JP2014204421A - 通信制御装置、及び通信制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】LAN内の複数のネットワーク装置に対して通信毎にルータ装置にルーティング設定せずに通信できる通信制御装置及び通信制御方法を提供する。【解決手段】通信制御装置10は、通信衛星から取得した情報を用いてブリッジ接続の接続対象であるネットワーク端子と通信路との対応付けの情報を作成するパケット通信制御部103と、非ブリッジ接続の接続対象であるネットワーク端子と通信路との対応付けの情報、及びパケット通信制御部により作成された対応付けの情報を記憶する記憶部104と、記憶部に記憶された情報に基づいて、非ブリッジ接続の接続対象と対応付けられた通信路との間でデータ転送を行うとともに、ブリッジ接続の接続対象と対応付けられた通信路との間でデータ転送を行うパケット通信制御部とを備える。【選択図】図2
Description
本発明は、通信制御装置、及び通信制御方法に関する。
近年、LAN(Local Area Network;ローカル・エリア・ネットワーク)をインターネットに接続する通信が行われている。このような通信では、LANとインターネットとが、ルータ装置等の機器を経由して接続されている。LANは、家庭、会社、学校、店舗等で構築される。LAN内に接続された端末同士は、ローカル通信を行うことができる。また、LAN内に接続された端末は、ルータ装置等の機器を経由してインターネットを介して外部との通信を行うことができる。
例えば、特許文献1には、相互接続されたコンピュータ装置間のローカル通信を可能にするとともに、これらコンピュータ装置がインターネット通信をも可能にする技術が記載されている。
しかしながら、このような双方向の通信システムにおいては、LAN内に複数のゲートウェイがある場合、インターネットから受信したデータを、どのゲートウェイにルーティング(方向付け)するべきかのルーティング設定を、通信毎にルータ装置に設定する必要があるという課題があった。
上述の課題を鑑み、本発明は、LAN内の複数のネットワーク装置に対して、通信毎にルータ装置にルーティング設定せずに通信できる通信制御装置、及び通信制御方法を提供することを目的とする。
上述の課題を解決するために、本発明の一態様に係る通信制御装置は、通信衛星から取得した情報を用いて、ブリッジ接続の接続対象であるネットワーク端子と通信路との対応付けの情報を作成する作成部と、非ブリッジ接続の接続対象であるネットワーク端子と通信路との対応付けの情報、及び前記作成部により作成された前記対応付けの情報を記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された情報に基づいて、前記非ブリッジ接続の接続対象と対応付けられた前記通信路との間でデータ転送を行うとともに、前記記憶部に記憶された情報に基づいて、前記ブリッジ接続の接続対象と対応付けられた前記通信路との間でデータ転送を行う制御部と、を備えることを特徴としている。
また、本発明の一態様に係る通信制御装置において、前記制御部は、接続先のネットワーク側から入力されたデータに含まれる送信元アドレスに基づいて、前記非ブリッジ接続と前記ブリッジ接続とを振り分けてデータの転送を行うようにしてもよい。
また、本発明の一態様に係る通信制御装置において、前記制御部は、前記ネットワーク端子に接続される端末から送出されるデータに含まれる送信元アドレスの変換を行わずにデータの転送を行うことでブリッジ接続を実現し、前記通信衛星が接続時に提供するアドレスと前記端末から送出されるデータに含まれる送信元アドレスとの変換を行ってデータの転送を行うことで非ブリッジ接続を実現するようにしてもよい。
また、本発明の一態様に係る通信制御装置において、前記制御部は、前記ネットワーク端子に接続される端末から送出されるデータに含まれる送信元アドレスの変換を行わずにデータの転送を行うことでブリッジ接続を実現し、前記通信衛星が接続時に提供する外部グローバルIPアドレスと前記端末から送出されるデータに含まれる内部ローカルIPアドレスとで送信元アドレスとの変換を行ってデータの転送を行うことで非ブリッジ接続を実現するようにしてもよい。
上述の課題を解決するために、本発明の一態様に係る通信制御方法は、作成部が、通信衛星から取得した情報を用いて、ブリッジ接続の接続対象であるネットワーク端子と通信路との対応付けの情報を作成する作成手順と、制御部が、非ブリッジ接続の接続対象であるネットワーク端子と通信路との対応付けの情報、及び前記作成手順により作成された前記対応付けの情報を記憶する記憶部に記憶された情報に基づいて、前記非ブリッジ接続の接続対象と対応付けられた前記通信路との間でデータ転送を行うとともに、前記記憶部に記憶された情報に基づいて、前記ブリッジ接続の接続対象と対応付けられた前記通信路との間でデータ転送を行う制御手順と、を含むことを特徴としている。
本発明によれば、通信制御装置は、ブリッジ接続時にLAN内の複数のネットワーク装置に対して、通信毎にブリッジ接続対象ネットワークへのルータ装置に対するルーティング設定せずに通信できる。
まず、本発明の概要を説明する。本発明の通信制御装置は、通信衛星を介して通信を行う。また、通信制御装置には、複数の通信を行えるコンピュータ装置等のネットワーク接続機器が接続される。通信制御装置は、通信衛星が提供するパケットデータの接続(非ブリッジモード)と、通信制御装置と通信衛星を介した他のネットワークとを直接、通信衛星の通信網を利用して接続する(ブリッジ接続)を同時に提供する。ここで、ブリッジ接続(ブリッジモードで行う接続)とは、LAN内端末から送出されるIPパケットの送信元IPアドレスの変換を行わずに通信を行う接続である。また、非ブリッジ接続(非ブリッジモードで行う接続)とは、通信衛星がパケット接続時に提供するIPアドレスとLAN内端末から送出されるIPパケットの送信元IPアドレス(ネットワークアドレス)との変換を行って通信を行う接続である。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
図1は、本実施形態に係る通信システム1を含む通信網の概略構成図である。図1に示すように、通信網は、通信システム1、通信衛星2、および地上局3により構成される。また、地上局3は、インターネット4に、無線または有線で接続されている。
図1は、本実施形態に係る通信システム1を含む通信網の概略構成図である。図1に示すように、通信網は、通信システム1、通信衛星2、および地上局3により構成される。また、地上局3は、インターネット4に、無線または有線で接続されている。
通信システム1は、通信衛星2と無線で通信を行うシステムである。通信システム1は、例えば、船舶や飛行機や車両等の移動体に設置されている。通信システム1は、通信制御装置10、コンピュータ装置20、30、40、および60、およびルータ装置50を備えている。なお、図1では、通信制御装置10に3台のコンピュータ装置20〜40が接続され、ルータ装置50を介して通信制御装置10に1台のコンピュータ装置60が接続されている例を示したが、接続されるコンピュータ装置の台数は、これに限られない。
通信制御装置10は、コンピュータ装置20、30、40、および60と、インターネット4とに接続されたネットワーク接続機器との相互間でデータの送受信を行うための通信制御を行う。通信制御装置10は、図示しないアンテナを介して通信衛星2との間で衛星通信を行う。ここで、ネットワーク接続機器とは、例えば、サーバ装置、コンピュータ装置、携帯端末等である。また、ネットワーク接続機器は、例えば、ルータ装置、ハブ、ネットワークインタフェースを備えた音響機器やファクシミリ装置等であってもよい。通信制御装置10には、1個のグローバルネットワークアドレス(以下、グローバルアドレスという)が予め設定されている。また、通信制御装置10が行う処理については、後述する。
コンピュータ装置20、30、40、および60は、通信システム1が設置される移動体にて搭乗者により利用されるネットワーク接続機器である。なお、これらのコンピュータ装置は、同一の通信端子にハブを介して接続されていてもよい。通信端子は、例えばLAN(ローカル・エリア・ネットワーク)の端子である。コンピュータ装置20、30、および40は、無線回線または有線回線を介して、通信制御装置10と接続される。コンピュータ装置60は、無線回線または有線回線、及びルータ装置50を介して、通信制御装置10と接続される。コンピュータ装置60は、ルータ装置50に接続されている別のネットワークにおけるネットワーク接続機器の一例である。
ルータ装置50は、通信制御装置10とコンピュータ装置60との間に設けられた中継装置である。ルータ装置50は、ルータ装置50の配下にあるルーティングの対象であるネット−ワーク(図1では、コンピュータ装置60が存在するネットワーク)との間のルーティングを行う。ルータ装置50内には、ARP(Address Resolution Protocol)テーブルを記憶している。ARPテーブルとは、LAN通信のために用いられるIPアドレスとMedia Access Control(MAC)アドレスの対照表である。ルータ装置50は、通信制御装置10からのARP要求に応じて、ARP要求に含まれるIPアドレスに対応するMACアドレスを通信制御装置10にARP応答として送信する。ルータ装置50は、通信制御装置10から受信したコンピュータ装置60宛IPパケットをコンピュータ装置60に中継送信する。
また、ルータ装置50は、通信制御装置10のMACアドレスを、ARP手順により取得する。ルータ装置50は、取得したMACアドレスを用いて、コンピュータ装置60から受信した他のネットワーク宛のIPパケットを、通信制御装置10に送信する。
また、ルータ装置50は、通信制御装置10のMACアドレスを、ARP手順により取得する。ルータ装置50は、取得したMACアドレスを用いて、コンピュータ装置60から受信した他のネットワーク宛のIPパケットを、通信制御装置10に送信する。
通信衛星2は、地上および海上等における異なる地点間での無線通信を行うための中継所である。本実施形態では、通信衛星2が、通信システム1および地上局3間の通信を中継する。
地上局3は、地上に設置され、通信衛星2との間の衛星通信を行う。地上局3は、インターネット4に接続され、通信衛星2から受信したデータをインターネットプロトコル(Internet Protocol;IP)パケット化し、このパケットデータ(IPパケット)をインターネット4に供給したり、インターネット4からのIPパケットを通信衛星2に向けて無線送信したりする。
インターネット4は、IPにより通信可能な通信回線網である。
地上局3は、地上に設置され、通信衛星2との間の衛星通信を行う。地上局3は、インターネット4に接続され、通信衛星2から受信したデータをインターネットプロトコル(Internet Protocol;IP)パケット化し、このパケットデータ(IPパケット)をインターネット4に供給したり、インターネット4からのIPパケットを通信衛星2に向けて無線送信したりする。
インターネット4は、IPにより通信可能な通信回線網である。
図2は、本実施形態に係る通信制御装置10の機能構成と通信システム1におけるネットワーク構成とを示すブロック図である。図2に示すように、通信制御装置10は、受信部101、送信部102、パケット通信制御部103、記憶部104、通信管理部105、第1のVLAN106、第2のVLAN107、第3のVLAN108、アドレス変換部109、および第1〜第4通信路インタフェース110−1〜110−4を備えている。
受信部101は、通信衛星2から受信した無線パケットを、パケット通信制御部103に出力する。
送信部102は、パケット通信制御部103が出力した無線パケットを、通信衛星2に送信する。
送信部102は、パケット通信制御部103が出力した無線パケットを、通信衛星2に送信する。
パケット通信制御部103は、通信衛星2との通信の確立をするとき、受信部101から入力された無線パケットに含まれるPDP(Packet Data Protocol;パケット・データ・プロトコル)コンテキストID(CID)を取得する。パケット通信制御部103は、取得したCIDに基づいて図3に示すようなテーブルを生成して、生成したテーブルの情報を、記憶部104に記憶させる。ここで、CIDとは、ユーザ装置とネットワークとの間の論理パスに関する情報が記載されたものである。
パケット通信制御部103は、上りの通信のとき、記憶部104に記憶されている情報に応じて、第1〜第4通信路インタフェース110−1〜110−4からおのおの出力されたIPパケットを無線パケットとして、送信部102を介して通信衛星2に送信する。なお、上りの通信経路とは、通信制御装置10に接続されたコンピュータ接続機器からインターネット4へのデータ伝送路である。
パケット通信制御部103は、下りの通信のとき、受信部101から入力された無線パケットに含まれているCIDを抽出し、抽出したCIDと記憶部104に記憶されている情報に基づいて、受信したIPパケットを第1〜第4通信路インタフェース110−1〜110−4に出力する。なお、下りの通信経路とは、インターネット4から通信制御装置10に接続されたコンピュータ接続機器へのデータ伝送路である。
パケット通信制御部103は、上りの通信のとき、記憶部104に記憶されている情報に応じて、第1〜第4通信路インタフェース110−1〜110−4からおのおの出力されたIPパケットを無線パケットとして、送信部102を介して通信衛星2に送信する。なお、上りの通信経路とは、通信制御装置10に接続されたコンピュータ接続機器からインターネット4へのデータ伝送路である。
パケット通信制御部103は、下りの通信のとき、受信部101から入力された無線パケットに含まれているCIDを抽出し、抽出したCIDと記憶部104に記憶されている情報に基づいて、受信したIPパケットを第1〜第4通信路インタフェース110−1〜110−4に出力する。なお、下りの通信経路とは、インターネット4から通信制御装置10に接続されたコンピュータ接続機器へのデータ伝送路である。
記憶部104には、図3に示すように、接続モード、ブリッジ対象VLAN、CID、および通信路インタフェースが関連付けられて記憶されている。接続モードとは、非ブリッジ接続とブリッジ接続のモードである。図3は、本実施形態に係る記憶部104に記憶される情報の一例を説明する図である。図3に示すように、記憶部104には、接続モードが非ブリッジ接続の場合、通信路インタフェースが“第1通信路インタフェース”であることが記憶されている。また、記憶部104には、接続モードがブリッジ接続の場合、ブリッジ対象VLANが“第1のVLAN”、CIDが“1”、および通信路インタフェースが“第2通信路インタフェース”であることが記憶されている。なお、図3に示した情報は、一例であり、通信制御装置10が備えるVLANの個数、通信路インタフェースの個数は、これに限らない。また、ブリッジ対象VLAN、CID、および通信路インタフェースとの関連付けも、これに限らない。ブリッジ接続において、ブリッジ対象VLANと、CIDと、通信路インタフェースとが一意に対応付けられていればよい。
通信管理部105は、例えば、通信制御装置10の電源がオン状態になったとき、第1〜第3のVLAN(Virtual LAN;仮想LAN)106〜108を構成する。なお、図2に示した第1〜第3のVLAN106〜108は、一例であり、VLANの個数は、これに限られない。通信管理部105は、通信制御装置10の管理者により設定された情報に応じて、第1〜第3のVLAN106〜108のうち、どのVLANを非ブリッジ接続に用いるか、どのVLANをブリッジ接続に用いるかを設定する。
通信管理部105は、上りの通信のとき、非ブリッジ接続が設定されている第1〜第3のVLAN106〜108から入力されたIPパケットに含まれる送信元アドレスを参照する。通信管理部105は、参照した送信元アドレスがVLANに設定されたネットワークアドレスと一致する場合、IPパケットをアドレス変換部109に出力する。例えば、第1のVLAN106に“192.168.128.100/24”が設定されているとき、通信管理部105は、そのVLANインタフェースにて“192.168.128.101”を送信元IPアドレスとするIPパケットが入力された場合、ネットワークアドレスと一致したと判断する。また、通信管理部105は、上りの通信のとき、ブリッジ接続が設定されている第1〜第3のVLAN106〜108から入力されたIPパケットを、記憶部104に記憶されている情報に応じて、第2〜第4通信路インタフェース110−2〜110−4に出力する。
通信管理部105は、上りの通信のとき、非ブリッジ接続が設定されている第1〜第3のVLAN106〜108から入力されたIPパケットに含まれる送信元アドレスを参照する。通信管理部105は、参照した送信元アドレスがVLANに設定されたネットワークアドレスと一致する場合、IPパケットをアドレス変換部109に出力する。例えば、第1のVLAN106に“192.168.128.100/24”が設定されているとき、通信管理部105は、そのVLANインタフェースにて“192.168.128.101”を送信元IPアドレスとするIPパケットが入力された場合、ネットワークアドレスと一致したと判断する。また、通信管理部105は、上りの通信のとき、ブリッジ接続が設定されている第1〜第3のVLAN106〜108から入力されたIPパケットを、記憶部104に記憶されている情報に応じて、第2〜第4通信路インタフェース110−2〜110−4に出力する。
通信管理部105は、下りの通信のとき、第2〜第4通信路インタフェース110−2〜110−4から入力されたIPパケットの送信元アドレスパケットを、記憶部104に記憶されている情報に応じて、第1〜第3のVLAN106〜108に出力する。
第1のVLAN106は、ポート111−1とポート111−2を含んで構成される。例えば、ポート111−1は、ホストモードで使用されるポートであり、ポート111−2は、プライベートVLANにおけるセカンダリVLANであり、コミュニティVLANに割り当てられたポートである。なお、図2では、第1のVLAN106が、2個のポートを含んで構成される例を示したが、ポートは1個以上であればよい。
第2のVLAN107は、ポート111−3を含んで構成される。
第3のVLAN108は、ポート111−4を含んで構成される。
また、ポート111−1〜ポート111−4は、LAN端子である。各ポートには、コンピュータ接続機器が接続される。
第2のVLAN107は、ポート111−3を含んで構成される。
第3のVLAN108は、ポート111−4を含んで構成される。
また、ポート111−1〜ポート111−4は、LAN端子である。各ポートには、コンピュータ接続機器が接続される。
アドレス変換部109は、IPパケットのIPヘッダに含まれるIPアドレスを別のIPアドレスに変換するアドレス変換装置である。例えば、アドレス変換部109は、NAT(Network Address Translation)、NAPT(Network Address and Port Translation)等により実現される。本実施形態では、アドレス変換部109は、1対1のNATを例とする。例えば、アドレス変換部109は、通信管理部105が出力するIPパケットに含まれるIPアドレスを、ローカルアドレスからグローバルアドレスに変換し、変換後のIPパケットを第1通信路インタフェース110−1に出力する。また、アドレス変換部109は、第1通信路インタフェース110−1が出力するIPパケットに含まれるIPアドレスを、グローバルアドレスからローカルアドレスに変換し、変換後のIPパケットを通信管理部105に出力する。なお、プライベート(ローカル)アドレスとは、IETF(Internet Engineering Task Force)による技術仕様であるRFC(Request for Comments) 1918で規定されているIPアドレスである。
第1〜第4通信路インタフェース110−1〜110−4は、4個の独立した通信路インタフェースである。また、これら通信路インタフェースは、例えば、TUN/TAPインタフェースである。ここで、TUNおよびTAPとは、仮想ネットワークドライバである。TAPは、LANデバイスのシミュレーションを行い、データリンク層の操作を行う。TUNは、ネットワーク層のシミュレーンを行い、IPパケットなどを操作する。TAPは、ブリッジ生成に使われ、TUNはルーティングに使われる。
次に、図2の具体例を、図4および図5を用いて説明する。
図4は、本実施形態に係る通信システム1の動作例を説明するための図である。図5は、本実施形態に係る通信システム1の設定の手順を説明するフローチャートである。
図4に示すように、第1のポート111−1には、LANケーブルを介してコンピュータ装置20が接続され、第2のポート111−2には、LANケーブルを介してコンピュータ装置30が接続される。第3のポート111−3には、LANケーブルを介してコンピュータ装置40が接続され、第4のポート111−4には、LANケーブルを介してルータ装置50が接続され、ルータ装置50には、LANケーブルを介してコンピュータ装置60が接続される。
図4は、本実施形態に係る通信システム1の動作例を説明するための図である。図5は、本実施形態に係る通信システム1の設定の手順を説明するフローチャートである。
図4に示すように、第1のポート111−1には、LANケーブルを介してコンピュータ装置20が接続され、第2のポート111−2には、LANケーブルを介してコンピュータ装置30が接続される。第3のポート111−3には、LANケーブルを介してコンピュータ装置40が接続され、第4のポート111−4には、LANケーブルを介してルータ装置50が接続され、ルータ装置50には、LANケーブルを介してコンピュータ装置60が接続される。
図4に示した例では、通信制御装置10は、第1のVLAN106を非ブリッジ接続に使用し、第2のVLAN107および第3のVLANをブリッジ接続に使用する例である。
(ステップS1)通信管理部105は、装置の管理者の操作に応じて、第1のポート111−1と第2のポート111−2とを、第1のVLAN106に割り振り、第3のポート111−3を、第2のVLAN107に割り振り、第4のポート111−4を、第3のVLAN108に割り振る。次に、通信管理部105は、第1のVLAN106に、IPアドレス“192.168.128.100/24”を割り振り、第2のVLAN107に、IPアドレス“192.168.129.100/24”を割り振り、第3のVLAN108に、IPアドレス“192.168.130.100/24”を割り振る。なお、アドレスに付されている“/24”は、サブネットマスクを示している。なお、図4に示した例は一例であり、サブネットマスクは、24に限らない。
(ステップS1)通信管理部105は、装置の管理者の操作に応じて、第1のポート111−1と第2のポート111−2とを、第1のVLAN106に割り振り、第3のポート111−3を、第2のVLAN107に割り振り、第4のポート111−4を、第3のVLAN108に割り振る。次に、通信管理部105は、第1のVLAN106に、IPアドレス“192.168.128.100/24”を割り振り、第2のVLAN107に、IPアドレス“192.168.129.100/24”を割り振り、第3のVLAN108に、IPアドレス“192.168.130.100/24”を割り振る。なお、アドレスに付されている“/24”は、サブネットマスクを示している。なお、図4に示した例は一例であり、サブネットマスクは、24に限らない。
(ステップS2)通信管理部105は、第1のポート111−1に接続されているコンピュータ装置20に、IPアドレス“192.168.128.101”を割り振り、第2のポート111−2に接続されているコンピュータ装置30に、IPアドレス“192.168.128.102”を割り振る。
(ステップS3)通信システム1またはコンピュータ装置40の管理者は、コンピュータ装置40に、グローバルIPアドレス(グローバルIP1)を設定する。
(ステップS3)通信システム1またはコンピュータ装置40の管理者は、コンピュータ装置40に、グローバルIPアドレス(グローバルIP1)を設定する。
(ステップS4)通信管理部105は、通信制御装置10が通信衛星2との間でパケット接続を行ったことにより衛星通信網から払い出されたグローバルIPアドレスを取り込み、CIDを取得する。次に、パケット通信制御部103は、取得したCIDに基づいて、図3に示したようなテーブルを記憶部104に設定する。
(ステップS5)通信管理部105は、ルータ装置50の通信制御装置10側のネットワークインタフェースに、第4通信路インタフェース110−4から受信した全てのIPパケットを、ブリッジ接続対象VLANに存在するグローバルIPアドレス宛に送信するようルーティングテーブルを設定する(図4における“Fa0/X: 10.166.172.X/27”)。なおXは、0から255の間の整数である。また、「/27」はあくまでもネットワークアドレス設定例であるため、他の適切なサブネットマスクを設定してもよい。次に、ルータ装置50は、第3のVLAN108に、デフォルトルート“10.166.172.X−1”を設定する。次に、通信管理部105は、このデフォルトルート“10.166.172.X−1”に対するARP要求を受信したら、自装置のMACアドレスをARP応答で送信するProxy(プロキシ)ARP設定を登録する。
(ステップS6)ルータ装置50は、コンピュータ装置60に、IPアドレス“10.156.0.X+1/27”を割り振る。
以上で、通信システム1の設定を終了する。
以上で、通信システム1の設定を終了する。
次に、各コンピュータ装置が、通信を行うときの処理について説明する。
まず、コンピュータ装置20が、コンピュータ装置40と通信する場合について説明する。コンピュータ装置20は、送信元のIPアドレス“192.168.128.101”、送信先のIPアドレス“192.168.129.100”を含むIPパケットを、第1のポート111−1に出力する。通信管理部105は、送信先のIPアドレス“192.168.129.100”に基づいて、ルーティングを行い、IPパケットを第2のVLAN107の第3のポート111−3を介して、コンピュータ装置40に送信する。
まず、コンピュータ装置20が、コンピュータ装置40と通信する場合について説明する。コンピュータ装置20は、送信元のIPアドレス“192.168.128.101”、送信先のIPアドレス“192.168.129.100”を含むIPパケットを、第1のポート111−1に出力する。通信管理部105は、送信先のIPアドレス“192.168.129.100”に基づいて、ルーティングを行い、IPパケットを第2のVLAN107の第3のポート111−3を介して、コンピュータ装置40に送信する。
次に、コンピュータ装置20が、通信衛星2を介してインターネット4に接続されている端末と接続する場合の例を説明する。例えば、インターネット4に接続されている端末のIPパケットの送信元アドレスアドレスが20.0.0.1であるとする。
コンピュータ装置20は、送信元のIPアドレス“192.168.128.101”、送信先のIPアドレス“20.0.0.1”を含むIPパケットを、第1のポート111−1に出力する。通信管理部105は、送信元のIPアドレスがローカルアドレスであるため、第1のポート111−1、第1のVLAN106を介して入力されたIPパケットを、アドレス変換部109に出力する。次に、アドレス変換部109は、ローカルアドレス“192.168.128.101”を、自部に記憶されているNAT(Network Address Translation;ネットワークアドレス変換)テーブルに従って外部グローバルアドレス、例えば“10.0.0.1”に変換する。ここで、NATテーブルとは、内部ローカルアドレス、外部グローバルアドレスが関連づけられて記憶されているテーブルである。次に、アドレス変換部109は、変換したアドレスを含むIPパケットパケットを、第1通信路インタフェース110−1に出力する。次に、パケット通信制御部103は、第1通信路インタフェース110−1から入力されたIPパケットを無線パケットとして、送信部102を介して、通信衛星2へ送信する。
コンピュータ装置20は、送信元のIPアドレス“192.168.128.101”、送信先のIPアドレス“20.0.0.1”を含むIPパケットを、第1のポート111−1に出力する。通信管理部105は、送信元のIPアドレスがローカルアドレスであるため、第1のポート111−1、第1のVLAN106を介して入力されたIPパケットを、アドレス変換部109に出力する。次に、アドレス変換部109は、ローカルアドレス“192.168.128.101”を、自部に記憶されているNAT(Network Address Translation;ネットワークアドレス変換)テーブルに従って外部グローバルアドレス、例えば“10.0.0.1”に変換する。ここで、NATテーブルとは、内部ローカルアドレス、外部グローバルアドレスが関連づけられて記憶されているテーブルである。次に、アドレス変換部109は、変換したアドレスを含むIPパケットパケットを、第1通信路インタフェース110−1に出力する。次に、パケット通信制御部103は、第1通信路インタフェース110−1から入力されたIPパケットを無線パケットとして、送信部102を介して、通信衛星2へ送信する。
パケット通信制御部103は、受信部101を介して外部の端末から受信した無線パケットに含まれる送信先のIPアドレス“192.168.128.101”を抽出する。ここで、外部の端末から受信した無線パケットには、送信先のIPパケット“10.0.0.1”、送信元のIPアドレス“20.0.0.1”が含まれている。パケット通信制御部103は、抽出した送信先のIPアドレスと、記憶部104に記憶されている情報に基づいて、受信したIPパケットを第1通信路インタフェース110−1に出力する。次に、アドレス変換部109は、第1通信路インタフェース110−1から入力されたIPパケットに含まれる送信先のIPアドレスを、NATテーブルに従って、内部ローカルアドレス“192.168.128.101”に変換する。次に、通信管理部105は、アドレス変換部109から入力されたIPパケットを、送信先のIPアドレスに応じて、第1のVLAN106、第1のポート111−1を介して、コンピュータ装置20に送信する。
次に、通信制御装置10との間で直接接続されたコンピュータ装置40が、通信衛星2を介してインターネット4に接続されている端末と接続する場合の例を説明する。例えば、インターネット4に接続されている端末のIPパケットアドレスが20.0.0.1であるとする。
まず、コンピュータ装置40は、予めデフォルトルートを設定する。ここで、コンピュータ装置40が設定するデフォルトルートのゲートウェイIPアドレスは、グローバルIPアドレス−1、またはコンピュータ装置40が属する第2のVLAN107に関する通信制御装置10のIPアドレスである。このように、予めデフォルトルートを設定することで、後述するARP手順が正常に動作し、コンピュータ装置40からインターネット向けIPパケットを通信制御装置10に送信することができる。次に、コンピュータ装置40は、通信制御装置10とARP手順を行う。
まず、コンピュータ装置40は、予めデフォルトルートを設定する。ここで、コンピュータ装置40が設定するデフォルトルートのゲートウェイIPアドレスは、グローバルIPアドレス−1、またはコンピュータ装置40が属する第2のVLAN107に関する通信制御装置10のIPアドレスである。このように、予めデフォルトルートを設定することで、後述するARP手順が正常に動作し、コンピュータ装置40からインターネット向けIPパケットを通信制御装置10に送信することができる。次に、コンピュータ装置40は、通信制御装置10とARP手順を行う。
次に、コンピュータ装置40は、送信元のIPアドレス“グローバルIP1”、送信先のIPアドレス“20.0.0.1”を含むIPパケットを、第3のポート111−3に出力する。通信管理部105は、第2のポート111−2、第2のVLAN107を介して入力されたIPパケットに含まれる送信元のIPアドレスがローカルアドレスではない場合、入力されたIPパケットを、記憶部104に記憶されている情報に基づいて、第3通信路インタフェース110−3に出力する。次に、パケット通信制御部103は、第3通信路インタフェース110−3から入力されたIPパケットを無線パケットとして、送信部102を介して、通信衛星2へ送信する。
パケット通信制御部103は、受信部101を介して外部の端末から受信した無線パケットに含まれる送信先のIPアドレス“グローバルIP1”を抽出する。ここで、外部の端末から受信した無線パケットには、送信先のIPパケット“グローバルIP1”、送信元のIPアドレス“20.0.0.1”が含まれている。パケット通信制御部103は、抽出した送信先のIPアドレスと、記憶部104に記憶されている情報に基づいて、受信したIPパケットを第3通信路インタフェース110−3に出力する。なお、ARP手順が正常に動作した結果、通信制御装置10のパケット通信制御部103は、受信したIPパケットを第3通信路インタフェース110−3に出力することができる。次に、通信管理部105は、第3通信路インタフェース110−3から入力されたIPパケットを、送信先のIPアドレスに応じて、第2のVLAN107、第3のポート111−3を介して、コンピュータ装置40に送信する。
次に、通信制御装置10との間でルータ装置50を介して接続されたコンピュータ装置60が、通信衛星2を介してインターネット4に接続されている端末と接続する場合の例を説明する。例えば、インターネット4に接続されている端末のIPパケットの送信元アドレスアドレスが20.0.0.1であるとする。
まず、ルータ装置50は、後述するように、通信制御装置10とARP手順を行う。このARP手順が正常に動作した結果、ルータ装置50が第4のポート111−4にIPパケットを出力することができる。
コンピュータ装置60は、送信元のIPアドレス“10.156.0.X+1”、送信先のIPアドレス“20.0.0.1”を含むIPパケットを、ルータ装置50に出力する。次に、ルータ装置50は、コンピュータ装置60から入力されたIPパケットに含まれる送信先のIPアドレスの変換を行わず、“10.156.0.X+1”を送信元とするIPパケットを、第4のポート111−4に出力する。
次に、通信管理部105は、第4のポート111−4、第3のVLAN108を介して入力されたIPパケットに含まれる送信元のIPアドレスがローカルアドレスではない場合、入力されたIPパケットを、記憶部104に記憶されている情報に基づいて、第4通信路インタフェース110−4に出力する。次に、パケット通信制御部103は、第4通信路インタフェース110−4から入力されたIPパケットを無線パケットとして、送信部102を介して、通信衛星2へ送信する。
まず、ルータ装置50は、後述するように、通信制御装置10とARP手順を行う。このARP手順が正常に動作した結果、ルータ装置50が第4のポート111−4にIPパケットを出力することができる。
コンピュータ装置60は、送信元のIPアドレス“10.156.0.X+1”、送信先のIPアドレス“20.0.0.1”を含むIPパケットを、ルータ装置50に出力する。次に、ルータ装置50は、コンピュータ装置60から入力されたIPパケットに含まれる送信先のIPアドレスの変換を行わず、“10.156.0.X+1”を送信元とするIPパケットを、第4のポート111−4に出力する。
次に、通信管理部105は、第4のポート111−4、第3のVLAN108を介して入力されたIPパケットに含まれる送信元のIPアドレスがローカルアドレスではない場合、入力されたIPパケットを、記憶部104に記憶されている情報に基づいて、第4通信路インタフェース110−4に出力する。次に、パケット通信制御部103は、第4通信路インタフェース110−4から入力されたIPパケットを無線パケットとして、送信部102を介して、通信衛星2へ送信する。
ここで、外部の端末から受信した無線パケットには、送信先のIPパケット“10.156.0.X+1”、送信元のIPアドレス“20.0.0.1”が含まれている。パケット通信制御部103は、記憶部104に記憶されている情報に基づいて、受信部101を介して外部の端末から受信したコンピュータ装置60宛のIPパケットを第4通信路インタフェース110−4に出力する。次に、通信管理部105は、第4通信路インタフェース110−4から入力されたIPパケットを、通信制御装置10とルータ装置50の間でARP手順を実行した上,第3のVLAN108に存在しているルータ装置50宛すなわち“10.166.172.X”のMACアドレス宛に、第3のVLAN108、第4のポート111−4を介して、ルータ装置50に出力する。次に、ルータ装置50は、送信先のIPアドレスに従ってIPパケットを、コンピュータ装置60に送信する。
次に、通信制御装置10を用いたコンピュータ装置60との下りの通信について説明する。図6は、本実施形態に係る通信制御装置10が通信衛星2から受信したデータをコンピュータ装置60に伝送する処理を示すシーケンス図である。なお、以下の処理では、通信制御装置10のProxy ARPが、設定されている状態について説明する。
(ステップS101)通信制御装置10は、通信衛星2が送信したIPパケットを受信する。次に、パケット通信制御部103は、IPパケットに含まれる通信路識別情報に基づいて受信したIPパケットを、第4通信路インタフェース110−4を介して通信管理部105に出力する。
(ステップS102)通信管理部105は、第4通信路インタフェース110−4が出力する全てのIPパケットを取り込み、さらにこのIPパケットを通信路識別情報“3”に応じてブリッジ対象VLAN“VLAN3”にルーティングする。
(ステップS103)通信管理部105は、第4のポート111−4を介してルータ装置50に対し、“Fa0/X: 10.166.172.X/27”のMACアドレスを取得するためのARP要求信号を送信させる。次に、ルータ装置50は、通信制御装置10が送信したARP要求を受信する。
(ステップS102)通信管理部105は、第4通信路インタフェース110−4が出力する全てのIPパケットを取り込み、さらにこのIPパケットを通信路識別情報“3”に応じてブリッジ対象VLAN“VLAN3”にルーティングする。
(ステップS103)通信管理部105は、第4のポート111−4を介してルータ装置50に対し、“Fa0/X: 10.166.172.X/27”のMACアドレスを取得するためのARP要求信号を送信させる。次に、ルータ装置50は、通信制御装置10が送信したARP要求を受信する。
(ステップS104)ルータ装置50は、通信制御装置10から受信したARP要求に対する応答として、自装置のIPアドレスおよびMACアドレスを通信制御装置10に送信する。次に、通信制御装置10は、ルータ装置50が送信したARP応答に含まれるIPアドレスおよびMACアドレスを受信する。
(ステップS105)通信管理部105は、ルータ装置50からのARP応答により得られたMACアドレスを用いてコンピュータ装置60宛てのIPパケットを、第4のポート111−4を介してルータ装置50に送信する。次に、ルータ装置50は、通信制御装置10が送信したIPパケットを受信する。
(ステップS106)ルータ装置50は、ルーティングすることによって、IPパケットをコンピュータ装置60に送信する。次に、コンピュータ装置60は、ルータ装置50が送信したIPパケットを受信する。
(ステップS105)通信管理部105は、ルータ装置50からのARP応答により得られたMACアドレスを用いてコンピュータ装置60宛てのIPパケットを、第4のポート111−4を介してルータ装置50に送信する。次に、ルータ装置50は、通信制御装置10が送信したIPパケットを受信する。
(ステップS106)ルータ装置50は、ルーティングすることによって、IPパケットをコンピュータ装置60に送信する。次に、コンピュータ装置60は、ルータ装置50が送信したIPパケットを受信する。
以上のように、本実施形態によれば、通信制御装置10は、IPパケットの下り送信において、通信毎のネットワークアドレスに対するルーティング設定を行わなくても、ブリッジ接続設定(グローバルIPアドレス、VLAN番号、CIDの関連付け)をすることでインターネット4からルータ装置50配下のコンピュータ装置60とのIPパケットの送受信を行うことができる。
次に、通信制御装置10を用いたコンピュータ装置60との上りの通信について説明する。図7は、本実施形態に係る通信制御装置10がコンピュータ装置60から出力されたインターネット宛IPパケットを通信衛星2に伝送する処理を示すシーケンス図である。
(ステップS201)コンピュータ装置60は、ルータ装置50に設定されているフレームドルート対象ネットワーク“Int VLAN20: 10.156.0.X/27” のMACアドレスを取得するためのARP要求信号をルータ装置50に送信する。
(ステップS202)ルータ装置50は、コンピュータ装置60から受信したARP要求に対する応答として、自装置のIPアドレスおよびMACアドレスをコンピュータ装置60に送信する。
(ステップS201)コンピュータ装置60は、ルータ装置50に設定されているフレームドルート対象ネットワーク“Int VLAN20: 10.156.0.X/27” のMACアドレスを取得するためのARP要求信号をルータ装置50に送信する。
(ステップS202)ルータ装置50は、コンピュータ装置60から受信したARP要求に対する応答として、自装置のIPアドレスおよびMACアドレスをコンピュータ装置60に送信する。
(ステップS203)コンピュータ装置60は、インターネット4宛IPパケットを、ARP応答を受信したMACアドレスのルータ装置50に送信する。
(ステップS204)ルータ装置50は、コンピュータ装置60から受信したインターネット4宛IPパケットを、第4のポート111−4を介して通信制御装置10に送信する。このとき、ルータ装置50と通信制御装置10との間でステップS201およびS202と同様ARP手順を実行する。
(ステップS205)通信制御装置10は、ルータ装置50から受信したインターネット4宛IPパケットを衛星通信網に送信する。次に、通信衛星2は、通信制御装置10から受信したインターネット4宛IPパケットパケットを地上局3に送信する。次に、地上局3は、通信衛星2から受信したIPパケットをインターネット4に送信する。
なお、上り/下りともに、一旦ARPによるIPアドレスおよびMACアドレスの解決が出来れば、ルータ装置50および通信制御装置10は一定時間それぞれその情報を保持するため、通信手順の都度ARP手順を実行する必要は無いことは言うまでもない。
(ステップS204)ルータ装置50は、コンピュータ装置60から受信したインターネット4宛IPパケットを、第4のポート111−4を介して通信制御装置10に送信する。このとき、ルータ装置50と通信制御装置10との間でステップS201およびS202と同様ARP手順を実行する。
(ステップS205)通信制御装置10は、ルータ装置50から受信したインターネット4宛IPパケットを衛星通信網に送信する。次に、通信衛星2は、通信制御装置10から受信したインターネット4宛IPパケットパケットを地上局3に送信する。次に、地上局3は、通信衛星2から受信したIPパケットをインターネット4に送信する。
なお、上り/下りともに、一旦ARPによるIPアドレスおよびMACアドレスの解決が出来れば、ルータ装置50および通信制御装置10は一定時間それぞれその情報を保持するため、通信手順の都度ARP手順を実行する必要は無いことは言うまでもない。
以上のように、本実施形態の通信制御装置10は、通信衛星2から取得した情報(CID)を用いて、ブリッジ接続の接続対象であるネットワーク端子(例えば、第1のVLAN106、第2のVLAN107、第3のVLAN108)と通信路との対応付けの情報を作成する作成部(パケット通信制御部103)と、非ブリッジ接続の接続対象であるネットワーク端子(例えば、第1のVLAN106、第2のVLAN107、第3のVLAN108)と通信路(第1〜第4通信路インタフェース110−1〜110−4)との対応付けの情報、及び作成部により作成された前記対応付けの情報を記憶する記憶部104と、記憶部に記憶された情報に基づいて、非ブリッジ接続の接続対象と対応付けられた通信路との間でデータ転送を行うとともに、記憶部に記憶された情報に基づいて、ブリッジ接続の接続対象と対応付けられた通信路との間でデータ転送を行う制御部(パケット通信制御部103、通信管理部105)と、を備える。
この構成により、本実施形態の通信制御装置10は、ブリッジ接続による通信と非ブリッジ接続による通信を同時に実現することができる。すなわち、VLAN毎にブリッジ・非ブリッジ接続を振り分ける設定とともに、同一VLANにブリッジモード接続と非ブリッジモード接続の端末が同時に存在していたとしても、上り方向は送信元IPアドレスを参照すること、下り方向は受信した通信路インタフェースの番号を参照することにより、同一VLAN内にブリッジモード接続と非ブリッジモード接続が共存できる。
また、本実施形態の通信制御装置10において、制御部(パケット通信制御部103、通信管理部105)は、接続先のネットワーク側から入力されたデータに含まれる送信元アドレスに基づいて、非ブリッジ接続とブリッジ接続とを振り分けてデータの転送を行う。
また、本実施形態の通信制御装置10において、制御部(パケット通信制御部103、通信管理部105)は、ネットワーク端子(例えば、第1のVLAN106、第2のVLAN107、第3のVLAN108)に接続される端末(例えば、コンピュータ20、30、40、60)から送出されるデータに含まれる送信元アドレスの変換を行わずにデータの転送を行うことでブリッジ接続を実現し、通信衛星2が接続時に提供する外部グローバルIPアドレスと端末から送出されるデータに含まれる内部ローカルIPアドレスとで送信元アドレスとの変換を行ってデータの転送を行うことで非ブリッジ接続を実現する。
この構成により、本実施形態の通信制御装置10は、通信衛星2からパケットを受信したとき、通信制御装置10に接続されているネットワーク装置、例えばルータ装置50の先に接続されているコンピュータ装置60宛にルーティングするための設定を、通信を確立するときのみ自動的に行う。これにより、本実施形態の通信制御装置10は、通信毎にルーティング先の設定を省略できる。
また、本実施形態の通信制御装置10において、制御部(パケット通信制御部103、通信管理部105)は、ネットワーク端子(例えば、第1のVLAN106、第2のVLAN107、第3のVLAN108)に接続される端末(例えば、コンピュータ20、30、40、60)から送出されるデータに含まれる送信元アドレスの変換を行わずにデータの転送を行うことでブリッジ接続を実現し、通信衛星2が接続時に提供する外部グローバルIPアドレスと端末から送出されるデータに含まれる内部ローカルIPアドレスとで送信元アドレスとの変換を行ってデータの転送を行うことで非ブリッジ接続を実現する。
この構成により、本実施形態の通信制御装置10は、通信衛星2からパケットを受信したとき、通信制御装置10に接続されているネットワーク装置、例えばルータ装置50の先に接続されているコンピュータ装置60宛にルーティングするための設定を、通信を確立するときのみ自動的に行う。これにより、本実施形態の通信制御装置10は、通信毎にルーティング先の設定を省略できる。
なお、通信制御装置10の全部または一部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各部の処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
また、「コンピュータシステム」は、WWWシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境(あるいは表示環境)も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
また、「コンピュータシステム」は、WWWシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境(あるいは表示環境)も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
1…通信システム、2…通信衛星、3…地上局、4…インターネット、10…通信制御装置、20、30、40、60…コンピュータ装置、50…ルータ装置、101…受信部、102…送信部、103…パケット通信制御部、104…記憶部、105…通信管理部、106…第1のVLAN、107…第2のVLAN、108…第3のVLAN、109…アドレス変換部、110−1〜110−4…第1〜第4通信路インタフェース
Claims (5)
- 通信衛星から取得した情報を用いて、ブリッジ接続の接続対象であるネットワーク端子と通信路との対応付けの情報を作成する作成部と、
非ブリッジ接続の接続対象であるネットワーク端子と通信路との対応付けの情報、及び前記作成部により作成された前記対応付けの情報を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された情報に基づいて、前記非ブリッジ接続の接続対象と対応付けられた前記通信路との間でデータ転送を行うとともに、前記記憶部に記憶された情報に基づいて、前記ブリッジ接続の接続対象と対応付けられた前記通信路との間でデータ転送を行う制御部と、
を備えることを特徴とする通信制御装置。 - 前記制御部は、
接続先のネットワーク側から入力されたデータに含まれる送信元アドレスに基づいて、前記非ブリッジ接続と前記ブリッジ接続とを振り分けてデータの転送を行う
ことを特徴とする請求項1に記載の通信制御装置。 - 前記制御部は、
前記ネットワーク端子に接続される端末から送出されるデータに含まれる送信元アドレスの変換を行わずにデータの転送を行うことでブリッジ接続を実現し、前記通信衛星が接続時に提供する外部グローバルIPアドレスと前記端末から送出されるデータに含まれる内部ローカルIPアドレスとで送信元アドレスとの変換を行ってデータの転送を行うことで非ブリッジ接続を実現する
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の通信制御装置。 - 前記制御部は、
前記ネットワーク端子にルータ装置が接続されている場合、前記ルータ装置に前記通信衛星から受信したアドレスを割り当て、前記ルータ装置に割り当てたアドレスに応じたアドレスをデフォルトルートに設定する
ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の通信制御装置。 - 作成部が、通信衛星から取得した情報を用いて、ブリッジ接続の接続対象であるネットワーク端子と通信路との対応付けの情報を作成する作成手順と、
制御部が、非ブリッジ接続の接続対象であるネットワーク端子と通信路との対応付けの情報、及び前記作成手順により作成された前記対応付けの情報を記憶する記憶部に記憶された情報に基づいて、前記非ブリッジ接続の接続対象と対応付けられた前記通信路との間でデータ転送を行うとともに、前記記憶部に記憶された情報に基づいて、前記ブリッジ接続の接続対象と対応付けられた前記通信路との間でデータ転送を行う制御手順と、
を含むことを特徴とする通信制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013082109A JP2014204421A (ja) | 2013-04-10 | 2013-04-10 | 通信制御装置、及び通信制御方法 |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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