JP2015032915A - 通信中継装置および通信中継方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】既存システムを変更せずに、同一の相対アドレスまたは同一のポートを用いて、複数のWebサーバを区別して通信可能とする。
【解決手段】通信中継装置10のグローバルアドレスをURIの責任者部に指定してWebクライアント20から要求があった場合、通信中継装置10は、URIの責任者部を各Webサーバ30のローカルアドレスに変換して転送する。これにより、各サーバ30は、リダイレクト要求を返信する。通信中継装置10は、各リダイレクト要求のローカルアドレスをグローバルアドレスに変換し、サーバ30毎に異なったポート番号およびWebブラウザの新規ウインドウの起動要求を付加すると共に、各リダイレクト要求を1つにまとめてレスポンスを生成する。クライアント20は、レスポンスにより、サーバ30毎に起動したWebブラウザで、各サーバ30に対応するポートを介して通信を行う。
【選択図】図1

Description

本発明は、通信中継装置および通信中継方法に関する。
今日において、1台で複数のIPアドレスを有する印刷機が知られている。このようなデバイスは、複数のIPアドレスを有しているため、ネットワーク上において、1台のデバイスとして管理することが困難となる。このため、一つのIPアドレスに統合したいというニーズがある。
1つのIPアドレスに統合するために有効なNAPT(Network Address Port Translation)ルータが知られている。このNAPTルータは、IPアドレスとポート番号を書き換えて転送する。これにより、1台のデバイスに設けられている複数のコンピュータ同士が、ネットワークで接続されているプライベートなネットワーク空間とグローバル空間の間で「多対1」の通信を実現することができる。
ここで、特許文献1(特開2011−077804号公報)には、IPv4のアドレス枯渇に対処し、WEBクライアントの操作性を向上させ、処理の負荷を軽減させることを目的とした通信装置が開示されている。IPv4は、「Internet Protocol version4」の略記である。
この通信装置の場合、ゲートウェイ装置が、ホストテーブルのグローバル・アドレス(GA)の値をすべて同値に設定し、転送テーブルのGAの値をすべて同値に設定すると共に、ローカル・ポート(LP)の値をすべて同じ値に設定する。また、IPパケット解析部の振分け部が、WEBクライアントからのパケットを解析してパケットを振り分ける。
また、解析の結果に応じて、リダイレクト部が、パケットによりGAおよびグローバル・ポート(GP)を、要求したWEBクライアントに供給してリダイレクトする。そして、変換転送部が、振分け部を介したパケットを解析し、アドレス(GA/LA:ローカル・アドレス)とポート(GP/LP)をそれぞれ相互に変換し、変換したパケットを転送する。これにより、グローバル空間に配置されたWebクライアントから、ローカル空間に配置された複数のWebサーバを区別してアクセス可能とすることができる。
しかし、特許文献1に開示されているアドレス変換技術を含む、従来のアドレス変換技術では、デバイス内の複数のコンピュータ同士が、同一のポート番号および同一の相対URLを使用したWebサービスを稼動していると、通信データを振り分けることが困難となる問題があった。
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、複数のコンピュータを一つのIPアドレスで管理可能とした通信中継装置および通信中継方法の提供を目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、クライアント装置から受信した通信データが、サーバ装置がリダイレクトデータを返信する条件を満たす通信データであるか否かを解析する解析部と、クライアント装置およびサーバ装置の転送先情報を記憶する記憶部と、通信データが条件を満たす場合に、記憶部に記憶されている転送先情報に従って、通信データを各サーバ装置にそれぞれ送信する転送部と、各サーバ装置から返信された各リダイレクトデータに対して、各サーバ装置に個別に対応するポート番号を付加すると共に、少なくとも新たな表示画面の表示要求情報を付加する情報付加部と、ポート番号および表示要求情報が付加された各リダイレクトデータを一つに合成したレスポンスデータを生成してクライアント装置に送信する合成部と、各ポート番号を、各サーバ装置の転送先情報に関連付けて、記憶部に登録する登録部とを備え、転送部は、表示要求情報に応じて表示した新たな表示画面を介して、クライアント装置から送信された通信データを受信したポートのポート番号で記憶部を参照することで、通信データを受信したポートに関連付けられた転送先情報に対応するサーバ装置を特定して通信データを転送する。
本発明によれば、既存のシステム(通信ソフトウェア)に手を加えることなく、複数のコンピュータを一つのアドレスで管理することができ、ポートが競合状態にあってもデータの振り分けができるという効果を奏する。
図1は、実施の形態の通信中継装置のブロック図である。 図2は、Webクライアントから通信中継装置に接続される複数のWebサーバのHTTPコンテンツを取得する流れを示すタイミングチャートである。 図3は、実施の形態の通信中継装置に設けられている、初期状態におけるアドレス変換テーブルの模式図である。 図4は、実施の形態の通信中継装置に設けられているアドレス変換テーブルの更新動作を説明するための図である。 図5は、実施の形態の通信中継装置のハードウェア構成図である。
以下に添付図面を参照して、通信中継装置および通信中継方法の実施の形態を詳細に説明する。
(概要)
一般的なWebサーバにおいて、責任者部だけが指定されたURIにページが存在しない場合、特定ページを指すURIのパス部をHTTPリダイレクト(レスポンス)にてWebクライアントに通知する手法が知られている。HTTPは、「Hypertext Transfer Protocol」の略記である。URIは、「Uniform Resource Identifier」の略記である。
複数のWebサーバが配置されるプライベートなネットワーク空間と、Webクライアントが配置されるグローバルなネットワーク空間とを、通信中継装置を介して相互に接続する。通信中継装置のグローバルアドレスがURIの責任者部に指定されたWebクライアントからのリクエストを受信すると、通信中継装置は、URIの責任者部を各Webサーバのローカルアドレスに変換したリクエストを生成する。そして、通信中継装置は、生成したリクエストを、記憶しているプライベートなネットワーク空間上の全てのWebサーバに対して転送する。これにより、各Webサーバは、上述のHTTPリダイレクトを行う。
通信中継装置は、各リダイレクト(レスポンス)を1つにまとめる。また、通信中継装置は、各リダイレクトを1つにまとめる際に、ローカルアドレスをグローバルアドレスに変換し、Webサーバ毎に異なったポート番号およびWebブラウザの新規ウインドウを付加する。または、通信中継装置は、ローカルアドレスをグローバルアドレスに変換し、Webサーバ毎に異なったポート番号および新規タブの起動要求を付加する。Webクライアントは、レスポンスにより、Webサーバ毎のURIに応じて、Webブラウザの起動を行い、再度要求を行う。
これにより、Webサーバの設定(ポート番号や相対パス)を変更せずに、Webクライアントから空間が異なるWebサーバに対してアクセス可能とすることができる。このため、既存のシステム(通信ソフトウェア)に手を加えることなく、複数のコンピュータを一つのIPアドレスで管理することができる。また、ポートが競合状態にあっても、データの振り分けを可能とすることができる。すなわち、既存システムに変更を加えずに導入することができ、同一の相対アドレスまたは同一のポートを用いる場合でも、複数のWebサーバを区別してアクセス可能とすることができる。
(実施の形態)
図1に、実施の形態の通信中継装置10のブロック図を示す。図1に示すように、通信中継装置10は、グローバル空間に接続するためのグローバル空間用NIC11と、プライベート空間に接続するためのプライベート空間NIC12とを有する。また、通信中継装置10は、グローバルIPアドレスおよびポート番号と、プライベートIPアドレスおよびポート番号を関連付けした情報(転送先情報)が記憶されたアドレス変換テーブル14を有する。アドレス変換テーブル14は、記憶部の一例である。NICは、「Network Interface Card」の略記である。
また、通信中継装置10は、アドレス変換テーブル14の情報を基に、通信データのIPアドレスおよびポート番号の変換、通信データの複製、各Webサーバ30を識別可能とする新たなポート番号の割り当て等を行うアドレス変換部13を有する。Webサーバ30は、サーバ装置の一例である。
また、アドレス変換部13は、転送部25、および登録部26を備えている。転送部25は、Webクライアント20からの通信データが後述の条件を満たす場合に、アドレス変換テーブル14に記憶されている転送先情報に従って、通信データを各Webサーバ30にそれぞれ送信する。登録部26は、各Webサーバ30と個別に通信するための各ポート番号を、各Webサーバ30の転送先情報に関連付けてアドレス変換テーブル14に登録する。
また、通信中継装置10は、グローバル空間より受信された通信データを解析し、HTTP標準ポート宛で、URI責任者部だけが指定されたパケットであるか否かを判断するパケット解析部15を有する。
また、通信中継装置10は、各Webサーバ30から返信される各リダイレクト要求(リダイレクトデータ)を1つのレスポンス(レスポンスデータ)に合成するパケット合成部16を有する。パケット合成部16は、情報付加部27を有している。情報付加部27は、各リダイレクト要求(リダイレクトデータ)に対して、Webサーバ30毎に新たなブラウザウインドウまたは新たなブラウザタブを起動させるための起動情報を付加する。これにより、パケット合成部16は、各リダイレクト要求に対して、上述の起動情報をそれぞれ付加したうえで、1つのレスポンス(レスポンスデータ)に合成することとなる。パケット合成部16は、合成部の一例である。起動情報は、表示要求情報の一例である。
グローバル空間用NIC11は、グローバル空間に存在するWebクライアント20(クライアント装置の一例)に接続されている。また、プライベート空間用NIC12は、プライベート空間に存在して同一ポート番号かつ同一URL相対パスを持ち、URL責任者部だけで要求された際にHTTPリダイレクト要求を返信する複数のWebサーバ30に接続されている。
図5に、実施の形態の通信中継装置10のハードウェア構成図を示す。一例ではあるが、実施の形態の通信中継装置10は、上述のグローバル空間用NIC11、プライベート空間NIC12、ROM41、RAM42、およびCPU43を有している。各部は、バスライン44を介して相互に接続して形成されている。ROM41には、アドレス変換部13、パケット解析部15、およびパケット合成部16を実現する通信中継プログラムが記憶されている。RAM42は、いわゆるワークメモリとして機能する。また、RAM42には、アドレス変換テーブル14が記憶されている。CPU43は、ROM41に記憶されている通信中継プログラムに従って動作することで、アドレス変換部13、パケット解析部15、およびパケット合成部16等として機能する。
なお、アドレス変換部13、パケット解析部15、およびパケット合成部16等の各機能は、CPU43がソフトウェア的に実現してもよいし、一部または全部をハードウェアで実現してもよい。
図2は、Webクライアント20から通信中継装置10に接続される複数のWebサーバ30(Webサーバ30−1・・・Webサーバ30−n(nは、2以上の自然数))のHTTPコンテンツを取得する流れを示すタイミングチャートである。
この図2のタイミングチャートにおいて、まず、通信中継装置10のパケット解析部15は、Webクライアント20からHTTPリクエストを受信する(ステップS1)。パケット解析部15は、HTTPリクエストがHTTP標準ポート宛で、かつ、URI責任者部だけが指定されたパケットとの条件を満たすか否かを判断する(ステップS2)。そして、パケット解析部15は、条件を満たすものと判別した場合にWebサーバ30への転送をアドレス変換部13に要求する(ステップS3)。
アドレス変換部13は、変換情報の取得要求をアドレス変換テーブル14に送信し(ステップS4)、アドレス変換テーブル14から変換情報を取得する(ステップS5)。アドレス変換部13は、Webサーバ30−1・・・Webサーバ30−nの数だけHTTPリクエストを複製する。また、アドレス変換部13は、アドレス変換テーブル14から取得した変換情報を参照し、複製した各HTTPリクエストのURIの責任者部を各Webサーバ30のローカルアドレスに変換する。
また、アドレス変換部13は、アドレス変換テーブル14から取得した変換情報を参照し、複製した各HTTPリクエストの転送先ポート番号を指定する(ステップS6)。そして、アドレス変換部13は、アドレス変換した各HTTPリクエストを、Webサーバ30−1・・・Webサーバ30−nに転送する(ステップS7,ステップS8)。
図3に、初期状態におけるアドレス変換テーブル14の模式図を示す。この図3に示すように、アドレス変換テーブル14には、プライベート空間に接続されるWebサーバ30へ転送するための情報が記憶されている。アドレス変換部13は、グローバル空間からの入力パケットの宛先ポートが、Keyポート番号51と同一の場合は転送対象と判断し、転送先IPアドレス52および転送先ポート番号53に変換する。これにより、Webサーバ30に対する入力パケットの転送が可能となる。
次に、各Webサーバ30−1・・・Webサーバ30−nは、URI責任者部のみを指定するHTTPリクエストを受信した際に、新たな接続先であるURIパス部を指定したHTTPリダイレクト要求をレスポンスする機能を有している。通信中継装置10のアドレス変換部13は、各Webサーバ30−1・・・Webサーバ30−nからHTTPリダイレクト要求を受信する(ステップS9,ステップS10)。
アドレス変換部13は、Webクライアント20へ転送するためにアドレス変換すると共に、各Webサーバとの個別通信を可能とするポート番号(付加ポート番号)を付加したHTTPレスポンスを生成する(ステップS11)。また、アドレス変換部13は、Webサーバ30(Webサーバ30−1およびWebサーバ30−2)の情報と付加したポート番号をアドレス変換テーブル14に登録して更新する(ステップS12,ステップS13)。
具体的には、アドレス変換部13は、Webサーバ30からの各HTTPリダイレクト要求に対して、各Webサーバ30を識別して個別に通信可能とするための付加ポート番号を付加する。また、アドレス変換部13は、各Webサーバ30の付加ポート番号を図4に示すKeyポート番号51とし、対応するWebサーバ30の転送先IPアドレス52および転送先ポート番号53に関連付けてアドレス変換テーブル14に登録する。
図4に示す例は、Webサーバ30−1に対して49233ポートの付加ポート番号が割り当てられた例を示している。49233ポートの付加ポート番号はKeyポート番号51として、Webサーバ30−1の「192.168.0.10」の転送先IPアドレス52および「80」の転送先ポート番号53に関連付けされる。そして、Keyポート番号51として登録される付加ポート番号、転送先IPアドレス52および転送先ポート番号53は、アドレス変換情報61としてアドレス変換テーブル14に追加登録される。
同様に、図4に示す例は、Webサーバ30−nに対して49234ポートの付加ポート番号が割り当てられた例を示している。49234ポートの付加ポート番号はKeyポート番号51として、Webサーバ30−nの「192.168.0.20」の転送先IPアドレス52および「80」の転送先ポート番号53に関連付けされる。そして、Keyポート番号51として登録される付加ポート番号、転送先IPアドレス52および転送先ポート番号53は、アドレス変換情報62としてアドレス変換テーブル14に追加登録される。
このようにアドレス変換テーブル14に各Webサーバ30のアドレス変換情報61,62・・・が登録されると、以後、Webクライアント20は、通信中継装置10の49233ポートに対してHTTPリクエストを送信し、Webサーバ30−1のコンテンツ情報を取得できる。また、Webクライアント20は、通信中継装置10の49234ポートに対してHTTPリクエストを送信し、Webサーバ30−nのコンテンツ情報を取得できる。
次に、HTTP通信プロトコルの仕様上、1つのHTTPリクエストに対して複数のHTTPレスポンスを返信することは困難となる。このため、アドレス変換部13は、パケット合成部16に合成要求を行い、各Webサーバ30から返信された複数のHTTPレスポンスを1つのHTTPレスポンスに合成する(ステップS14,ステップS15)。また、パケット合成部16は、複数のHTTPリダイレクト要求を合成する際、各HTTPリダイレクト要求に対して新規ブラウザウインドウ、または新規ブラウザタブの起動情報を付加する。アドレス変換部13は、複数のHTTPリダイレクト要求が含まれたHTTPレスポンスを、Webクライアント20に送信する(ステップS16)。
Webクライアント20は、一つにまとめられたHTTPレスポンスに複数含まれるHTTPリダイレクト要求毎に新規ブラウザウインドウ、または新規ブラウザタブを起動する。そして、Webクライアント20は、起動した新規ブラウザウインドウ等を介して、URIパス部のあるHTTPリクエストを通信中継装置10に送信する(ステップS17,ステップS18)。
各HTTPリクエストはHTTP標準ポート宛ではなく、図4のアドレス変換情報61,62に示したように、Webサーバ30を識別可能なポート番号宛であるため、パケット解析部15は機能しない。アドレス変換部13は、上述のようにアドレス変換テーブル14に登録されたアドレス変換情報61,62・・・を参照して各HTTPリクエストのアドレス変換を行う(ステップS19〜ステップS21およびステップS25〜ステップS27)。
これにより、アドレス変換部13は、各Webサーバ30に対して個別にHTTPリクエストを送信しHTTPコンテンツ(HTTPレスポンス)を得ることができる(ステップS22〜ステップS23およびステップS28〜ステップS29)。アドレス変換部13は、各Webサーバ30からHTTPレスポンスを受信すると、Webクライアント20に転送するためにHTTPレスポンスのアドレス変換を行う(ステップS24およびステップS30)。そして、アドレス変換部13は、アドレス変換したHTTPレスポンスをWebクライアント20へ転送する(ステップS31およびステップS32)。
以上の説明から明らかなように、実施の形態の通信中継装置10は、Webクライアント20から受信したHTTPリクエストが、標準ポート宛、かつ、アドレスの責任者部のみを指定したHTTPリクエストである条件を満たすか否かをパケット解析部15が解析する。HTTPリクエストが上述の条件を満たす場合に、HTTPリクエストを各Webサーバ30の数だけ複製する。また、複製した各HTTPリクエストのアドレスおよびポート番号を、アドレス変換テーブル14に記憶されている各Webサーバ30の転送先アドレスおよび転送先ポート番号に変換して各Webサーバ30にそれぞれ送信する。
各Webサーバ30は、アドレスの責任者部だけを指定したHTTPリクエストを受信することで、新たな接続先を指定するHTTPリダイレクト要求を返信する。アドレス変換部13は、各HTTPリダイレクト要求に、対応する各Webサーバ30と個別通信を可能とするための付加ポート番号を割り当てる。また、アドレス変換部13は、各Webサーバ30に対応する付加ポート番号を、各Webサーバ30の転送先アドレスおよび転送先ポート番号に関連付けて、アドレス変換テーブル14に登録する。
また、アドレス変換部13は、各HTTPリダイレクト要求のアドレスを、Webクライアント20に送信するためのアドレスに変換し、付加ポート番号を付加すると共に、新たなウインドウの起動情報(または新たなタブの起動情報)を付加する。パケット合成部16は、付加ポート番号および新たなウインドウの起動情報(または新たなタブの起動情報)が付加された各HTTPリダイレクト要求を一つに合成したHTTPレスポンスを生成してWebクライアント20に送信する。
Webクライアント20は、HTTPレスポンスに含まれる各HTTPリダイレクト要求に付加された起動情報で新たなウインドウまたは新たなタブを起動する。アドレス変換部13は、新たなウインドウ等を介してWebクライアント20から送信されたHTTPリクエストを受信したポートのポート番号(Keyポート番号51)でアドレス変換テーブル14を参照する。アドレス変換部13は、HTTPリクエストを受信したポートに関連付けられた転送先IPアドレス52および転送先ポート番号53に対応するWebサーバ30を特定してHTTPリクエストを転送する。
これにより、通信中継装置10に接続されるWebサーバ30の変更を必要とすることなく、Webクライアント20は、各Webサーバ30を区別してHTTPアクセスすることができる。
上述の実施の形態は、例として提示したものであり、本発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことも可能である。実施の形態および実施の形態の変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
10 通信中継装置
11 グローバル空間用NIC
12 プライベート空間用NIC
13 アドレス変換部
14 アドレス変換テーブル
15 パケット解析部
16 パケット合成部
20 Webクライアント
30 Webサーバ
特開2011−077804号公報

Claims (4)

  1. クライアント装置から受信した通信データが、サーバ装置がリダイレクトデータを返信する条件を満たす通信データであるか否かを解析する解析部と、
    前記クライアント装置および前記サーバ装置の転送先情報を記憶する記憶部と、
    前記通信データが前記条件を満たす場合に、前記記憶部に記憶されている転送先情報に従って、前記通信データを前記各サーバ装置にそれぞれ送信する転送部と、
    前記各サーバ装置から返信された各リダイレクトデータに対して、前記各サーバ装置に個別に対応するポート番号を付加すると共に、少なくとも新たな表示画面の表示要求情報を付加する情報付加部と、
    前記ポート番号および前記表示要求情報が付加された前記各リダイレクトデータを一つに合成したレスポンスデータを生成して前記クライアント装置に送信する合成部と、
    前記各ポート番号を、前記各サーバ装置の前記転送先情報に関連付けて、前記記憶部に登録する登録部とを備え、
    前記転送部は、前記表示要求情報に応じて表示した新たな表示画面を介して、前記クライアント装置から送信された通信データを受信したポートのポート番号で前記記憶部を参照することで、前記通信データを受信したポートに関連付けられた前記転送先情報に対応するサーバ装置を特定して前記通信データを転送すること
    を特徴とする通信中継装置。
  2. 前記解析部は、前記クライアント装置から受信した通信データが、標準ポート宛、かつ、アドレスの責任者部のみを指定した通信データである条件を満たすか否かを解析し、
    前記各サーバ装置が返信する前記リダイレクトデータは、アドレスの責任者部だけが指定された前記通信データを受信した際に返信する、新たな接続先を指定するリダイレクトデータであること
    を特徴とする請求項1に記載の通信中継装置。
  3. 前記情報付加部は、前記各リダイレクトデータに対して、前記各サーバ装置にそれぞれ個別に対応するポート番号を付加すると共に、前記表示要求情報に代えて、新たなタブの起動情報を付加すること
    を特徴とする請求項1または請求項2に記載の通信中継装置。
  4. 解析部が、クライアント装置から受信した通信データが、サーバ装置がリダイレクトデータを返信する条件を満たす通信データであるか否かを解析する解析工程と、
    前記通信データが前記条件を満たす場合に、転送部が、前記クライアント装置および前記サーバ装置の転送先情報を記憶した記憶部の前記各サーバ装置の転送先情報に従って、前記通信データを前記各サーバ装置にそれぞれ送信する転送工程と、
    情報付加部が、前記各サーバ装置から返信された各リダイレクトデータに対して、前記各サーバ装置に個別に対応するポート番号を付加すると共に、少なくとも新たな表示画面の表示要求情報を付加する情報付加工程と、
    合成部が、前記ポート番号および前記表示要求情報が付加された前記各リダイレクトデータを一つに合成したレスポンスデータを生成して前記クライアント装置に送信する合成工程と、
    登録部が、前記各ポート番号を、前記各サーバ装置の前記転送先情報に関連付けて、前記記憶部に登録する登録工程とを備え、
    前記転送工程では、前記転送部が、前記表示要求情報に応じて表示した新たな表示画面を介して、前記クライアント装置から送信された通信データを受信したポートのポート番号で前記記憶部を参照することで、前記通信データを受信したポートに関連付けられた前記転送先情報に対応するサーバ装置を特定して前記通信データを転送すること
    を特徴とする通信中継方法。
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