JP2015228606A - 通信装置とネットワークシステムとアドレス解決制御方法とプログラム - Google Patents

通信装置とネットワークシステムとアドレス解決制御方法とプログラム Download PDF

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Abstract

【課題】同報されるアドレス解決要求によるネットワーク帯域の圧迫等を抑制可能とする装置、システム、方法、プログラムの提供。【解決手段】ネットワークノードの第1の階層のアドレスと第2の階層のアドレスとを対応付けた情報の一覧を事前に取得して記憶部に記憶する第1の手段と、同報されたアドレス解決要求を受信すると、前記記憶部を参照し、前記アドレス解決要求で指定された第1の階層のアドレスに対応する第2の階層のアドレスが記憶されている場合には、前記第2の階層のアドレスを含む応答を、前記アドレス解決要求の送信元へ送信する第2の手段を備える。【選択図】図10

Description

本発明は通信装置とネットワークシステムとアドレス解決制御方法とプログラムに関する。
IPv4(Internet Protocol version 4)では、データリンク層のアドレス解決にARP(Address Resolution Protocol)を用いる。通信相手のIP(Internet Protocol)アドレスに対応するMAC(Media Access Control)アドレスを取得するため、ARP要求フレームをブロードキャストで送信する。MACアドレスはイーサネット(登録商標)カードの固有のID(12HEX-DIGIT)である。なお、ARP要求フレームは、宛先MACアドレス、送信元MACアドレス情報をヘッダに含むイーサネット(登録商標)フレームに、プロトコルの種類等の制御情報のほかARP要求を示すコード(1)、送信元のMACアドレス、送信元のIPアドレス、目標MACアドレス(不明のため0)、目標IPアドレス情報を含むARPパケットを備えている。ARP要求フレームの宛先MACアドレスは全て1(FFFFFFFFFFFF:hexadecimal表示)であり、同一のサブネット内をブロードキャストされる。ARP要求フレームを受け取ったネットワークノードは、ARP要求フレームの目標IPアドレスが自ノードのIPアドレスと一致している場合、自ノードのMACアドレスを目標MACアドレスに格納したARP応答フレームをARP要求フレーム送信元にユニキャストで返信する。すなわち、ARP応答フレームにおいて、宛先MACアドレス、送信元MACアドレスには、それぞれARP要求フレーム送信元のMACアドレスとARP応答フレーム送信元のノードのMACアドレスが設定され、ARP応答であることを示すコード:2が設定され、目標MACアドレスには、ARP応答フレーム送信元のノードのMACアドレスが設定される。ARP要求フレームの送信元は、受信したARP応答フレームの目標MACアドレスをARPキャッシュ等に記憶する。なお、異なるドメイン(異なるサブネット)のARPは、例えばデフォルトゲートウェイ(ルータ)を介して行われる。なお、ARPについては、例えばIETF(Internet Engineering Task Force) RFC(Request For Comments)826が参照される。
なお、ARPに関連して、例えば特許文献1には、事前にARP解決することにより通信発生時のARP解決の集中を軽減して通信断時間を短縮することが可能な通信装置及び通信方法が開示されている。
特開2014−3449号公報
以下に関連技術の分析を与える。
ARP要求フレームが、例えばレイヤ2ネットワーク(レイヤ2アクセス網)内にブロードキャストされると、ARP要求フレームを受信したレイヤ2スイッチ(L2スイッチ)は、入力ポート以外のすべてのポートに転送する(フラッディング)。他のL2スイッチも同様にブロードキャストされたARP要求フレームを受信してフラッディングする。各L2スイッチでのフラッディングの結果、レイヤ2ネットワーク内でARP要求フレームが溢れ、当該ネットワークの帯域を圧迫する。さらに、ブロードキャストされたARP要求フレームがL2スイッチ間でループ状に転送されると、転送が無限に繰り返されることになる。その結果、ブロードキャストされるARP要求フレームがネットワークの帯域幅を使い切ってしまうというブロードキャストストームも発生し得る。
本発明は、上記問題点を解消するために創案されたものであって、その目的は、同報されるアドレス解決要求によるネットワーク帯域の圧迫等を抑制可能とする装置、システム、方法、プログラムを提供することにある。
本発明の一つの側面によれば、ネットワークノードの第1の階層のアドレスと第2の階層のアドレスとを対応付けた情報の一覧を事前に取得して記憶部に記憶する第1の手段と、第1の階層のアドレスに対応する第2の階層のアドレスを解決するためのアドレス解決要求を受信すると、前記記憶部を参照し、前記アドレス解決要求で指定された第1の階層のアドレスに対応する第2の階層のアドレスが記憶されている場合には、前記記憶部に記憶されている前記第2の階層のアドレスを含む応答を、前記アドレス解決要求の送信元へ送信する第2の手段を備えた通信装置(ノード装置)が提供される。
本発明の別の側面によれば、通信装置と、第1の階層のアドレスに基づきルーティングを行う第1のノードと、前記通信装置と前記ルーティングを行うノードとの間に接続され、第2の階層のアドレスを用いてスイッチングを行うスイッチを含む第1のネットワークと、を備え、前記通信装置は、第1の階層のアドレスと第2の階層のアドレスとを対応付けた情報の一覧を、前記第1のノードから、事前に取得して記憶部に記憶しておき、第1の階層のアドレスに対応する第2の階層のアドレスを解決するためのアドレス解決要求を受信すると、前記記憶部を参照し、前記アドレス解決要求で指定された第1の階層のアドレスに対応する第2の階層のアドレスが記憶されている場合には、前記記憶部に記憶されている前記第2の階層のアドレスを含む応答を、前記アドレス解決要求の送信元へ送信する、ネットワークシステムが提供される。
本発明のさらに別の側面によれば、ネットワークノードの第1の階層のアドレスと第2の階層のアドレスとを対応付けた情報の一覧を事前に取得して記憶部に記憶保持し、
第1の階層のアドレスに対応する第2の階層のアドレスを解決するためのアドレス解決要求を受信すると、前記記憶部を参照し、前記アドレス解決要求で指定された第1の階層のアドレスに対応する第2の階層のアドレスが記憶されている場合には、前記記憶部に記憶されている前記第2の階層のアドレスを含む応答を、前記アドレス解決要求の送信元へ送信し、前記アドレス解決要求で指定された第1の階層のアドレスが前記記憶部に記憶されていない場合、前記受信したアドレス解決要求を次のノードに転送する、アドレス解決制御方法が提供される。
本発明のさらに別の側面によれば、ネットワークノードの第1の階層のアドレスと第2の階層のアドレスとを対応付けた情報の一覧を事前に取得して記憶部に記憶する第1の処理と、第1の階層のアドレスに対応する第2の階層のアドレスを解決するためのアドレス解決要求を受信すると、前記記憶部を参照し、前記アドレス解決要求で指定された第1の階層のアドレスに対応する第2の階層のアドレスが記憶されている場合には、前記記憶部に記憶されている前記第2の階層のアドレスを含む応答を、前記アドレス解決要求の送信元へ送信する第2の処理と、を通信装置を構成するコンピュータに実行させるプログラムが提供される。本発明によれば、当該プログラムを記録したコンピュータ読み出し可能な半導体メモリや磁気/光記録媒体等の媒体(non-transitory recording medium)が提供される。
本発明によれば、同報されるアドレス解決要求が溢れてネットワーク帯域を圧迫することを抑制することを可能としている。
本発明の基本構成を説明する図である。 本発明の第1の実施形態のCPEの構成を説明する図である。 本発明の第1の実施形態のルータの構成を説明する図である。 (A)は本発明の第1の実施形態のルーティングテーブルを説明する図である。(B)は本発明の第1の実施形態のIPテーブルを説明する図である。 本発明の第1の実施形態におけるIPテーブル要求メッセージの発行からIPテーブル生成記録までの動作シーケンスを説明する図である。 本発明の第1の実施形態におけるARP要求フレーム受信からARP応答フレーム送信までの動作シーケンスを説明する図である。 (A)は、第1の実施形態におけるIPテーブル要求メッセージ、(B)は、IPテーブル応答メッセージを説明する図である。 本発明の第1の実施形態の動作一例(ARP要求フレーム受信からARP応答フレーム送信)を説明する流れ図である。 本発明に係る通信装置の基本概念を説明する図である。 本発明に係るネットワークシステムの基本概念を説明する図である。 本発明に係るアドレス解決制御方法を説明する図である。
はじめに、本発明の基本概念を説明し、そのあと実施形態に即して説明する。図9を参照すると、本発明に係る通信装置(ノード装置)10は、ネットワークに接続するノードの第1の階層のアドレスと第2の階層のアドレスとを対応付けた情報の一覧を事前に取得して、記憶手段(記憶部)10−3に記憶する第1の手段(第1の制御部)10−1と、第1の階層のアドレスに対応する第2の階層のアドレスを解決するためのアドレス解決要求を受信すると、記憶手段(記憶部)10−3を参照して、当該アドレス解決要求で指定された第1の階層のアドレスが記憶手段(記憶部)10−3に記憶されている場合には、当該第1の階層のアドレスに対応する第2の階層のアドレスを記憶手段(記憶部)10−3から取得し、当該第1の階層のアドレスに対応する第2の階層のアドレスを含む応答を、前記アドレス解決要求の送信元へ送信する第2の手段(第2の制御部)10−2と、を備えている。前記第1の手段10−1、第2の手段10−2は、通信装置10を構成するコンピュータでその処理、機能を実現するようにしてもよい。
図10を参照すると、本発明に係るシステムにおいて、通信装置10は、第2の階層のアドレスを用いてスイッチングを行うスイッチを含むネットワーク12を介してノード13と接続される。通信装置10は、第1の階層のアドレスに基づきルーティングを行うノード13から、第1の階層のアドレスと第2の階層のアドレスとを対応付けるための情報を取得する。ノード13は、第1の階層のアドレスを用いたルーティング(routing:経路選択)の対象のネットワーク(例えばネットワーク14)に接続するネットワークノード(DTE(Data Terminal Equipment))15、16の第1の階層のアドレスを管理し、通信装置10からの情報取得要求に対して、ルーティング情報として管理するノード(通信装置)15、16の第1の階層のアドレスを通信装置10に送信する。通信装置10は、ノード(通信装置)15、16の第1の階層のアドレスに対応する第2の階層のアドレスとしてルーティングを行うノード13の第2の階層のアドレスを、記憶保持するようにしてもよい。
通信装置10が、例えばネットワーク11からブロードキャスト送信されたアドレス解決要求を受信すると、当該アドレス解決要求で指定された第1の階層のアドレスを記憶保持している場合には、当該第1の階層のアドレスに対応する第2の階層のアドレスを取得し、当該第1の階層のアドレスに対応する第2の階層のアドレスを含む応答を、ネットワーク11のアドレス解決要求の送信元へユニキャストで送信する。
通信装置10は、前記アドレス解決要求で指定された第1の階層のアドレスを記憶保持していない場合には、当該アドレス解決要求を、ブロードキャストで、第2の階層のアドレスを用いてスイッチングが行われるスイッチを含むネットワーク12に転送する。この場合、当該アドレス解決要求が、ノード13に到達すると、例えばノード13に接続するネットワーク14(ドメイン)にブロードキャスト転送される。
図11を参照すると、本発明に係る方法は、第1の階層のアドレスと第2の階層のアドレスとを対応付けた情報の一覧を事前に取得して記憶部に保持する(ステップS11)。
ブロードキャストされたアドレス解決要求を受信すると(ステップS12)、前記記憶部を参照し、前記アドレス解決要求で指定された第1の階層のアドレスが記憶保持されているか否かを判定する(ステップS13)。
第1の階層のアドレスが記憶保持されている場合には(ステップS13のYes分岐)、前記第1の階層のアドレスに対応する前記第2の階層のアドレスを含む応答を、前記アドレス解決要求の送信元へ送信する(ステップS14)。
前記アドレス解決要求で指定された第1の階層のアドレスが記憶されていない場合(ステップS13のNo分岐)、前記受信したアドレス解決要求を転送する(ステップS15)。
本発明の一形態によれば、ルータ(例えば図1の2、あるいは、図10の13)配下のIPアドレス情報を、ルータから取得したCPE(例えば図10の通信装置)が、IPアドレス(第1の階層のアドレス)とMACアドレス(第2の階層のアドレス)の対応情報を保持しておき、当該CPEでARP要求フレームを受信すると、要求されたIPアドレスが保持されていると、ARP応答フレームを返す。CPEはARP要求フレームをCPEとルータを接続するレイヤ2ネットワークにはブロードキャストしない。この結果、CPEとルータ間のレイヤ2ネットワークでブロードキャストされたARP要求フレームが溢れ、ネットワークの帯域を圧迫することを回避している。なお、CPE(Customer Premises Equipment:顧客構内機器、あるいは加入者構内設備)は、ルータやスイッチ等、通信事業者のネットワークに接続する加入者宅内機器である。CPEは回線終端装置(Data Circuit Terminating Equipment)を介して例えばレイヤ2のアクセス網に接続される(あるいは、CPEは回線終端装置であってもよい)。
<実施形態>
図1は、本発明の例示的な一形態の全体を説明する図である。図1を参照すると、CPE1は、ポート101でレイヤ2ネットワーク(レイヤ2アクセス網)3に接続し、ルータ2はポート202でレイヤ2ネットワーク3に接続している。ルータ2はポート201でLAN(Local Area Network)(例えば図10のネットワーク14)等に接続されている。図1において、CPE1は、ポート102で、アクセス回線(例えばレイヤ2ネットワーク)を介して例えば広域ネットワーク等に接続される。
図2は、図1のCPE1の構成を説明する図である。図2を参照すると、CPE1は、ポート101及びポート102、第1のフレーム振分手段103、レイヤ2スイッチング手段104、ARPフレーム生成手段106、IPテーブルメッセージ受信手段107、第1のIPテーブルメッセージ生成手段108、IPテーブル情報保持手段109を備えている。
ポート101及びポート102はLAN(Local Area Network)の規格(例えばIEEE(The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc)802)に準拠したインターフェースである。
第1のフレーム振分手段103は、受信したフレーム内容を探査し、ARPフレーム生成手段106、IPテーブルメッセージ受信手段107、レイヤ2スイッチング手段104のいずれかを選択し、選択した手段に受信フレームを転送する。
第1のフレーム振分手段103は、ポート102を介してARP要求フレームを受信した場合、ARPフレーム生成手段106を選択する。第1のフレーム振分手段103は、ルータ2から、ポート101を介してIPテーブルメッセージを受信した場合、IPテーブルメッセージ受信手段107を選択する。これら以外のフレームを受信した場合、レイヤ2スイッチング手段104を選択し、受信フレームを転送する。
レイヤ2スイッチング手段104は、ISO(the International Organization for Standardization:国際標準化機構)策定のOSI(Open Systems Interconnection)参照モデルで規定されるレイヤ2におけるスイッチング機構を持つ。
ARPフレーム生成手段106は、第1のフレーム振分手段103から受信したARP要求フレームとIPテーブル情報保持手段109が保持する情報から、ARP応答フレームを生成し、レイヤ2スイッチング手段104へ転送する。
IPテーブルメッセージ受信手段107は、ルータ2から送信されたIPテーブル応答メッセージ(図7(B))から、IPテーブル(図4(B))を生成し、IPテーブル情報保持手段109に記録する。
第1のIPテーブルメッセージ生成手段108は、IPテーブル情報保持手段109を参照し、IPテーブル要求メッセージ(図7(A))を生成し、レイヤ2スイッチング手段104へ転送する。
IPテーブル情報保持手段109は、IPテーブルメッセージ受信手段107が生成したIPテーブル情報(図4(B))を保持する。
図3は、図1のルータ2の構成を説明する図である。図3を参照すると、ルータ2は、
ポート201及びポート202、第2のフレーム振分手段203、レイヤ3ルーティング手段204、ルーティングテーブル保持手段206、第2のIPテーブルメッセージ生成手段208を備えている。
ポート201及びポート202は、IEEE802規格で規定されるインターフェースである。
第2のフレーム振分手段203は、受信したフレーム(又はパケット)の内容を探査し、第2のIPテーブルメッセージ生成手段208、又はレイヤ3ルーティング手段204を選択し、選択した手段にフレームを転送する。
第2のフレーム振分手段203は、CPE1からポート202を介してIPテーブルメッセージを受信した場合、第2のIPテーブルメッセージ生成手段208を選択する。第2のフレーム振分手段203は、これ以外のパケットを受信した場合、レイヤ3ルーティング手段204を選択する。
レイヤ3ルーティング手段204は、ISO策定のOSI参照モデルで規定されるレイヤ3におけるルーティング機能を有し、ルーティングテーブル保持手段206を備えている。ルーティングテーブル保持手段206は、ルーティングプロトコルであるRIP(Routing Information Protocol)もしくはOSPF(Open Shortest Path First)によって生成したルーティングテーブル(図4(A))を保持する。
第2のIPテーブルメッセージ生成手段208は、第2のフレーム振分手段203から受信したIPテーブル要求メッセージ(図7(A))から、ルーティングテーブル保持手段206を参照し、IPテーブル応答メッセージ(図7(B))を生成し、レイヤ3ルーティング手段204へ、生成したIPテーブル応答メッセージを転送する。
CPE1にて、ARP応答を行う際、CPE1はルータ2との間で、図7(A)、図7(B)に示すメッセージフォーマットを用いて情報交換を行う。
CPE1からルータ2へ図7(A)のIPテーブル要求メッセージを発行する。ルータ2は、CPE1からIPテーブル要求メッセージを受信すると、図7(B)のIPテーブル応答メッセージを生成し、CPE1で送信する。CPE1は、IPテーブル応答メッセージからIPテーブルを生成しIPテーブル情報保持手段109へ記録する。
上記動作について、図5のシーケンス図を参照して詳細に説明する。はじめに、CPE1からルータ2へのIPテーブル要求メッセージの送信の動作について説明する。
CPE1は、第1のIPテーブルメッセージ生成手段108にて、トリガの検出を行う(ステップ301)。特に制限されないが、このトリガは、CPE1の電源投入時、あるいは、前回のトリガ検出からT時間経過した時点等のイベント発生を契機に発生する。トリガを検出した第1のIPテーブルメッセージ生成手段108は、IPテーブル情報保持手段109からIPテーブル(図4(B))を読み出し、読み出した結果から、ルータ2宛てにIPテーブル要求メッセージ(図7(A))を生成する(ステップ302)。
図7(A)のIPテーブル要求メッセージは、IEEE802に準拠したイーサネット(登録商標)フレームである。
図7(A)の宛先MACアドレスとして、図4(B)のIPテーブル内のポート及びルータ2のMACアドレスのエントリがブランクの場合には、レイヤ2のブロードキャストアドレス(全て1:FFFFFFFFFFFF)を設定する。送信元MACアドレスは、CPE1のMACアドレスを設定する。
図4(B)のIPテーブル内のポート及びルータMACアドレスのエントリがブランクでない場合、図7(A)の宛先MACアドレスとして、図4(B)のIPテーブルのルータMACアドレスエントリに保持されているMACアドレスを設定する。
図7(A)のIPテーブル要求メッセージのデータフィールドを説明する。
・メッセージ種別は、当該メッセージが要求かもしくは応答かを示す。
・エントリ数は、IPテーブルメッセージに含めるIPアドレス数を示す。IPテーブル要求メッセージの場合、IPアドレス情報を持たないため、エントリ数は0となる。
・タイムスタンプは、IPテーブルメッセージを生成した時の日時を記録する。
第1のIPテーブルメッセージ生成手段108は、IPテーブル要求メッセージ(図7(A))をレイヤ2スイッチング手段104へフレーム転送する(303)。
レイヤ2スイッチング手段104は、IPテーブル要求メッセージ(図7(A))を該当ポートへ出力することで、該IPテーブル要求メッセージのフレームの送信を行う(ステップ304)。その際、第1のIPテーブルメッセージ生成手段108が、ステップ302にて、IPテーブル要求メッセージ(図7(A))の宛先MACアドレスとして、レイヤ2ネットワークのブロードキャストアドレスを設定した場合は、レイヤ2スイッチング手段104は、IPテーブル要求メッセージをCPE1のポート101、102へ送信する。
第1のIPテーブルメッセージ生成手段108が、ステップ302にて、IPテーブル要求メッセージ(図7(A))の宛先MACアドレスとして、CPE1のポート101に接続するルータ2のMACアドレスを設定している場合には、レイヤ2スイッチング手段104は、IPテーブル要求メッセージをCPE1のポート101に送信し、レイヤ2ネットワーク3を介してルータ2に送信する。
次に、図5を参照して、ルータ2がIPテーブル要求メッセージを受信した際、IPテーブル応答メッセージを発行する動作について説明する。
ルータ2は、イーサネット(登録商標)フレームをポート201又は202から受信する(ステップ305)。
第2のフレーム振分手段203にて、受信したイーサネット(登録商標)フレームが、CPE1からのIPテーブル要求メッセージであるか否か判断する。第2のフレーム振分手段203が、CPE1からのIPテーブル要求メッセージを受信した場合、第2のIPテーブルメッセージ生成手段208にフレーム転送する(ステップ306)。
第2のIPテーブルメッセージ生成手段208は、ルーティングテーブル保持手段206が保持するルーティングテーブル(図4(A))から、IPテーブル応答メッセージ(図7(B))のIPアドレスエントリに対して、IPテーブル要求メッセージを受信したポート(この場合、ポート202)以外のIPアドレスをコピーする(ステップ307)。
ルーティングテーブル保持手段206が保持するルーティングテーブル(図4(A))に、複数のIPアドレスが登録されている場合には、IPテーブル応答メッセージ(図7(B))のIPアドレスエントリを、登録個数分作成し、IPテーブル応答メッセージ(図7(B))にエントリ数を設定する。
次に、レイヤ3ルーティング手段204に、IPテーブル応答メッセージ(図7(B))を転送し(ステップ308)、該当するポートへ出力する(ステップ309)。この場合、CPE1からのIPテーブル要求メッセージをルータ2のポート202で受信しているため、ルータ2は、ポート202に対して、IPテーブル応答メッセージを送信する。
次に、図5を参照して、CPE1にて、ルータ2からのIPテーブル応答メッセージを受信し、IPテーブル情報保持手段109にIPテーブルを記録する動作について説明する。
CPE1はイーサネット(登録商標)フレームをポート101又は102から受信し、第1のフレーム振分手段103にて、IPテーブル応答メッセージか否かを判断する(ステップ310)。
第1のフレーム振分手段103がIPテーブル応答メッセージを受信した場合、IPテーブルメッセージ受信手段107にフレーム転送する(ステップ311)。
IPテーブルメッセージ受信手段107は、IPテーブル応答メッセージ(図7(B))からIPテーブル(図4(B))を生成し、IPテーブル情報保持手段109に記録する(ステップ312)。
ここで、IPテーブル(図4(B))とIPテーブル応答メッセージ(図7(B))の対応付けを説明する。
図4(B)のIPテーブルの「IPアドレス」のエントリは、図7(B)のIPテーブル応答メッセージの「IPアドレス」のエントリに対応する。
図4(B)のIPテーブルの「ポート」のエントリは、図7(B)のIPテーブル応答メッセージを受信したCPE1のポート番号に対応する。図1の場合、CPE1は、ポート101でIPテーブル応答メッセージを受信しているため、図4(B)のIPテーブルのIPアドレスエントリには、ポート101が設定される。
図4(B)のIPテーブルの「ルータMACアドレス」は、図7(B)のIPテーブル応答メッセージの送信元MACアドレスに対応する。IPテーブル応答メッセージに複数のIPアドレスが含まれる場合、図4(B)のIPテーブルには、IPアドレス毎に、対応する「ポート」、「ルータMACアドレス」のエントリを作成する。
図6は、本実施形態において、CPE1がARP要求フレームから、ARP応答フレームを生成する動作を説明する図である。図8は、その流れ図である。
CPE1は、イーサネット(登録商標)フレームをポート102から受信し、第1のフレーム振分手段103でARP要求フレームか否かを判断する(ステップ401)(図8のステップS1)。
第1のフレーム振分手段103でARP要求フレームと判断すると、ARP要求フレームをARPフレーム生成手段106に転送する(ステップ402)。
ARPフレーム生成手段106は、第1のフレーム振分手段103より受信したARP要求フレームから問合せ先IPアドレスを抽出し、問合せ先IPアドレスがIPテーブル情報保持手段109が保持するIPテーブル(図4(B))のIPアドレスエントリに存在するか否か検索する(ステップ403)(図8のステップS3)。
ARPフレーム生成手段106は、ARP要求フレームから抽出した問合せ先IPアドレスが、IPテーブルのIPアドレスエントリに存在する場合、ルータ2の代わりに、CPE1にて、ARP応答フレームを生成する(ステップ404)。
ARPフレーム生成手段106は、問合せ先IPアドレスに対応するMACアドレスとして、該当するIPアドレスエントリのMACアドレス(ルータ2のMACアドレス)を、ARP応答フレームの送信元MACアドレスに設定する。
ARP応答フレームの宛先MACアドレスは、当該ARP要求フレームの送信元のMACアドレスとする。
ARPフレーム生成手段106は、生成したARP応答フレームを、レイヤ2スイッチング手段104に転送し、CPE1のポート101から、ユニキャストで送信する(ステップ404、405)。
一方、問合せ先IPアドレスがIPテーブルのIPアドレスエントリに存在しない場合には、ARP要求フレームをレイヤ2スイッチング手段104に転送し、CPE1のポート101及び、ポート102に送信する。
本実施形態により、ARP要求フレームのブロードキャスト範囲を限定し、ルータとCPE間のレイヤ2ネットワークの帯域の消費量を削減する。
本実施形態では、CPEへの適用例を例に説明したが、本発明はCPEへの適用に制限されるものでなく、他のネットワークノードへ適用可能であることは勿論である。また上記実施形態では、ARPを例に説明したが、逆ARP(Reverse Address Resolution Protocol)に対しても、上記した本発明の少なくとも一部は適用可能である。また、ルータは、L3スイッチ等、ルーティング機能(RIP、OSPF等)を備えた任意のノード(通信装置)であってもよい。また上記実施形態では、IPv4を例に説明したが、IPv6(Internet Protocol version6)においてマルチキャストされるNDP(Neighbor Discover Protocol)等に対しても、上記した本発明の少なくとも1部は適用可能である。
なお、上記の特許文献の開示を、本書に引用をもって繰り込むものとする。本発明の全開示(請求の範囲を含む)の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の請求の範囲の枠内において種々の開示要素(各請求項の各要素、各実施例の各要素、各図面の各要素等を含む)の多様な組み合わせ乃至選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。
1 CPE
2 ルータ
3 レイヤ2ネットワーク
10 通信装置(ノード)
10−1 第1の手段(第1の制御部)
10−2 第2の手段(第2の制御部)
10−3 記憶手段(記憶部)
11、12、14 ネットワーク
13、15、16 通信装置(ノード)
101、102 ポート
103 第1のフレーム振分手段
104 レイヤ2スイッチング手段
106 ARPフレーム生成手段
107 IPテーブルメッセージ受信手段
108 第1のIPテーブルメッセージ生成手段
109 IPテーブル情報保持手段
201、202 ポート
203 第2のフレーム振分手段
204 レイヤ3ルーティング手段
206 ルーティングテーブル保持手段
208 第2のIPテーブルメッセージ生成手段

Claims (10)

  1. ネットワークノードの第1の階層のアドレスと第2の階層のアドレスとを対応付けた情報の一覧を事前に取得して記憶部に記憶する第1の手段と、
    第1の階層のアドレスに対応する第2の階層のアドレスを解決するためのアドレス解決要求を受信すると、前記記憶部を参照し、前記アドレス解決要求で指定された第1の階層のアドレスに対応する第2の階層のアドレスが記憶されている場合には、前記記憶部に記憶されている前記第2の階層のアドレスを含む応答を、前記アドレス解決要求の送信元へ送信する第2の手段と、
    を備えた、ことを特徴とする通信装置。
  2. 請求項1記載の通信装置において、
    前記通信装置は、前記第1の階層のアドレスと前記第2の階層のアドレスとを対応付けるための情報を、前記第1の階層のアドレスに基づきルーティングを行うノードから取得し、
    前記通信装置は、前記第2の階層のアドレスを用いてスイッチングを行うスイッチを含むネットワークを介して、前記ルーティングを行うノードと接続される、ことを特徴とする通信装置。
  3. 請求項2記載の通信装置において、
    予め定められた所定のトリガを検出すると、前記ルーティングを行うノードに対して、前記ルーティングに関連して保持される第1の階層のアドレス情報を要求する手段を備え、
    前記ルーティングを行うノードから取得した1つ又は複数の前記第1の階層のアドレス情報を、前記ルーティングを行うノードの第2の階層のアドレス情報に対応させて、前記記憶部に記憶保持する、ことを特徴とする通信装置。
  4. 請求項2又は3記載の通信装置において、
    前記第2の手段は、前記アドレス解決要求で指定された第1の階層のアドレスが前記記憶部に記憶されている場合、前記第1の階層のアドレスに対応した前記ルーティングを行うノードの第2の階層のアドレス情報を、前記応答にて、前記アドレス解決要求の送信元へ送信し、
    前記アドレス解決要求で指定された第1の階層のアドレスが前記記憶部に記憶されていない場合、前記第2の階層のアドレスを用いてスイッチングを行うスイッチを含む前記ネットワークに、前記アドレス解決要求を転送する、ことを特徴とする通信装置。
  5. 通信装置と、
    第1の階層のアドレスに基づきルーティングを行う第1のノードと、
    前記通信装置と前記ルーティングを行うノードとの間に接続され、第2の階層のアドレスを用いてスイッチングを行うスイッチを含む第1のネットワークと、
    を備え、
    前記通信装置は、第1の階層のアドレスと第2の階層のアドレスとを対応付けた情報の一覧を、前記第1のノードから、事前に取得して記憶部に記憶しておき、
    第1の階層のアドレスに対応する第2の階層のアドレスを解決するためのアドレス解決要求を受信すると、前記記憶部を参照し、前記アドレス解決要求で指定された第1の階層のアドレスに対応する第2の階層のアドレスが記憶されている場合には、前記記憶部に記憶されている前記第2の階層のアドレスを含む応答を、前記アドレス解決要求の送信元へ送信する、ことを特徴とするネットワークシステム。
  6. 前記通信装置は、予め定められた所定のトリガを検出すると、前記第1のノードに対して、前記ルーティングに関連して保持される第1の階層のアドレス情報を要求し、
    前記通信装置は、前記第1のノードから取得した1つ又は複数の前記第1の階層のアドレス情報を、前記第1のノードの第2の階層のアドレス情報に対応させて前記記憶部に記憶保持する、ことを特徴とする請求項5記載のネットワークシステム。
  7. 前記通信装置は、前記アドレス解決要求で指定された第1の階層のアドレスが前記記憶部に記憶されている場合には、前記第1の階層のアドレスに対応する第2の階層のアドレス情報として、前記第1のノードの第2の階層のアドレス情報を、前記応答にて、前記アドレス解決要求の送信元へ送信する、ことを特徴とする請求項5又は6記載のネットワークシステム。
  8. ネットワークノードの第1の階層のアドレスと第2の階層のアドレスとを対応付けた情報の一覧を事前に取得して記憶部に記憶保持し、
    第1の階層のアドレスに対応する第2の階層のアドレスを解決するためのアドレス解決要求を受信すると、前記記憶部を参照し、前記アドレス解決要求で指定された第1の階層のアドレスに対応する第2の階層のアドレスが記憶されている場合には、前記記憶部に記憶されている前記第2の階層のアドレスを含む応答を、前記アドレス解決要求の送信元へ送信し、
    前記アドレス解決要求で指定された第1の階層のアドレスが前記記憶部に記憶されていない場合、前記受信したアドレス解決要求を次のノードに転送する、ことを特徴とするアドレス解決制御方法。
  9. 前記第1の階層のアドレスと前記第2の階層のアドレスとを対応付けるための情報を、前記第1の階層のアドレスに基づきルーティングを行うノードから取得し、
    前記通信装置は、前記第2の階層のアドレスを用いてスイッチングを行うスイッチを含むネットワークを介して、前記ルーティングを行うノードと接続される、ことを特徴とする請求項8記載のアドレス解決制御方法。
  10. ネットワークノードの第1の階層のアドレスと第2の階層のアドレスとを対応付けた情報の一覧を事前に取得して記憶部に記憶する第1の処理と、
    第1の階層のアドレスに対応する第2の階層のアドレスを解決するためのアドレス解決要求を受信すると、前記記憶部を参照し、前記アドレス解決要求で指定された第1の階層のアドレスに対応する第2の階層のアドレスが記憶されている場合には、前記記憶部に記憶されている前記第2の階層のアドレスを含む応答を、前記アドレス解決要求の送信元へ送信する第2の処理を、通信装置を構成するコンピュータに実行させるプログラム。
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