JP2013026951A

JP2013026951A - 端末およびその動作方法

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Publication number: JP2013026951A
Application number: JP2011161775A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Mihara; 義行美原; Satoshi Sakuma; 聡佐久間; Takefumi Yamazaki; 毅文山崎
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2011-07-25
Filing date: 2011-07-25
Publication date: 2013-02-04

Abstract

【課題】第１のネットワークと第２のネットワークの境界にルータが設けられている場合において、第１のネットワークに存在する端末から、端末に記憶されていないアドレスを有し、かつ、第２のネットワークに存在する相手の端末にパケットを送信する。
【解決手段】アドレス生成部１５は、ルータ２のネットワークＮ２でのアドレスのホスト部を予め設定された値に置き換えたアドレスを生成する。ここでは、アドレス生成部１５は、アドレス「１９２．１６８．２３．３５」のホスト部「３５」をｉ（ｉ＝０、２、…、３４、３６、…、２５４）に置き換えたアドレスを生成する。パケット送信部１２は、端末１のアドレスである送信元アドレス、予め定められた送信元ポート番号、生成されたアドレスである宛先アドレス、予め定められた宛先ポート番号およびネットワークＮ２に存在する相手の端末に送信すべき情報を含むパケットを生成し、ネットワークＮ１に送信する。
【選択図】図２

Description

本発明は、端末およびその動作方法に関するものである。

ホームネットワークや中小企業／ＳＯＨＯ等における通信環境において、ネットワークの境界にルータが設けられ、ルータはセキュリティ確保のため、ＮＡＴという仕組みを用いて、一方のＩＰｖ４セグメント（ネットワーク）から他方のネットワークへのパケットを遮断する。

ただし、一部のアプリケーションでは、一方のネットワーク内の端末が他方のネットワーク内の端末（サーバなど）のアドレスやＵＲＬを予め保持し、このアドレスやＵＲＬから得たアドレスを宛先アドレスとしたパケットをルータに送信し、この場合ルータは、パケットを、宛先アドレスを有する他方のネットワーク内の端末へ送信する。

監修者：阪田史郎，著者：金森重文，齊藤允，佐野勝大「ＳＩＰ／ＵＰｎＰ情報家電プロトコル」Ｐ．６７〜Ｐ．７１

しかし、一方のネットワーク内の端末が他方のネットワーク内の相手の端末のアドレスなどを保持していない場合、一方のネットワーク内の端末は、他方のネットワーク内の端末にパケットを送信できない。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、第１のネットワークに存在する端末であって、第１のネットワークと第２のネットワークの境界にルータが設けられている場合において、端末に記憶されていないアドレスを有し、かつ、第２のネットワークに存在する相手の端末にパケットを送信でき、相手の端末からパケットを受信できる端末およびその動作方法を提供することにある。

上記の課題を解決するために、第１の本発明は、第１のネットワークに存在する端末であって、前記第１のネットワークと第２のネットワークの境界にルータが設けられ、前記ルータは、前記第１のネットワークから前記第２のネットワークに存在する端末のアドレスである宛先アドレスを含むパケットが送信されたら、当該パケット内の送信元アドレスである変換前アドレスおよび未使用のポート番号である変換後ポート番号を含むエントリーを記憶し、当該パケットの送信元アドレスおよび送信元ポート番号を前記ルータの第２のネットワークでのアドレスと同じ送信元アドレスおよび前記変換後ポート番号と同じ送信元ポート番号に置き換えたパケットを前記第２のネットワークに送信する一方、前記第２のネットワークからパケットが送信されたら、当該パケットの宛先ポート番号と同じ変換後ポート番号を含むエントリーから変換前アドレスを読み出し、当該パケットの宛先アドレスを当該変換前アドレスと同じ宛先アドレスに置き換えたパケットを前記第１のネットワークに送信するものであり、前記端末は、前記端末である第１端末に記憶されていないアドレスを有し、かつ、前記第２のネットワークに存在する端末である第２端末にパケットを送信すべく、前記ルータの前記第２のネットワークでのアドレスを前記ルータから取得するルータアドレス取得部と、前記取得されたアドレスのホスト部を予め設定された値に置き換えたアドレスを生成するアドレス生成部と、前記第１端末のアドレスである送信元アドレスおよび前記生成したアドレスである宛先アドレスを含むパケットを前記第１のネットワークに送信するパケット送信部とを備えることを特徴とする端末をもって解決手段とする。

第２の本発明は、第１のネットワークに存在する端末であって、前記第１のネットワークと第２のネットワークの境界にルータが設けられ、前記ルータは、前記第１のネットワークから前記第２のネットワークにブロードキャストパケットを送信するためのブロードキャストアドレスを含むパケットが送信されたら、当該パケット内の送信元アドレスと同じ予約アドレスを含む予め記憶したエントリーから予約ポート番号を読み出し、当該パケットの送信元アドレスおよび送信元ポート番号を前記ルータの前記第２のネットワークでのアドレスおよび当該予約ポート番号に置き換えたパケットを前記第２のネットワークに送信する一方、前記第２のネットワークからパケットが送信されたら、当該パケットの宛先ポート番号と同じ予約ポート番号を含む予め記憶したエントリーから予約アドレスを読み出し、当該パケットの宛先アドレスを当該予約アドレスと同じ宛先アドレスに置き換えたパケットを前記第１のネットワークに送信するものであり、前記端末は、前記端末である第１端末に記憶されていないアドレスを有し、かつ、前記第２のネットワークに存在する端末である第２端末にパケットを送信すべく、前記ルータの前記第２のネットワークでのアドレスを前記ルータから取得するルータアドレス取得部と、前記第２端末に前記パケットを送信すべく、前記第１端末のアドレスである予約アドレスおよび予約ポート番号を含むエントリーを前記ルータに記憶させる制御部と、前記取得されたアドレスのホスト部を予め設定された値に置き換えたブロードキャストアドレスを生成するアドレス生成部と、前記第１端末のアドレスである送信元アドレスおよび前記ブロードキャストアドレスである宛先アドレスを含むパケットを前記第１のネットワークに送信するパケット送信部とを備えることを特徴とする端末をもって解決手段とする。

第３の本発明は、第１のネットワークに存在する端末の動作方法であって、前記第１のネットワークと第２のネットワークの境界にルータが設けられ、前記ルータは、前記第１のネットワークから前記第２のネットワークに存在する端末のアドレスである宛先アドレスを含むパケットが送信されたら、当該パケット内の送信元アドレスである変換前アドレスおよび未使用のポート番号である変換後ポート番号を含むエントリーを記憶し、当該パケットの送信元アドレスおよび送信元ポート番号を前記ルータの第２のネットワークでのアドレスと同じ送信元アドレスおよび前記変換後ポート番号と同じ送信元ポート番号に置き換えたパケットを前記第２のネットワークに送信する一方、前記第２のネットワークからパケットが送信されたら、当該パケットの宛先ポート番号と同じ変換後ポート番号を含むエントリーから変換前アドレスを読み出し、当該パケットの宛先アドレスを当該変換前アドレスと同じ宛先アドレスに置き換えたパケットを前記第１のネットワークに送信するものであり、前記端末の動作方法は、前記端末である第１端末が、前記第１端末に記憶されていないアドレスを有し、かつ、前記第２のネットワークに存在する端末である第２端末にパケットを送信すべく、前記ルータの前記第２のネットワークでのアドレスを前記ルータから取得し、前記第１端末が、前記取得されたアドレスのホスト部を予め設定された値に置き換えたアドレスを生成し、前記第１端末が、前記第１端末のアドレスである送信元アドレスおよび前記生成したアドレスである宛先アドレスを含むパケットを前記第１のネットワークに送信することを特徴とする端末の動作方法をもって解決手段とする。

第４の本発明は、第１のネットワークに存在する端末の動作方法であって、前記第１のネットワークと第２のネットワークの境界にルータが設けられ、前記ルータは、前記第１のネットワークから前記第２のネットワークにブロードキャストパケットを送信するためのブロードキャストアドレスを含むパケットが送信されたら、当該パケット内の送信元アドレスと同じ予約アドレスを含む予め記憶したエントリーから予約ポート番号を読み出し、当該パケットの送信元アドレスおよび送信元ポート番号を前記ルータの前記第２のネットワークでのアドレスおよび当該予約ポート番号に置き換えたパケットを前記第２のネットワークに送信する一方、前記第２のネットワークからパケットが送信されたら、当該パケットの宛先ポート番号と同じ予約ポート番号を含む予め記憶したエントリーから予約アドレスを読み出し、当該パケットの宛先アドレスを当該予約アドレスと同じ宛先アドレスに置き換えたパケットを前記第１のネットワークに送信するものであり、前記端末の動作方法は、前記端末である第１端末が、前記第１端末に記憶されていないアドレスを有し、かつ、前記第２のネットワークに存在する端末である第２端末にパケットを送信すべく、前記ルータの前記第２のネットワークでのアドレスを前記ルータから取得し、前記第１端末が、前記第２端末に前記パケットを送信すべく、前記第１端末のアドレスである予約アドレスおよび予約ポート番号を含むエントリーを前記ルータに記憶させ、前記第１端末が、前記取得されたアドレスのホスト部を予め設定された値に置き換えたブロードキャストアドレスを生成し、前記第１端末が、前記第１端末のアドレスである送信元アドレスおよび前記ブロードキャストアドレスである宛先アドレスを含むパケットを前記第１のネットワークに送信することを特徴とする端末の動作方法をもって解決手段とする。

本発明によれば、第１のネットワークと第２のネットワークの境界にルータが設けられている場合において、第１のネットワークに存在する端末から、端末に記憶されていないアドレスを有し、かつ、第２のネットワークに存在する相手の端末にパケットを送信し、相手の端末からパケットを受信することができる。

第１の実施の形態に係る端末１を含む通信システムの構成図である。端末１の概略構成を示すブロック図である。ルータ２の概略構成を示すブロック図である。端末３の概略構成を示すブロック図である。第１の実施の形態に係る通信システムの動作を示すシーケンス図である。第２の実施の形態におけるルータ２の概略構成を示すブロック図である。第２の実施の形態に係る通信システムの動作を示すシーケンス図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

［第１の実施の形態］
図１は、第１の実施の形態に係る端末１を含む通信システムの構成図である。
端末１は、第１のネットワーク（以下、ネットワークＮ１という）に存在する端末である。ネットワークＮ１と第２のネットワーク（以下、ネットワークＮ１という）の境界にルータ２が設けられている。ネットワークＮ２には、端末３および同様な端末（図示せず）が存在する。

ネットワークＮ１は、「１９２．１６８．１１」で始まるＩＰアドレスとサブネットマスク「２５５．２５５．２５５．０」で規定されるネットワークである。

ネットワークＮ２は、「１９２．１６８．２３」で始まるＩＰアドレスとサブネットマスク「２５５．２５５．２５５．０」で規定されるネットワークである。

端末１のアドレスは、「１９２．１６８．１１．２」であり、端末３のアドレスは、「「１９２．１６８．２３．５」である。

ルータ２のネットワークＮ１でのアドレスは「１９２．１６８．１１．１」であり、ルータ２のネットワークＮ２でのアドレスは「１９２．１６８．２３．３５」である。

端末１には、端末３のアドレス「１９２．１６８．２３．５」が記憶されていないこととする。

図２は、端末１の概略構成を示すブロック図である。
端末１は、ネットワークＮ１からパケットを受信するパケット受信部１１と、ネットワークＮ１にパケットを送信するパケット送信部１２と、ルータ２のネットワークＮ２でのアドレスを要求するアドレス取得要求をパケット送信部１２からルータ２に送信させるアドレス取得要求送信部１３と、ルータ２のネットワークＮ２でのアドレスをルータ２からパケット受信部１１を介して取得するルータアドレス取得部１４と、取得されたアドレスのホスト部を予め設定された値に置き換えたアドレスを生成するアドレス生成部１５と、端末１のアドレスである送信元アドレスおよび生成されたアドレスである宛先アドレスを含むパケットをパケット送信部１２からネットワークＮ１に送信させ、ネットワークＮ１からパケット受信部１１を介してパケットを受信する制御部１６とを備える。

図３は、ルータ２の概略構成を示すブロック図である。
ルータ２は、ネットワークＮ１からパケットを受信するパケット受信部２１と、ネットワークＮ１にパケットを送信するパケット送信部２２と、ネットワークＮ２からパケットを受信するパケット受信部２３と、ネットワークＮ２にパケットを送信するパケット送信部２４と、パケット受信部２１やパケット受信部２３を介して得たパケット内の宛先アドレスと図示しないルーチングテーブルとに基づいて、パケットをパケット送信部１２やパケット送信部２４を介してネットワークＮ１やネットワークＮ２に送信（ルーチング）するルーチング部２５と、ネットワークＮ１からネットワークＮ２へのパケットのルーチングの際に生成される情報（エントリー）が記憶されるＮＡＴテーブル２６と、ネットワークＮ１内の端末からパケット受信部２１を介して送信されるアドレス取得要求によりルータ２のネットワークＮ２でのアドレスをパケット送信部２２を介して端末に送信するルータアドレス通知部２７とを備える。

図４は、端末３の概略構成を示すブロック図である。
端末３は、ネットワークＮ２からパケットを受信するパケット受信部３１と、ネットワークＮ２にパケットを送信するパケット送信部３２と、ネットワークＮ２から送信されたパケットに基づいて、ネットワークＮ２に送信すべきパケットのデータを生成する制御部３３とを備える。

図５は、第１の実施の形態に係る通信システムの動作を示すシーケンス図である。
端末１は、アドレス取得要求をネットワークＮ１に送信する（Ｓ１）。
具体的には、アドレス取得要求送信部１３は、予め記憶したアドレス取得要求のコマンドをパケット送信部１２に送信し、パケット送信部１２は、端末１のアドレスである送信元アドレス（１９２．１６８．１１．２）、予め記憶したルータ２のネットワークＮ１でのアドレスである宛先アドレス（１９２．１６８．１１．１）およびアドレス取得要求のコマンドを含むパケットであるアドレス取得要求をネットワークＮ１に送信する。ネットワークＮ１において、アドレス取得要求は、その宛先アドレスによりルータ２に送信され、ルータ２のパケット受信部２１で受信される。

ルータ２は、アドレス取得要求を受信したなら、ルータ２のネットワークＮ２でのアドレスを含むアドレス通知をネットワークＮ１に送信する（Ｓ３）。

具体的には、ルータ２のパケット受信部２１は、アドレス取得要求内のコマンドをルータアドレス通知部２７に送信し、ルータアドレス通知部２７は、アドレス取得要求のコマンドが送信されたので、予め記憶したルータ２のネットワークＮ２でのアドレス（１９２．１６８．２３．３５）をパケット送信部２２に送信する。パケット送信部２２は、ルータ２のネットワークＮ１でのアドレスである送信元アドレス（１９２．１６８．１１．１）、アドレス取得要求内の送信元アドレスと同じ宛先アドレス（１９２．１６８．１１．２（端末１のアドレス））およびルータ２のネットワークＮ２でのアドレス（１９２．１６８．２３．３５）を含むパケットであるアドレス通知をネットワークＮ１に送信する。ネットワークＮ１において、アドレス通知は、その宛先アドレスにより端末１に送信され、端末１のパケット受信部１１で受信される。なお、アドレス通知には、例えば、ＵＰｎＰＩＧＤと称される技術が用いられ、アドレス通知にはサブネットマスク含まれない。

端末１は、アドレス通知を受信したなら、次にネットワークＮ１に送信するパケットの宛先アドレスとなるアドレスを生成する（Ｓ５）。

具体的には、端末１のパケット受信部１１は、アドレス通知からルータ２のネットワークＮ２でのアドレス（１９２．１６８．２３．３５）を読み出し、ルータアドレス取得部１４に送信する。ルータアドレス取得部１４は、ルータ２のネットワークＮ２でのアドレスをアドレス生成部１５に送信する。

アドレス生成部１５は、送信されたアドレスのホスト部を予め設定された値に置き換えたアドレスを生成する。ここでは、アドレス生成部１５は、送信されたアドレス「１９２．１６８．２３．３５」のホスト部「３５」をｉ（ｉ＝０、２、…、３４、３６、…、２５４）に置き換えたアドレスを生成し、各アドレスを制御部１６に送信する。

例えば、アドレス生成部１５は、アドレス通知にサブネットマスクが含まれないので、予めホスト部のビット数「８」、ホスト部の最大値「２５４」を予め記憶し、送信されたアドレスにおけるビット数「８」以外の部分であるネットワーク部を残し、かつ、ビット数「８」の部分であるホスト部が最大値「２５４」以下になるように、かつ、アドレス「１９２．１６８．２３．３５」を除き、可能な限り多くのアドレスを生成する。

ホスト部のビット数を「８」としたのは、ホスト部のビット数を「８」とするクラスＣのアドレスを有する端末からなるネットワークが一般的に多いからである。

次に、端末１は、生成された各アドレスにつき、当該アドレスである宛先アドレスを含むパケット（ＴＣＰパケット）をネットワークＮ１に送信する（Ｓ７、…）。

具体的には、制御部１６は、各アドレスおよび端末３に送信すべき情報をパケット送信部１２に送信し、パケット送信部１２は、各アドレス（対象アドレス）につき、予め記憶した端末１のアドレスである送信元アドレス、予め定められたポート番号である送信元ポート番号、当該アドレス（対象アドレス）である宛先アドレス、予め定められたポート番号である宛先ポート番号および端末３に送信すべき情報を含むパケット（ＴＣＰパケット）を生成し、ネットワークＮ１に送信する。ネットワークＮ１において、各パケットは、その宛先アドレスに「１９２．１６８．２３」が含まれるつまり宛先アドレスはネットワークＮ２内の端末のアドレスなので、ルータ２は宛先アドレスとルーチングテーブルとに基づいて、パケットをネットワークＮ２にルーチングすべきと判定し、パケットは、パケット受信部２１で受信される。

ルータ２のルーチング部２５は、受信した各パケットにつき、エントリーを生成し、ＮＡＴテーブル２６に記憶させる（Ｓ９）。

具体的には、ルーチング部２５は、当該パケット内の送信元アドレスである変換前アドレス（１９２．１６８．１１．２（端末１のアドレス））、パケット内の送信元ポート番号である変換前ポート番号、ルータ２のネットワークＮ２でのアドレスである変換後アドレス（１９２．１６８．２３．３５）および当該エントリーに割り当てた固有のポート番号である変換後ポート番号を含むエントリーをＮＡＴテーブル２６に記憶させる。

次に、ルーチング部２５は、各パケットにつき、変換後アドレスおよび変換後ポート番号をパケット送信部２４に送信し、パケット送信部２４は、各パケットにつき、当該パケットの送信元アドレスおよび送信元ポート番号を変換後アドレスと同じ送信元アドレスおよび変換後ポート番号と同じ送信元ポート番号に置き換えたパケットを生成し、ネットワークＮ２に送信する（Ｓ１１、…）。ネットワークＮ２において、端末３のアドレスである宛先アドレスを含むパケット（送信されたパケットの中の１つ）は、端末３に送信され、端末３のパケット受信部３１で受信される。ネットワークＮ２において、その他の端末のアドレスである宛先アドレスを含むパケットは、当該端末に送信され、当該端末で受信される。

端末３は、受信したパケットに対するパケット（ＴＣＰパケット）をネットワークＮ２に送信し（Ｓ１３）、他の端末は、受信したパケットに対するパケットをルータ２に送信しない。

具体的には、端末３のパケット受信部３１は、受信したパケットに対し端末１において格納された、端末３に送信すべき情報を当該パケットから取り出し、制御部３３に送信する。制御部３３は、端末３に送信すべき情報の内容により、ここでは端末１に情報を送信すべきと判定し、端末１に送信すべき情報をパケット送信部３２に送信する。パケット送信部３２は、受信したパケット内の宛先アドレスと同じ送信元アドレス（１９２．１６８．２３．５（端末３のアドレス））、当該パケット内の宛先ポート番号と同じ送信元ポート番号、当該パケット内の送信元アドレスと同じ宛先アドレス（１９２．１６８．２３．３５（ルータ２のネットワークＮ２でのアドレス））、当該パケット内の送信元ポート番号と同じ宛先ポート番号および端末１に送信すべき情報を含むパケット（ＴＣＰパケット）をネットワークＮ２に送信する。

一方、他の端末は、受信したパケットに対し端末１において格納された、端末３に送信すべき情報をパケットから取り出し、ここでは端末１に情報を送信する必要はないと判定し、処理を終える。

ネットワークＮ２において、端末３から送信されたパケットは、その宛先アドレスによりルータ２に送信され、ルータ２のパケット受信部２３で受信される。

ルータ２は、受信したパケットを基にＮＡＴテーブル２６からエントリーを検索する（Ｓ１５）。

具体的には、パケット受信部２３は、受信したパケット内の宛先アドレス（１９２．１６８．２３．３５（ルータ２のネットワークＮ２でのアドレス））および宛先ポート番号をルーチング部２５に送信し、ルーチング部２５は、宛先アドレスと同じ変換後アドレスおよび宛先ポート番号と同じ変換後ポート番号を含むエントリーをＮＡＴテーブル２６から検索する。

次に、ルーチング部２５は、エントリーから変換前アドレス（１９２．１６８．１１．２（端末１のアドレス））および変換前ポート番号を読み出し、パケット送信部２２に送信する。

パケット送信部２２は、受信したパケットの宛先アドレス（端末１のアドレス）および宛先ポート番号を変換前アドレスと同じ宛先アドレスおよび変換前ポート番号と同じ宛先ポート番号に置き換えたパケットをネットワークＮ１に送信する。パケットは、その宛先アドレスにより端末１に送信され、端末１のパケット受信部１１で受信される。

端末１のパケット受信部１１は、受信したパケットに対し端末３において格納された、端末１に送信すべき情報および送信元アドレス（１９２．１６８．２３．５（端末３のアドレス））をパケットから取り出し、制御部１６に送信し、制御部１６は端末３のアドレスを記憶する。

端末１では、次に端末３にパケットを送信するときは、制御部１６が、記憶した端末３のアドレスおよび端末３に次に送信すべき情報をパケット送信部１２に送信し、パケット送信部１２は端末１のアドレスである送信元アドレス、予め定められたポート番号である送信元ポート番号、制御部１６から送信されたアドレスである宛先アドレス（端末３のアドレス）、予め定められたポート番号である宛先ポート番号および端末３に送信すべき情報を含むパケットのみをネットワークＮ１に送信する。以降、同様の方法でパケットはルーチングされ、端末３で受信される。

なお、端末３がネットワークＮ２に接続されていない場合、ステップＳ１１のパケットは端末３で受信されないので、端末１は、所定の時間が経過した後、ステップＳ７のパケットを再び送信し、ステップＳ１１のパケットを送信させるのが好ましい。

したがって、第１の実施の形態によれば、端末１は、端末１に記憶されていないアドレスを有し、かつ、ネットワークＮ２に存在する端末３にパケットを送信すべく、ルータ２のネットワークＮ２でのアドレスをルータ２から取得するルータアドレス取得部１４と、
取得されたアドレスのホスト部を予め設定された値に置き換えたアドレスを生成するアドレス生成部１５と、端末１のアドレスである送信元アドレスおよび生成したアドレスである宛先アドレスを含むパケットをネットワークＮ１に送信するパケット送信部１２とを備えるので、端末３にパケットを送信することができる。

また、ルータ２は、ネットワークＮ１からネットワークＮ２に存在する端末のアドレスである宛先アドレスを含むパケットが送信されたら、当該パケット内の送信元アドレスである変換前アドレスおよび未使用のポート番号である変換後ポート番号を含むエントリーを記憶し、当該パケットの送信元アドレスおよび送信元ポート番号をルータ２のネットワークＮ２でのアドレスと同じ送信元アドレスおよび変換後ポート番号と同じ送信元ポート番号に置き換えたパケットをネットワークＮ２に送信する一方、ネットワークＮ２からパケットが送信されたら、当該パケットの宛先ポート番号と同じ変換後ポート番号を含むエントリーから変換前アドレスを読み出し、当該パケットの宛先アドレスを当該変換前アドレスと同じ宛先アドレスに置き換えたパケットをネットワークＮ１に送信するので、端末１は、端末３からのパケットを受信することができる。

［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態では、第１の実施の形態に同一または類似の装置および装置構成を用い、同一または類似のものについては第１の実施の形態で使用した符号を使用して重複説明を略し、第１の実施の形態とは異なる事項を中心に説明を行う。

図６は、第２の実施の形態におけるルータ２の概略構成を示すブロック図である。

ルータ２は、パケット受信部２１と、パケット送信部２２と、パケット受信部２３と、パケット送信部２４と、ルーチング部２５と、ネットワークＮ１からネットワークＮ２へのパケットのルーチングの際に生成される情報（エントリー）が記憶されるポートマッピングテーブル２６Ａと、ルータアドレス通知部２７とを備える。

図７は、第２の実施の形態に係る通信システムの動作を示すシーケンス図である。
ステップＳ１、Ｓ３については、第１の実施の形態と同様であるから、説明を省略する。

端末１は、例えば、アドレス通知を受信したなら（Ｓ３）、ポート制御要求をネットワークＮ１に送信する（Ｓ４）。

具体的には、制御部１６は、ポート制御要求のコマンドをパケット送信部１２に送信し、パケット送信部１２は、端末１のアドレスである送信元アドレス、ルータ２のネットワークＮ１でのアドレスである宛先アドレス、ルータ２で予約したいポート番号（予約対象ポート番号）およびポート制御要求のコマンドを含むパケットであるポート制御要求をネットワークＮ１に送信する。ネットワークＮ１において、ポート制御要求は、その宛先アドレスによりルータ２に送信され、ルータ２のパケット受信部２１で受信される。

ルータ２のパケット受信部２１は、ポート制御要求内のコマンドをルータアドレス通知部２７に送信し、ルータアドレス通知部２７は、ポート制御要求のコマンドが送信されたので、予約対象ポート番号と同じ予約ポート番号を含むエントリーがポートマッピングテーブル２６Ａにあるか以下かを判定し、かかる予約ポート番号がなければ、ポート制御要求内の送信元アドレスである予約アドレス（１９２．１６８．１１．２（端末１のアドレス））および予約対象ポート番号と同じ予約ポート番号（例えば、ポート番号４４）を含むエントリーをポートマッピングテーブル２６Ａに記憶させる。

一方、予約対象ポート番号と同じ予約ポート番号を含むエントリーがポートマッピングテーブル２６Ａにあれば、かかるエントリーは生成されない。

パケット送信部２２は、予め記憶したルータ２のネットワークＮ１でのアドレスである送信元アドレス（１９２．１６８．２３．３５）、ポート制御要求内の送信元アドレスと同じ宛先アドレス（１９２．１６８．１１．２（端末１のアドレス））およびエントリーの成否を含むパケットであるポート制御応答をネットワークＮ１に送信する。ネットワークＮ１において、ポート制御応答は、その宛先アドレスにより端末１に送信され、端末１のパケット受信部１１で受信される。

端末１は、ポート制御応答内のエントリーの成否によりエントリーが記憶されたと判定したなら、次にネットワークＮ１に送信するパケットの宛先アドレスとなるアドレスを生成する（Ｓ５Ａ）。

具体的には、パケット受信部１１は、ポート制御応答からエントリーの成否を取り出し、制御部１６に送信し、制御部１６は、エントリーの成否によりエントリーが記憶されたか否かを判定し、結果をパケット受信部１１に通知する。

パケット受信部１１は、エントリーが記憶されたとの通知を受けたなら、アドレス通知からルータ２のネットワークＮ２でのアドレスを取り出し、ルータアドレス取得部１４に送信する。ルータアドレス取得部１４は、ルータ２のネットワークＮ２でのアドレスをアドレス生成部１５に送信する。

アドレス生成部１５は、送信されたアドレスのホスト部を予め設定された値「２５５」に置き換えたアドレス（ブロードキャストアドレス）を生成する。ホスト部の検出方法は、第１の実施の形態と同様である。

次に、端末１は、生成されたブロードキャストアドレスである宛先アドレスを含むパケット（ＵＤＰパケット）をネットワークＮ１に送信する（Ｓ７Ａ）。

具体的には、制御部１６は、ブロードキャストアドレス、端末３に送信すべき情報および予約対象ポート番号をパケット送信部１２に送信し、パケット送信部１２は端末１のアドレスである送信元アドレス（１９２．１６８．１１．２）、予め定められたポート番号である送信元ポート番号、制御部１６から送信されたブロードキャストアドレスである宛先アドレス、予約対象ポート番号と同じ宛先ポート番号および端末３に送信すべき情報を含むパケットをネットワークＮ１に送信する。ネットワークＮ１において、パケットは、その宛先アドレスがブロードキャストアドレス「１９２．１６８．２３．２５５」なので、ルータ２はパケットをネットワークＮ２にルーチングすべきと判定し、パケットは、パケット受信部２１で受信される。

ルータ２のルーチング部２５は、受信したパケットに基づいて、ポートマッピングテーブル２６Ａからエントリーを検索する（Ｓ９Ａ）。

具体的には、具体的には、ルーチング部２５は、受信したパケットの送信元アドレスと同じ予約アドレス（１９２．１６８．１１．２（端末１のアドレス））および受信したパケットの宛先ポート番号と同じ予約ポート番号を含むエントリーをポートマッピングテーブル２６Ａから検索する。

次に、ルーチング部２５は、該当エントリーがあったなら、予約ポート番号（ポート番号４４）を読み出し、パケット送信部２４に送信する。パケット送信部２４は、受信したパケットの送信元アドレスおよび送信元ポート番号をルータ２のネットワークＮ２でのアドレスと同じ送信元アドレスおよび予約ポート番号と同じ送信元ポート番号（ポート番号４４）に置き換えたパケットであるブロードキャストパケットをネットワークＮ２に送信する（Ｓ１１Ａ、…）。ネットワークＮ２において、ブロードキャストアドレスである宛先アドレスを含むブロードキャストパケットは、各端末に送信され、受信される。

端末３は、受信したブロードキャストパケットについて、第１の実施の形態と同様に、例えば、端末１に情報を送信すべきと判定し、これにより、第１の実施の形態と同様に、受信したブロードキャストパケットに対するパケットをルータ２に送信し（Ｓ１３Ａ）、他の端末は、第１の実施の形態と同様に、例えば、端末１に情報を送信する必要はないと判定し、これにより、受信したブロードキャストパケットに対するパケットをルータ２に送信しない。

ルータ２は、受信したパケットに基づいて、ポートマッピングテーブル２６Ａからエントリーを検索する（Ｓ１５Ａ）。

具体的には、パケット受信部２３は、受信したパケットから宛先ポート番号（ポート番号４４）を読み出し、ルーチング部２５に送信し、ルーチング部２５は、宛先ポート番号と同じ予約ポート番号を含むエントリーをポートマッピングテーブル２６Ａから検索する。

次に、ルーチング部２５は、エントリーから予約アドレス（１９２．１６８．１１．２（端末１のアドレス））を読み出し、パケット送信部２２に送信する。

パケット送信部２２は、受信したパケットの宛先アドレスを予約アドレスと同じ宛先アドレスに置き換えたパケットをネットワークＮ１に送信する。パケットは、その宛先アドレスにより端末１に送信され、端末１のパケット受信部１１で受信される。
これ以降の処理については、第１の実施の形態と同様なので説明を省略する。

なお、端末３がネットワークＮ２に接続されていない場合、ステップＳ１３Ａのパケットは送信されないので、端末１は、所定の時間が経過した後、ステップＳ７Ａのパケットを再び送信するのが好ましい。

したがって、第２の実施の形態によれば、端末１は、ルータ２のネットワークＮ２でのアドレスをルータ２から取得するルータアドレス取得部１４と、端末１のアドレスである予約アドレスおよび予約ポート番号を含むエントリーをルータ２に記憶させる制御部１６と、取得されたアドレスのホスト部を予め設定された値に置き換えたブロードキャストアドレスを生成するアドレス生成部１５と、端末１のアドレスである送信元アドレスおよびブロードキャストアドレスである宛先アドレスを含むパケットをネットワークＮ１に送信するパケット送信部１２とを備えるので、端末３にパケットを送信することができる。

また、ルータ２は、ネットワークＮ１からネットワークＮ２にブロードキャストパケットを送信するためのブロードキャストアドレスを含むパケットが送信されたら、当該パケット内の送信元アドレスと同じ予約アドレスを含む予め記憶したエントリーから予約ポート番号を読み出し、当該パケットの送信元アドレスおよび送信元ポート番号をルータ２のネットワークＮ２でのアドレスおよび当該予約ポート番号に置き換えたパケットをネットワークＮ２に送信する一方、ネットワークＮ２からパケットが送信されたら、当該パケットの宛先ポート番号と同じ予約ポート番号を含む予め記憶したエントリーから予約アドレスを読み出し、当該パケットの宛先アドレスを当該予約アドレスと同じ宛先アドレスに置き換えたパケットをネットワークＮ１に送信するので、端末１は、端末３からのパケットを受信することができる。

なお、各実施の形態に係る端末１としてコンピュータを機能させるためのコンピュータプログラムは、半導体メモリ、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、磁気テープなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録でき、また、インターネットなどの通信網を介して伝送させて、広く流通させることができる。

１、３…端末
２…ルータ
１１、２１、２３、３１…パケット受信部
１２、２２、２４、３２…パケット送信部
１３…アドレス取得要求送信部
１４…ルータアドレス取得部
１５…アドレス生成部
１６…制御部
２５…ルーチング部
２６…ＮＡＴテーブル
２６Ａ…ポートマッピングテーブル
２７…ルータアドレス通知部
３３…制御部
Ｎ１、Ｎ２…ネットワーク

Claims

第１のネットワークに存在する端末であって、
前記第１のネットワークと第２のネットワークの境界にルータが設けられ、
前記ルータは、前記第１のネットワークから前記第２のネットワークに存在する端末のアドレスである宛先アドレスを含むパケットが送信されたら、当該パケット内の送信元アドレスである変換前アドレスおよび未使用のポート番号である変換後ポート番号を含むエントリーを記憶し、当該パケットの送信元アドレスおよび送信元ポート番号を前記ルータの第２のネットワークでのアドレスと同じ送信元アドレスおよび前記変換後ポート番号と同じ送信元ポート番号に置き換えたパケットを前記第２のネットワークに送信する一方、前記第２のネットワークからパケットが送信されたら、当該パケットの宛先ポート番号と同じ変換後ポート番号を含むエントリーから変換前アドレスを読み出し、当該パケットの宛先アドレスを当該変換前アドレスと同じ宛先アドレスに置き換えたパケットを前記第１のネットワークに送信するものであり、
前記端末は、
前記端末である第１端末に記憶されていないアドレスを有し、かつ、前記第２のネットワークに存在する端末である第２端末にパケットを送信すべく、前記ルータの前記第２のネットワークでのアドレスを前記ルータから取得するルータアドレス取得部と、
前記取得されたアドレスのホスト部を予め設定された値に置き換えたアドレスを生成するアドレス生成部と、
前記第１端末のアドレスである送信元アドレスおよび前記生成したアドレスである宛先アドレスを含むパケットを前記第１のネットワークに送信するパケット送信部と
を備えることを特徴とする端末。
第１のネットワークに存在する端末であって、
前記第１のネットワークと第２のネットワークの境界にルータが設けられ、
前記ルータは、前記第１のネットワークから前記第２のネットワークにブロードキャストパケットを送信するためのブロードキャストアドレスを含むパケットが送信されたら、当該パケット内の送信元アドレスと同じ予約アドレスを含む予め記憶したエントリーから予約ポート番号を読み出し、当該パケットの送信元アドレスおよび送信元ポート番号を前記ルータの前記第２のネットワークでのアドレスおよび当該予約ポート番号に置き換えたパケットを前記第２のネットワークに送信する一方、前記第２のネットワークからパケットが送信されたら、当該パケットの宛先ポート番号と同じ予約ポート番号を含む予め記憶したエントリーから予約アドレスを読み出し、当該パケットの宛先アドレスを当該予約アドレスと同じ宛先アドレスに置き換えたパケットを前記第１のネットワークに送信するものであり、
前記端末は、
前記端末である第１端末に記憶されていないアドレスを有し、かつ、前記第２のネットワークに存在する端末である第２端末にパケットを送信すべく、前記ルータの前記第２のネットワークでのアドレスを前記ルータから取得するルータアドレス取得部と、
前記第２端末に前記パケットを送信すべく、前記第１端末のアドレスである予約アドレスおよび予約ポート番号を含むエントリーを前記ルータに記憶させる制御部と、
前記取得されたアドレスのホスト部を予め設定された値に置き換えたブロードキャストアドレスを生成するアドレス生成部と、
前記第１端末のアドレスである送信元アドレスおよび前記ブロードキャストアドレスである宛先アドレスを含むパケットを前記第１のネットワークに送信するパケット送信部とを備えることを特徴とする端末。
第１のネットワークに存在する端末の動作方法であって、
前記第１のネットワークと第２のネットワークの境界にルータが設けられ、
前記ルータは、前記第１のネットワークから前記第２のネットワークに存在する端末のアドレスである宛先アドレスを含むパケットが送信されたら、当該パケット内の送信元アドレスである変換前アドレスおよび未使用のポート番号である変換後ポート番号を含むエントリーを記憶し、当該パケットの送信元アドレスおよび送信元ポート番号を前記ルータの第２のネットワークでのアドレスと同じ送信元アドレスおよび前記変換後ポート番号と同じ送信元ポート番号に置き換えたパケットを前記第２のネットワークに送信する一方、前記第２のネットワークからパケットが送信されたら、当該パケットの宛先ポート番号と同じ変換後ポート番号を含むエントリーから変換前アドレスを読み出し、当該パケットの宛先アドレスを当該変換前アドレスと同じ宛先アドレスに置き換えたパケットを前記第１のネットワークに送信するものであり、
前記端末の動作方法は、
前記端末である第１端末が、前記第１端末に記憶されていないアドレスを有し、かつ、前記第２のネットワークに存在する端末である第２端末にパケットを送信すべく、前記ルータの前記第２のネットワークでのアドレスを前記ルータから取得し、
前記第１端末が、前記取得されたアドレスのホスト部を予め設定された値に置き換えたアドレスを生成し、
前記第１端末が、前記第１端末のアドレスである送信元アドレスおよび前記生成したアドレスである宛先アドレスを含むパケットを前記第１のネットワークに送信する
ことを特徴とする端末の動作方法。
第１のネットワークに存在する端末の動作方法であって、
前記第１のネットワークと第２のネットワークの境界にルータが設けられ、
前記ルータは、前記第１のネットワークから前記第２のネットワークにブロードキャストパケットを送信するためのブロードキャストアドレスを含むパケットが送信されたら、当該パケット内の送信元アドレスと同じ予約アドレスを含む予め記憶したエントリーから予約ポート番号を読み出し、当該パケットの送信元アドレスおよび送信元ポート番号を前記ルータの前記第２のネットワークでのアドレスおよび当該予約ポート番号に置き換えたパケットを前記第２のネットワークに送信する一方、前記第２のネットワークからパケットが送信されたら、当該パケットの宛先ポート番号と同じ予約ポート番号を含む予め記憶したエントリーから予約アドレスを読み出し、当該パケットの宛先アドレスを当該予約アドレスと同じ宛先アドレスに置き換えたパケットを前記第１のネットワークに送信するものであり、
前記端末の動作方法は、
前記端末である第１端末が、前記第１端末に記憶されていないアドレスを有し、かつ、前記第２のネットワークに存在する端末である第２端末にパケットを送信すべく、前記ルータの前記第２のネットワークでのアドレスを前記ルータから取得し、
前記第１端末が、前記第２端末に前記パケットを送信すべく、前記第１端末のアドレスである予約アドレスおよび予約ポート番号を含むエントリーを前記ルータに記憶させ、
前記第１端末が、前記取得されたアドレスのホスト部を予め設定された値に置き換えたブロードキャストアドレスを生成し、
前記第１端末が、前記第１端末のアドレスである送信元アドレスおよび前記ブロードキャストアドレスである宛先アドレスを含むパケットを前記第１のネットワークに送信することを特徴とする端末の動作方法。
請求項１または２記載の端末としてコンピュータを機能させるためのコンピュータプログラム。