Ａｄｄｒｅｓｓ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）応答は、特定のＶＲＩＤだけ応答させるようにできることが好ましい。

但し、これらは必須用件ではなく、異なるＶＲＩＤに同じアドレスを付与できない場合は、ダミーの利用しない任意のアドレスを設定することにしても良い。この場合は、利用する仮想ＩＰアドレスを持っているＶＲＩＤのみがＡＲＰ応答をするので、特定のＶＲＩＤのみＡＲＰ応答させる機能を用意する必要はない。

さらに、通常、ＶＲＲＰは、仮想ＭＡＣアドレスに対応するＶＲＩＤがマスタの場合のみパケットを受信するが、本実施の形態によるＶＲＲＰ機能は、マスタ及びバックアップの条件ではなく、別のパケット受信条件が設定できなければならない。

別の条件とは、ＶＲＩＤ＃１がマスタのルータにおいてポート変換対象のポート番号（ＬＡＮ側端末から見た送信元ポート番号）が偶数のものだけを受信し、同様にＶＲＩＤ＃２がマスタのルータにおいてポート変換対象のポート番号が奇数のものだけ受信する、というように動作させることである。

図２は図１に示すルータ１の内部構成を示すブロック図である。図２において、ルータ１は、プライベート側インタフェース１１と、グローバル側インタフェース１２とを備えている。尚、図示していないが、図１に示すルータ２の内部構成は、図２に示すルータ１の内部構成と同様の構成となっている。

プライベート側インタフェース１１は、受信部１１１と、送信部１１２と、受信判定部１１３と、プライベート側受信条件記憶部１１４と、ＶＲＲＰ状態記憶部１１５とを備えている。

グローバル側インタフェース１２は、受信部１２１と、送信部１２２と、受信判定部１２３と、グローバル側受信条件記憶部１２４と、ＶＲＲＰ状態記憶部１２５と、ＮＡＰＴ変換記憶部１２６とを備え、受信部１２１及び送信部１２２には、それぞれＮＡＰＴ処理部１２１１，１２２１を備えている。

受信判定部１１３，１２３は、本発明に特有のものである。受信判定部１１３は、プライベート側受信条件記憶部１１４とＶＲＲＰ状態記憶部１１５とを参照する。受信判定部１２３は、グローバル側受信条件記憶部１２４とＶＲＲＰ状態記憶部１２５とを参照する。

図３（ａ）は図２に示すプライベート側受信条件記憶部１１４の構成例を示す図であり、図３（ｂ）は図２に示すグローバル側受信条件記憶部１２４の構成例を示す図である。

図３（ａ）において、プライベート側受信条件記憶部１１４は、受信パケット種別毎に処理条件を記憶している。ＴＣＰの場合は、送信元ポートが奇数であればＶＲＩＤ＃１がマスタ、送信元ポートが偶数であればＶＲＩＤ＃２がマスタであり、ＵＤＰの場合は、送信元ポートが奇数であればＶＲＩＤ＃１がマスタ、送信元ポートが偶数であればＶＲＩＤ＃２がマスタである。また、ＴＣＰ／ＵＤＰ以外のプロトコルの場合は、ＶＲＩＤ＃１がマスタである。

図３（ｂ）において、グローバル側受信条件記憶部１２４は、受信パケット種別毎に処理条件を記憶している。ＴＣＰの場合は、送信先ポートが奇数であればＶＲＩＤ＃１がマスタ、送信先ポートが偶数であればＶＲＩＤ＃２がマスタであり、ＵＤＰの場合は、送信先ポートが奇数であればＶＲＩＤ＃１がマスタ、送信先ポートが偶数であればＶＲＩＤ＃２がマスタである。ＴＣＰ／ＵＤＰ以外のプロトコルの場合は、ＶＲＩＤ＃１がマスタである。

受信判定部１１３は、上記のプライベート側受信条件記憶部１１４を参照して動作を行い、受信判定部１２３は、上記のグローバル側受信条件記憶部１２４を参照して動作を行う。

また、本実施の形態によるＮＡＴ／ＮＡＰＴ機能にも必要な条件がある。図２に示す通り、ＮＡＰＴ処理部１２１１，１２２１は、それぞれ受信部１２１及び送信部１２２で動作しており、ＮＡＰＴ変換記憶部１２６を参照して動作する。この構成は通常のＮＡＰＴのものである。

但し、ＮＡＰＴは、ポート変換の際に、変換後のポート番号も、図３に示すＶＲＲＰの受信条件を維持させなければならない。具体的には、図３に示す例の場合、ＮＡＰＴが偶数ポートを変換する場合は変換後のポート番号も必ず偶数になるように、奇数ポートを変換する場合は必ず奇数となるようにする必要がある。これは、同一セッションのパケットが必ず同じルータを通るようにするための必須の条件である。

本実施の形態では、ＶＲＲＰ機能とＮＡＴ／ＮＡＰＴ機能とに上記の特徴を付与することで、ＮＡＰＴ環境であってもＶＲＲＰによる負荷分散が可能となる。尚、ＮＡＴ／ＮＡＰＴ及びＶＲＲＰの動作については、当業者にとってよく知られており、詳細な構成や動作の説明は省略する。

図４は図１に示す端末３から送信されるパケットのヘッダの一例を示す図であり、図５は図１に示すルータ１での変換後のパケットのヘッダの一例を示す図であり、図６は図５に示すパケットに対する応答パケットのヘッダの一例を示す図であり、図７は図１に示すルータ１での変換後の応答パケットのヘッダの一例を示す図である。これら図１〜図７を参照してパケットが負荷分散される例について説明する。

図１に示すルータ１，２は、グローバルネットワーク２００側とプライベートネットワーク１００側ともにＶＲＩＤ＃１，ＶＲＩＤ＃２を設定する。

グローバルアドレス側のＶＲＩＤ＃１は、仮想ＩＰアドレスＡと、ＶＲＩＤから決定される仮想ＭＡＣアドレスＣとが設定される。グローバルアドレス側のＶＲＩＤ＃２は、仮想ＩＰアドレスＡと、ＶＲＩＤから決定される仮想ＭＡＣアドレスＤとが設定される。

通常のＶＲＲＰは、異なるＶＲＲＰで同じ仮想ＩＰアドレスを設定して正しく動作させることはできない（ＡＲＰ解決の際に応答するＭＡＣアドレスが決定できないため）が、ここでは設定可能としておく必要がある。１つの仮想ＩＰアドレスＡに複数の仮想ＭＡＣアドレスＣ，Ｄを設定した場合にＡＲＰ応答が１つのＭＡＣアドレスになるようにするためには、例えば特定のＶＲＩＤ以外のＡＲＰ応答動作を止めれば良い。ここでは、ＡＲＰ応答をＶＲＩＤ＃１のマスタのルータ１のみが行うものとする。

同様に、プライベートアドレス側のＶＲＩＤ＃１は、仮想ＩＰアドレスＢと、ＶＲＩＤから決定される仮想ＭＡＣアドレスＥとが設定される。プライベートアドレス側のＶＲＩＤ＃２は、仮想ＩＰアドレスＢと、ＶＲＩＤから決定される仮想ＭＡＣアドレスＦとが設定される。こちらも、ＡＲＰ応答をＶＲＩＤ＃１のマスタのルータ１のみが行うものとする。

また、仮想ＩＰアドレスＡは、ＮＡＰＴアドレスとして利用する。ルータ１とルータ２とで同じＮＡＰＴアドレスが設定されることになる。

端末３は、ＩＰアドレスａを持ち、デフォルトゲートウェイにＩＰアドレスＢが設定されている。端末４は、ＩＰアドレスｂを持ち、デフォルトゲートウェイにＩＰアドレスＢが設定されている。端末５は、ＩＰアドレスｃを持ち、デフォルトゲートウェイにＩＰアドレスＡが設定されている。

ここで、端末３から端末５に通信を行う場合について述べる。プロトコルはＴＣＰでもＵＤＰでも良い。送信先ＭＡＣアドレスは、端末３のデフォルトゲートウェイとして設定されているＩＰアドレスＢに対するＡＲＰ解決で決定される。ＩＰアドレスＢに対するＡＲＰの応答は、上述した通り、ＶＲＩＤ＃１のマスタルータが行うと決めているので、ルータ１が仮想ＭＡＣアドレスＥを応答する。

端末３が端末５宛てに送信したパケットは、送信先のＭＡＣアドレスが仮想ＭＡＣアドレスＥになる。このため、通常のＶＲＲＰでは、仮想ＭＡＣアドレスＥを持つＶＲＩＤ＃１がマスタのルータ１でのみ受信処理されるが、本実施の形態では、このパケットをＶＲＩＤ＃１がマスタかバックアップかではなく、ルータ１及びルータ２ともに受信部１１１でパケットを受信し、受信判定部１１３がプライベート側受信条件記憶部１１４及びＶＲＲＰ状態記憶部１１５の情報［図３（ａ）に示す条件］を参照して受信処理を継続するか廃棄するかを決定する。

ここでは、図４に示すように、送信元ポート番号「５００１」と奇数のパケットを送信しているため、図３に示す条件により、このパケットはＶＲＩＤ＃１がマスタのルータ１でのみ受信処理される。ルータ２では、ＶＲＩＤ＃１がマスタではないので、パケットを廃棄して何も処理を行わない。

ルータ１は、パケットを通常どおり処理し、グローバル側インタフェース１２でＮＡＰＴ処理部１２２１がＮＡＰＴ変換してパケットを送信する。その時の変換後のパケットは、図５に示すようになるものとする。ＮＡＴ／ＮＡＰＴ変換の詳細な説明については省略するが、本実施の形態によるＮＡＰＴ処理部１２２１は、ポート番号を変換する必要がある場合、ルータ１では必ずポート番号が奇数になるように処理する必要がある（ここでは、仮に「５０００１」としている）。

これは、ルータ１で変換したパケットの応答パケット（図６に示すヘッダ参照）が必ずＮＡＰＴ処理したルータに戻ってくるようにするためである。そして、ルータ１で図４に示すヘッダのパケットを図５に示すヘッダのパケットに変換した情報は、ルータ１のＮＡＰＴ変換記憶部１２６に記録される。

ＮＡＰＴ変換された図５に示すヘッダのパケットは、通常どおり、端末５に送信され、端末５は図６に示すヘッダの応答パケットを生成して送信する。

この図６に示すヘッダの送信先ＭＡＣアドレスは、上述したプライベート側と同様のＡＲＰ解決によりＶＲＩＤ＃１の仮想ＭＡＣアドレスＣとなる。グローバル側インタフェース１２でもプライベート側インタフェース１１の場合と同様に、ルータ１及びルータ２ともに応答パケットを受信し、それぞれの受信判定部１２３がグローバル側受信条件記憶部１２４及びＶＲＲＰ状態記憶部１２５の情報［図３（ｂ）に示す条件］を参照して受信処理を継続するか、廃棄するかを決定する。

図３に示す条件はＮＡＰＴに使用されていないプライベートネットワーク側のＶＲＲＰは送信元ポート番号を、ＮＡＰＴに使用されているグローバルネットワーク側のＶＲＲＰは送信先ポート番号で、処理するルータが決定されることに注意する。

図６に示すヘッダの応答パケットをＮＡＰＴ変換できるのは、ＮＡＰＴ記憶部１２６に変換情報が記憶されているルータ１である。このため、端末５が送信する応答パケットは、送信パケットと同じルータに処理させる必要があるが、どちらもＮＡＰＴで変換に利用されるポート番号となっており、上述したように、ＮＡＰＴがポート番号の偶数奇数の条件を保存しておくことで、これを実現することができる。

図６に示すヘッダの応答パケットの送信先ポート番号は「５０００１」と奇数のため、ルータ２では何も処理を行わない。ルータ１は、応答パケットを通常どおり処理し、ＮＡＰＴ処理部１２２１がＮＡＰＴ記憶部１２６を参照してＮＡＰＴ変換を行う。この変換は、通常のＮＡＰＴ変換であるため、その説明は省略する。変換後のパケットのヘッダは、図７に示す通りである。

また、端末３から送信したパケットの送信元ポート番号が偶数だった場合、端末５宛ての通信がルータ２を通り、端末５からの応答パケットもルータ２を通ることは、上述した送信元ポート番号が奇数だった場合の説明から明らかである。

これにより、ＮＡＰＴ変換に利用されるポート番号が奇数であればルータ１が、偶数であればルータ２が処理し、端末３と端末５との通信は成立する。ポート番号が偶数か奇数かで処理するルータが切り替わり、奇数ポートのみを処理するルータは、偶数ポートの変換テーブルを持つ必要がないことから、負荷分散が実現されている。

尚、ルータ１やルータ２が障害となった場合は、他方がＶＲＩＤ＃１，ＶＲＩＤ＃２ともにマスタルータとなるので、一方のみでも継続して変換処理は行うことができる。但し、障害発生時に通信していたセッションは、この方式では通信継続が保証されないので、注意が必要である。

このように、本実施の形態では、以下に記載するような効果を奏する。通常、ＮＡＰＴの負荷分散では、複数のルータの変換テーブルが競合しないように、互いの変換テーブルを監視したり、同一の変換テーブルを参照したりする必要があるが、本実施の形態では、予め処理するパケットを固定的な条件で分離しているため、他方のルータのＮＡＴ／ＮＡＰＴ変換テーブルを全く意識することなく、ＮＡＴ／ＮＡＰＴ変換を実行することができる。このため、安価なルータでも容易に負荷分散を実現することが可能となる。

本発明は、上記の説明のように、２台のルータ１，２の場合について述べているが、ｎ台（ｎは３以上の整数）のルータで実施した場合も、ポート番号がｎで割った余りに応じて処理を行う等のルールに変更すれば、上記の実施の形態と同様に対応可能である。

また、本発明は、プライベートネットワーク側の端末から見て送信元ポート番号を利用して負荷分散を実行しているが、送信先ポートや送信先アドレスを条件に含めても良い。送信元ポートを条件に含めない場合は、ＮＡＰＴの変換ポートに特殊な条件（偶数／奇数を保存する等）を付与する必要はないが、送信元ポート利用よりも負荷分散に偏りが生じやすい。

１，２ ルータ
３〜５ 端末
１１ プライベート側インタフェース
１２ グローバル側インタフェース
１００ プライベートネットワーク
１１１，１２１ 受信部
１１２，１２２ 送信部
１１３，１２３ 受信判定部
１１４ プライベート側受信条件記憶部
１１５，１２５ ＶＲＲＰ状態記憶部
１２４ グローバル側受信条件記憶部
１２６ ＮＡＰＴ変換記憶部
２００ グローバルネットワーク
１２１１，１２２１ ＮＡＰＴ処理部

Claims (15)

1. 第１及び第２のネットワーク間を接続し、ＮＡＴ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｄｄｒｅｓｓ Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ）／ＮＡＰＴ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｄｄｒｅｓｓ Ｐｏｒｔ Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ）を実行する第１及び第２のネットワーク装置を含むネットワークであって、
   前記第１及び第２のネットワーク装置に対して、前記第１のネットワーク側と前記第２のネットワーク側とにそれぞれ異なる第１及び第２のＶＲＩＤ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｏｕｔｅｒ ＩＤｅｎｔｉｆｉｅｒ）を設定し、前記第１のネットワーク側において前記第１及び第２のＶＲＩＤ各々に対して共通の第１の仮想ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）アドレスを設定し、前記第２のネットワーク側において前記第１及び第２のＶＲＩＤ各々に対して前記第１の仮想ＩＰアドレスとは異なりかつ共通の第２の仮想ＩＰアドレスを設定し、
   前記第１及び第２のネットワーク装置各々において、ＶＲＲＰ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｏｕｔｅｒ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）のバックアップ状態であってもパケットを受信するように動作し、
   ポート変換対象のポート番号が偶数のパケットだけを処理する手段を前記第１のＶＲＩＤがマスタのネットワーク装置に有し、
   前記ポート変換対象のポート番号が奇数のパケットだけを処理する手段を前記第２のＶＲＩＤがマスタのネットワーク装置に有することを特徴とするネットワーク。
2. 前記第１のＶＲＩＤがマスタのネットワーク装置において前記ポート変換対象のポート番号が偶数のパケットだけを受信し、前記第２のＶＲＩＤがマスタのネットワーク装置において前記ポート変換対象のポート番号が奇数のパケットだけを受信することを特徴とする請求項１記載のネットワーク。
3. 前記第１及び第２のネットワーク装置各々は、ＮＡＰＴのポート変換においてポート番号の偶数及び奇数を変更しないようにポート変換を行うことを特徴とする請求項１または請求項２記載のネットワーク。
4. 前記第１及び第２のネットワーク装置各々は、前記第１のネットワーク側の端末からのパケットの送信元ポート番号、送信先ポート、送信先アドレスのうちの少なくとも一つを利用して前記パケットの処理を行うことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか記載のネットワーク。
5. 前記第１のネットワークがＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）であり、前記第２のネットワークがＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか記載のネットワーク。
6. 第１及び第２のネットワーク間を接続し、ＮＡＴ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｄｄｒｅｓｓ Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ）／ＮＡＰＴ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｄｄｒｅｓｓ Ｐｏｒｔ Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ）を実行するネットワーク装置であって、
   前記第１のネットワーク側と前記第２のネットワーク側とにそれぞれ異なる第１及び第２のＶＲＩＤ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｏｕｔｅｒ ＩＤｅｎｔｉｆｉｅｒ）を設定し、前記第１のネットワーク側において前記第１及び第２のＶＲＩＤ各々に対して共通の第１の仮想ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）アドレスを設定し、前記第２のネットワーク側において前記第１及び第２のＶＲＩＤ各々に対して前記第１の仮想ＩＰアドレスとは異なりかつ共通の第２の仮想ＩＰアドレスを設定し、
   ＶＲＲＰ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｏｕｔｅｒ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）のバックアップ状態であってもパケットを受信するように動作し、
   前記第１のＶＲＩＤがマスタの場合にポート変換対象のポート番号が偶数のものだけを処理する手段と、前記第２のＶＲＩＤがマスタの場合に前記ポート変換対象のポート番号が奇数のものだけを処理する手段とのうちの少なくとも一方を有することを特徴とするネットワーク装置。
7. 前記第１のＶＲＩＤがマスタの場合において前記ポート変換対象のポート番号が偶数のものだけを受信する手段と、前記第２のＶＲＩＤがマスタの場合において前記ポート変換対象のポート番号が奇数のものだけを受信する手段とのうちの少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項６記載のネットワーク装置。
8. ＮＡＰＴのポート変換においてポート番号の偶数及び奇数を変更しないようにポート変換を行うことを特徴とする請求項６または請求項７記載のネットワーク装置。
9. 前記第１のネットワーク側の端末からのパケットの送信元ポート番号、送信先ポート、送信先アドレスのうちの少なくとも一つを利用して前記パケットの処理を行うことを特徴とする請求項６から請求項８のいずれか記載のネットワーク装置。
10. 前記第１のネットワークがＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）であり、前記第２のネットワークがＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）であることを特徴とする請求項６から請求項９のいずれか記載のネットワーク装置。
11. 第１及び第２のネットワーク間を接続し、ＮＡＴ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｄｄｒｅｓｓ Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ）／ＮＡＰＴ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｄｄｒｅｓｓ Ｐｏｒｔ Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ）を実行する第１及び第２のネットワーク装置を含むネットワークに用いる負荷分散方法であって、
    前記第１及び第２のネットワーク装置に対して、前記第１のネットワーク側と前記第２のネットワーク側とにそれぞれ異なる第１及び第２のＶＲＩＤ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｏｕｔｅｒ ＩＤｅｎｔｉｆｉｅｒ）を設定し、前記第１のネットワーク側において前記第１及び第２のＶＲＩＤ各々に対して共通の第１の仮想ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）アドレスを設定し、前記第２のネットワーク側において前記第１及び第２のＶＲＩＤ各々に対して前記第１の仮想ＩＰアドレスとは異なりかつ共通の第２の仮想ＩＰアドレスを設定し、
    前記第１及び第２のネットワーク装置各々において、ＶＲＲＰ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｏｕｔｅｒ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）のバックアップ状態であってもパケットを受信するように動作し、
    ポート変換対象のポート番号が偶数のものだけを処理する処理を前記第１のＶＲＩＤがマスタのネットワーク装置に有し、
    前記ポート変換対象のポート番号が奇数のものだけを処理する処理を前記第２のＶＲＩＤがマスタのネットワーク装置に有することを特徴とする負荷分散方法。
12. 前記第１のＶＲＩＤがマスタのネットワーク装置において前記ポート変換対象のポート番号が偶数のものだけを受信し、前記第２のＶＲＩＤがマスタのネットワーク装置において前記ポート変換対象のポート番号が奇数のものだけを受信することを特徴とする請求項１１記載の負荷分散方法。
13. 前記第１及び第２のネットワーク装置各々が、ＮＡＰＴのポート変換においてポート番号の偶数及び奇数を変更しないようにポート変換を行うことを特徴とする請求項１１または請求項１２記載の負荷分散方法。
14. 前記第１及び第２のネットワーク装置各々が、前記第１のネットワーク側の端末からのパケットの送信元ポート番号、送信先ポート、送信先アドレスのうちの少なくとも一つを利用して前記パケットの処理を行うことを特徴とする請求項１１から請求項１３のいずれか記載の負荷分散方法。
15. 前記第１のネットワークがＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）であり、前記第２のネットワークがＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）であることを特徴とする請求項１１から請求項１４のいずれか記載の負荷分散方法。

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