JP2015228606A

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

Info

Publication number: JP2015228606A
Application number: JP2014113897A
Authority: JP
Inventors: 成文内藤; Narifumi Naito
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2014-06-02
Filing date: 2014-06-02
Publication date: 2015-12-17
Anticipated expiration: 2034-06-02
Also published as: JP6417720B2

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。

１ＣＰＥ
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
１０６ＡＲＰフレーム生成手段
１０７ＩＰ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
１０９ＩＰ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

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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。