JP2023101924A - 通信制御装置、通信制御システム、通信制御方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】ＮＡＰＴ利用環境において多数のエンドポイントが好適に処理されるようなネットワーク環境の構築を実現する。【解決手段】通信制御システム１は、第１グローバルアドレスを有する第１通信制御部１２と、第２グローバルアドレスを有する第２通信制御部１４とを備える。第１通信制御部１２は、受信したＩＰパケットに送信元情報として含まれる、プライベートアドレス及び変換前ポート番号のセットが、ＮＡＰＴ変換に用いられる第１変換テーブルに基づいて新規な組み合わせと判定される場合、第１グローバルアドレスに対応する、ＮＡＰＴ変換に利用可能なポート番号の数が所定閾値以下であるか否かを判定する。第１通信制御部１２は、上記ポート番号の数が閾値以下である場合は、受信したＩＰパケットに含まれるセットと、第２グローバルアドレスとを対応付けて第１変換テーブルに登録し、第２通信制御部１４にＩＰパケットを転送する。【選択図】図１

Description

本開示は、通信制御装置、通信制御システム、通信制御方法及びプログラムに関し、特にレイヤ３ネットワークのＮＡＰＴ利用環境における通信制御装置、通信制御システム、通信制御方法及びプログラムに関する。

通信制御装置の標準的な仕様として、ＯＳＩ参照モデル（Open Systems Interconnection reference model）のレイヤ３（ネットワーク層）においてＩＰパケットの通信仕様が定められている。また、グローバルネットワークとプライベートネットワーク間で通信を行うための一般的なアドレス変換技術として、ＮＡＰＴ（Network Address Port Translation）が知られている（例えば特許文献１参照）。

特開２００６－１８０３６２号公報

ＮＡＰＴ配下で大量のエンドポイントを処理する環境では、ポート番号の枯渇による障害が発生することがあり、これを回避するにはネットワーク構成を制限する必要があるという問題があった。

本開示の目的は、上述した課題に鑑み、ＮＡＰＴ利用環境において多数のエンドポイントが好適に処理されるようなネットワーク環境の構築を実現する通信制御装置、通信制御システム、通信制御方法及びプログラムを提供することにある。

本開示の一態様にかかる通信制御システムは、
プライベートネットワークに接続され、第１グローバルアドレスを有する第１通信制御部と、
前記プライベートネットワークに接続され、前記第１グローバルアドレスと異なる第２グローバルアドレスを有する第２通信制御部と
を備える。
前記第１通信制御部は、
受信したＩＰパケットに送信元情報として含まれる、プライベートアドレス及び変換前ポート番号のセットが、ＯＳＩ参照モデルのネットワーク層のＮＡＰＴ変換に用いられる第１変換テーブルであって、プライベートアドレス及び変換前ポート番号と、グローバルアドレス及び変換後ポート番号とを対応付ける第１変換テーブルに基づいて、新規な組み合わせと判定される場合、前記第１グローバルアドレスに対応するポート番号であって、前記ＮＡＰＴ変換に利用可能なポート番号の数が予め定められた閾値以下であるか否かを判定し、
前記ＮＡＰＴ変換に利用可能なポート番号の数が前記閾値以下である場合は、
受信した前記ＩＰパケットに送信元情報として含まれる前記セットと、前記第２グローバルアドレスとを対応付けて前記第１変換テーブルに登録し、
前記第２通信制御部に、受信した前記ＩＰパケットを転送する。

本開示の一態様にかかる通信制御装置は、
受信したＩＰパケットに送信元情報として含まれる、プライベートアドレス及び変換前ポート番号のセットが、プライベートアドレス及び変換前ポート番号のセットと、グローバルアドレス及び変換後ポート番号のセットとを対応付ける変換テーブルであって、ＯＳＩ参照モデルのネットワーク層のＮＡＰＴ変換に用いられる変換テーブルに基づいて、新規な組み合わせと判定される場合、自己が有するグローバルアドレスに対応するポート番号であって、前記ＮＡＰＴ変換に利用可能なポート番号の数が予め定められた閾値以下であるか否かを判定し、
前記ＮＡＰＴ変換に利用可能なポート番号の数が前記閾値以下である場合は、
受信した前記ＩＰパケットに送信元情報として含まれる前記セットと、他の通信制御装置が有するグローバルアドレスとを対応付けて前記変換テーブルに登録し、
前記他の通信制御装置に、受信した前記ＩＰパケットを転送する。

本開示の一態様にかかる通信制御方法は、
受信したＩＰパケットに送信元情報として含まれるプライベートアドレス及び変換前ポート番号のセットが、プライベートアドレス及び変換前ポート番号のセットと、グローバルアドレス及び変換後ポート番号のセットとを対応付ける変換テーブルであって、ＯＳＩ参照モデルのネットワーク層のＮＡＰＴ変換に用いられる変換テーブルに基づいて、新規な組み合わせと判定される場合、自己が有するグローバルアドレスに対応するポート番号であって、前記ＮＡＰＴ変換に利用可能なポート番号の数が予め定められた閾値以下であるか否かを判定し、
前記ＮＡＰＴ変換に利用可能なポート番号の数が前記閾値以下である場合は、
受信した前記ＩＰパケットに送信元情報として含まれる前記セットと、他の通信制御装置が有するグローバルアドレスとを対応付けて前記変換テーブルに登録し、
前記他の通信制御装置に、受信した前記ＩＰパケットを転送する。

本開示の一態様にかかるプログラムは、
コンピュータに、
受信したＩＰパケットに送信元情報として含まれるプライベートアドレス及び変換前ポート番号のセットが、プライベートアドレス及び変換前ポート番号のセットと、グローバルアドレス及び変換後ポート番号のセットとを対応付ける変換テーブルであって、ＯＳＩ参照モデルのネットワーク層のＮＡＰＴ変換に用いられる変換テーブルに基づいて、新規な組み合わせと判定される場合、自己が有するグローバルアドレスに対応するポート番号であって、前記ＮＡＰＴ変換に利用可能なポート番号の数が予め定められた閾値以下であるか否かを判定する処理と、
前記ＮＡＰＴ変換に利用可能なポート番号の数が前記閾値以下である場合は、
受信した前記ＩＰパケットに送信元情報として含まれる前記セットと、他の通信制御装置が有するグローバルアドレスとを対応付けて前記変換テーブルに登録し、
前記他の通信制御装置に、受信した前記ＩＰパケットを転送する処理と
を実行させる。

本開示により、ＮＡＰＴ利用環境において多数のエンドポイントが好適に処理されるようなネットワーク環境の構築を実現する通信制御装置、通信制御システム、通信制御方法及びプログラムを提供できる。

実施形態１にかかるシステムの構成を示すブロック図である。 実施形態１にかかる第１変換テーブルのデータ構造の一例を示す図である。 実施形態１にかかる第１通信制御部による通信制御方法の流れを示すフローチャートである。 実施形態１にかかる第１通信制御部による通信制御方法の流れを示すフローチャートである。 実施形態１にかかる第１通信制御部による通信制御方法の流れを示すフローチャートである。 実施形態２にかかるシステムの構成を示すブロック図である。 実施形態２にかかるシステムの処理の流れを示すシーケンス図である。 実施形態２にかかるシステムの処理の流れを示すシーケンス図である。 実施形態３にかかるシステムの構成を示すブロック図である。 実施形態４にかかるシステムの構成を示すブロック図である。 実施形態４にかかる変換テーブルのデータ構造の一例を示す図である。 コンピュータの構成例を示す図である。 関連するシステムの構成を示すブロック図である。 関連する変換テーブルのデータ構造の一例を示す図である。

以下では、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図面において、同一又は対応する要素には同一の符号が付されており、説明の明確化のため、必要に応じて重複説明は省略される。

＜実施形態の課題＞
関連する技術においては、ＮＡＰＴ（Network Address Port Translation）は、例えば図１３に示すシステム９のようなネットワーク構成において用いられている。図１３は、関連するシステム９の構成を示すブロック図である。

システム９は、通信制御装置９０と、複数のクライアント装置２０と、外部装置３０とを備える。通信制御装置９０と外部装置３０とは、グローバルネットワークＧＮに接続されている。

通信制御装置９０は、ＮＡＰＴが動作する一般的な通信制御装置である。通信制御装置９０は、グローバルネットワークＧＮとプライベートネットワークＰＮとを接続するゲートウェイ部に設置されている。プライベートネットワークＰＮの配下には、複数のクライアント装置２０が接続されている。通信制御装置９０及び複数のクライアント装置２０は、ＰＮ側システム９００を構成している。複数のクライアント装置２０の各々には、プライベートＩＰアドレスが割り当てられている。以下では、プライベートＩＰアドレスを、単にプライベートアドレスと呼ぶ。通信制御装置９０がＮＡＰＴによるアドレス変換（以下、ＮＡＰＴ変換と呼ぶことがある）を行うことにより、複数のクライアント装置２０の各々は、グローバルネットワークＧＮに存在する外部装置３０と通信することが可能になる。

ＮＡＰＴによるアドレス変換について、図１４を用いて説明する。図１４は、関連する変換テーブルＴ０のデータ構造の一例を示す図である。ＮＡＰＴによるアドレス変換は、変換テーブルＴ０に従って行われる。通信制御装置９０は、グローバルネットワークＧＮ上の体系に変換したアドレスをプライベートネットワーク上の体系に戻すために、変換前の情報と変換後の情報を一対一に対応させる必要がある。

変換前の情報は送信元のプライベートアドレスとポート番号の組（セット）となっており、本実施形態内ではこのセットをエンドポイントと呼ぶ。変換後の情報はグローバルアドレスとポート番号のセットである。変換後のグローバルＩＰアドレスには通信制御装置９０に割り当てられたグローバルアドレスＧ１のみが用いられる。以下では、グローバルＩＰアドレスを、単にグローバルアドレスと呼ぶ。ＮＡＰＴ変換後のポート番号として利用できるポート番号の範囲は、ＮＡＰＴの実装による。例えば予約済みポート番号を除いて可能な限り広い変換範囲を確保する場合、１０２４から６５５３５までのポート番号が用いられる。

ＮＡＰＴでは、変換前のエンドポイントと変換後のポートを一対一で変換する。したがって通信制御装置９０が多数のエンドポイントに対してＮＡＰＴ変換を実施した場合、変換先のポートが不足し、それ以上のＮＡＰＴ変換を行えなくなる場合がある。通信制御装置９０がポート番号を１０２４から６５５３５まで利用できる環境にある場合、変換可能なポート数は６４５１２個となるため、エンドポイント数がこれを超える場合はそれ以上のＮＡＰＴ変換が不可能となる。よって図１４のＲ０に示されるエンドポイントから受信したＩＰパケットは廃棄される。

一例として、システム９のＰＮ側システム９００には、１台のゲートウェイルータ配下に個別のプライベートアドレスが割り当てられた６５台のクライアント装置が存在するとする。クライアントはウェブ会議などの用途でグローバルネットワークＧＮに存在するサーバに接続することがあり、１回の接続あたり送信元ポートの異なる通信を１０００セッション生成する必要があるものとする。全社会議などで６５台のクライアントが同時に接続を行う場合、エンドポイントの合計数は６５×１０００＝６５０００件となるため、ＮＡＰＴ変換の上限数である６４５１２個を超過する。この状況下では新たな通信のためのＮＡＰＴ変換が行えず、通信制御装置９０の他の機能でも新たなポートを利用することができないため、通信に障害が生じる可能性がある。この事態を回避するには、多数のセッションが生成されることで利用可能なポート番号が枯渇することがないように同時接続するクライアント数をあらかじめ抑制してネットワーク構成を制限するなどの対策が必要である。

このように、ＮＡＰＴ配下で大量のエンドポイントを処理する環境では、ポート番号の枯渇による障害が発生することがあり、これを回避するにはネットワーク構成を制限する必要があるという問題があった。

以下の実施形態の少なくとも１つは、このような課題を解決するものである。

＜実施形態１＞
実施形態１は、後述する実施形態２～４の概要として説明されてよい。本実施形態１では、複数のグローバルアドレスを使用できる回線環境において、それぞれの回線で以下のＮＡＰＴによるアドレス変換を実施可能な通信制御装置を用いる。

図１は、実施形態１にかかるシステム１の構成を示すブロック図である。
システム１は、プライベートネットワークＰＮ配下のクライアント装置２０と、グローバルネットワークＧＮ上の外部装置３０とが通信するためのコンピュータシステムである。システム１は、図１３に示すシステム９と同様に、複数のクライアント装置２０と外部装置３０とを備えるが、通信制御装置９０に代えて通信制御システム１０を備える点で相違する。通信制御システム１０は、１のコンピュータ装置（通信制御装置）であってもよいし、複数のコンピュータ装置（通信制御装置）を含むコンピュータシステムであってもよい。

プライベートネットワークＰＮの配下には、複数のクライアント装置２０が接続されている。そして外部装置３０は、グローバルネットワークＧＮに接続されている。

通信制御システム１０は、第１通信制御部１２と、第２通信制御部１４とを備える。
第１通信制御部１２は、プライベートネットワークＰＮとグローバルネットワークＧＮとに接続される。そして第１通信制御部１２は、第１グローバルアドレスＧ１を有する。
第２通信制御部１４は、第１通信制御部１２と同様にプライベートネットワークＰＮとグローバルネットワークＧＮとに接続される。そして第２通信制御部１４は、第１グローバルアドレスＧ１と異なる第２グローバルアドレスＧ２を有する。

第１通信制御部１２は、ＯＳＩ参照モデルの規定に従った、通常のＮＡＰＴを含む通常の通信制御機能を有するとともに、後述するＮＡＰＴ拡張アルゴリズムに従って動作する機能を有する。第２通信制御部１４は、第１通信制御部１２と連動して動作する機能を有する。

第１通信制御部１２がアクセス可能な記憶装置には、第１変換テーブルが格納され、第２通信制御部１４がアクセス可能な記憶装置には、第２変換テーブルが格納される。第１変換テーブル及び第２変換テーブルは、それぞれ、第１通信制御部１２及び第２通信制御部１４がＮＡＰＴによるアドレス変換を実行するために用いるＮＡＰＴ変換テーブルである。上記記憶装置は、通信制御システム１０に含まれていてよい。本実施形態１では、第１通信制御部１２及び第２通信制御部１４がアクセス可能な記憶装置は、同一の記憶装置であってもよいし、異なる記憶装置であってもよい。また本実施形態１では、第１変換テーブル及び第２変換テーブルが異なるテーブルであるが、同じテーブルであってもよい。

ここで第１通信制御部１２及び第２通信制御部１４は、それぞれ、互いのグローバルアドレスと、各クライアント装置２０のプライベートアドレスとを保持している。例えばユーザ設定により、第１通信制御部１２がアクセス可能な記憶装置及び第２通信制御部１４がアクセス可能な記憶装置に、これらのアドレスを格納させてよい。また通信制御システム１０に含まれる通信制御部が複数ある場合、それぞれ、自己のポート番号が不足した場合にどの通信制御部がどの通信制御部を代理として用いるかを予め定めておく。

図２は、実施形態１にかかる第１変換テーブルＴ１のデータ構造の一例を示す図である。第１変換テーブルＴ１は、プライベートアドレス及び変換前ポート番号と、グローバルアドレス及び変換後ポート番号とを、一対一で対応付けている。第１変換テーブルＴ１は、利用可能なポート番号が所定閾値より大きいレコードＲ１では、プライベートアドレス及び変換前ポート番号のセットを、第１グローバルアドレスＧ１及び、受信順番に基づいて一意に決定される変換後ポート番号のセットに対応付けている。一方、第１変換テーブルＴ１は、利用可能なポート番号が所定閾値以下のレコードＲ２では、プライベートアドレス及び変換前ポート番号のセットを、第２グローバルアドレスＧ２に対応付けている。

以下では１行のレコードをエントリと呼ぶことがあり、１行のレコードに格納された情報をまとめて、アドレス変換情報と呼ぶことがある。

尚、第２変換テーブルも基本的に同様のデータ構造を有する。ただし第２変換テーブルにおいては、上述の説明の第１グローバルアドレスＧ１及び第２グローバルアドレスＧ２を、それぞれ第２グローバルアドレスＧ２及び第１グローバルアドレスＧ１に読み替える。また登録される各アドレスおよびポート番号の値は、第１変換テーブルと異なってよい。

少なくとも第１通信制御部１２は、ＮＡＰＴによるアドレス変換処理によって第１変換テーブルＴ１に新たなエントリを追加しようとした場合、ポート番号不足が発生しているか否かによって後続の処理が異なる。第１通信制御部１２は、ＮＡＰＴ変換によるポート番号不足が発生していない状況下では、通常のＮＡＰＴ変換と同様の処理を実行する。すなわち第１通信制御部１２は、通常通り、まず第１グローバルアドレスＧ１と新たに割り当てたポート番号とを第１変換テーブルＴ１に登録する。そして第１通信制御部１２は、通常通り、ＮＡＰＴ変換およびＮＡＰＴによるパケット転送を実行する。

一方、通常のＮＡＰＴ変換でポート番号不足が発生した場合は、第１通信制御部１２は、第１グローバルアドレスＧ１の代わりに、予め保持している第２グローバルアドレスＧ２を用いて、第１変換テーブルＴ１の変換後のグローバルアドレスの部分を更新する。第２グローバルアドレスＧ２は、第１通信制御部１２と連動する第２通信制御部１４のグローバルアドレスである。なお変換後ポート番号として書き込む値は任意であってよい。

このように第１通信制御部１２は、通常のＮＡＰＴの動作に拡張的な動作を加えたＮＡＰＴ拡張アルゴリズムを採用する。

図３～５は、実施形態１にかかる第１通信制御部１２による通信制御方法の流れを示すフローチャートである。図２～４は、通信制御装置９０がプライベートネットワークＰＮからＩＰパケットを受信することを契機として動作するＮＡＰＴ拡張アルゴリズムを示している。

まず第１通信制御部１２は、プライベートネットワークＰＮの配下のクライアント装置２０のいずれかから、ＩＰパケットを受信した場合（Ｓ１０）、第１変換テーブルを参照する（Ｓ１１）。次に第１通信制御部１２は、受信したＩＰパケットに送信元情報として含まれるプライベートアドレス及び変換前ポート番号のセットが、第１変換テーブルＴ１に基づいて、新規な組み合わせか否かを判定する（Ｓ１２）。具体的には第１通信制御部１２は、受信したＩＰパケットのヘッダ部分から送信元ＩＰアドレス及び送信元ポート番号として含まれるプライベートアドレス及び変換前ポート番号のセットを抽出する。そして第１通信制御部１２は、当該セットが変換テーブルＴ１に登録されているか否かを判定する。

第１通信制御部１２は、当該セットが変換テーブルＴ１に登録されていない、つまり新規な組み合わせである場合（Ｓ１２でＹｅｓ）、処理をＳ１３に進める。

Ｓ１３において、第１グローバルアドレスＧ１に対応するポート番号であって、ＮＡＰＴ変換に利用可能なポート番号の数が所定閾値以下であるか否かを判定する。第１グローバルアドレスＧ１に対応するポート番号とは、第１グローバルアドレスＧ１と組み合わせ可能なポート番号である。閾値は０であってもよいし、０より大きくてもよい。後者であれば、利用可能なポート番号に余裕を残したままそれ以上のポート番号が消費されることを抑制できる。したがってポート番号を利用する他の機能がポート番号不足による影響を受ける可能性を前者よりも低減できる。

ＮＡＰＴ変換に利用可能なポート番号の数が所定閾値以下である場合は（Ｓ１３でＹｅｓ）、第１通信制御部１２は、ＩＰパケットに送信元情報として含まれるセットと、第２グローバルアドレスＧ２とを対応付けて第１変換テーブルＴ１に登録する（Ｓ１４）。そして第１通信制御部１２は、連動する第２通信制御部１４に、処理中パケット、つまり受信したＩＰパケットを転送する（Ｓ１５）。このとき第１通信制御部１２は、処理対象パケットのレイヤ３以上の送信元情報、宛先情報及びデータ部の情報は書き換えずに全て維持したままＩＰパケットを転送する。第２通信制御部１４が第１通信制御部１２と別の装置である場合、第２通信制御部１４への転送は、第２通信制御部１４に対応するＭＡＣアドレス（Media Access Control address）をレイヤ２の送信先として指定し、プライベートネットワークＰＮ経由で送信することで実現する。

転送されたＩＰパケットは、第２通信制御部１４が取得する。第２通信制御部１４は受信したＩＰパケットに対して通常のＮＡＰＴ変換処理を適用し、送信元情報が変換されたＩＰパケットを、宛先情報に応じた装置、つまり、グローバルネットワークＧＮ上の外部装置３０に送信する。

一方、ＮＡＰＴ変換に利用可能なポート番号の数が所定閾値より大きい場合は（Ｓ１３でＮｏ）、通信制御システム１０は処理をＳ１６～Ｓ１９（フローＡ）に進める。フローＡは、通常のＮＡＰＴ変換処理である。Ｓ１６において第１通信制御部１２は、まず受信したＩＰパケットに送信元情報として含まれるセットに対して、利用可能な１のポート番号を変換後ポート番号として割り当てる。次に第１通信制御部１２は、受信したＩＰパケットに送信元情報として含まれるセットと、第１グローバルアドレスＧ１及び変換後ポート番号のセット（変換後のセット）とを対応付けて、第１変換テーブルＴ１に登録する（Ｓ１７）。次に第１通信制御部１２は、受信したＩＰパケットに送信元情報として含まれるセットを、変換後のセットに変換する（Ｓ１８；ＮＡＰＴ変換）。尚、変換とは、付け替えることを意味する。またＳ１７及びＳ１８に示す処理は、並行して行われてもよいし、Ｓ１８の後にＳ１７に示す処理が行われてもよい。最後に第１通信制御部１２は、送信元情報が変換されたＩＰパケットを、宛先情報に応じた装置、つまりグローバルネットワークＧＮ上の外部装置３０に送信する（Ｓ１９）。

第１通信制御部１２は、受信したＩＰパケットに送信元情報として含まれるセットが変換テーブルＴ１に登録されている、つまり新規な組み合わせでない場合（Ｓ１２でＮｏ）、処理をＳ２０～Ｓ２４（フローＢ）に進める。

Ｓ２０において、第１通信制御部１２は、第１変換テーブルＴ１において、受信したＩＰパケットに送信元情報として含まれるセットに対応付けられたグローバルアドレス及び変換後ポート番号のセットを読み出す。次に第１通信制御部１２は、読み出したセットに含まれるグローバルアドレスが第１グローバルアドレスＧ１である場合（Ｓ２１でＹｅｓ）、処理をＳ２２に進める。

Ｓ２２において第１通信制御部１２は、通常のＮＡＰＴ変換処理を実行する。つまり第１通信制御部１２は、受信したＩＰパケットの送信元情報に含まれるセットを、読み出したセットに変換する。そして第１通信制御部１２は、送信元情報が変換されたＩＰパケットを宛先情報に応じた外部装置３０に送信する（Ｓ２３）。

尚、第１通信制御部１２は読み出したセットに含まれるグローバルアドレスが第２グローバルアドレスＧ２である場合（Ｓ２１でＮｏ）、Ｓ１５と同様にＩＰパケットを第２通信制御部１４に転送する（Ｓ２４）。

尚、ＮＡＰＴ拡張アルゴリズムが適用されたエンドポイントから再びグローバルネットワークＧＮに対する通信が発生した場合、エンドポイントはＮＡＰＴ拡張アルゴリズムに関知しないため、ＩＰパケットを第１通信制御部１２に対して送信する。この場合、第１通信制御部１２は、第１変換テーブルＴ１を参照することにより、受信したＩＰパケットの送信元情報に該当する変換先アドレスが第２通信制御部１４のものであることが判断できる。したがって第１通信制御部１２は、図５のＳ２４と同様にＩＰパケットを第２通信制御部１４に転送する。

このように実施形態１によれば、第１通信制御部１２でＮＡＰＴのポート番号不足が発生している場合、上記ＮＡＰＴ拡張アルゴリズムを用いて第２通信制御部１４にＩＰパケットを転送し、ＮＡＰＴ変換処理を代行させる。したがってポート番号不足でも通信を失敗させずに新たな通信を確立できる。上記で示したＮＡＰＴ処理の代行は、第２通信制御部１４において利用可能なポート番号に空きがある限り実行できる。また３台以上の通信制御部を用いても、同様の仕組みでＮＡＰＴ処理の代行を行うことができる。

これにより、利用可能な回線数に応じてＮＡＰＴ変換処理で変換可能なエンドポイント数の上限を拡張できる。つまりＮＡＰＴ利用環境において多数のエンドポイントが好適に処理されることができる。その結果、ポート番号不足による通信障害を回避するとともに、ネットワーク構成の制限を拡張できる。

尚、上述では、転送されたＩＰパケットを受信した第２通信制御部１４は、通常のＮＡＰＴ変換処理を適用させるとしたが、これに代えて、第１通信制御部１２と同様の拡張ＮＡＰＴ変換アルゴリズムを適用させてもよい。この場合、第２通信制御部１４においてもポート番号不足である場合には、第２通信制御部１４はＩＰパケットを他の通信制御部に転送する。この転送先は第１通信制御部１２であってもよいし、その他の通信制御部であってもよい。

尚、上述では、第１通信制御部１２は、クライアント装置２０から外部装置３０にＩＰパケットを送信する場合にＮＡＰＴ拡張アルゴリズムを用いるとしたが、外部装置３０からクライアント装置２０にＩＰパケットを送信する場合は、通常のアルゴリズムを用いてよい。すなわち第１通信制御部１２は、宛先情報としてグローバルアドレス及び変換後ポート番号のセットを含むＩＰパケットを受信した場合、以下の処理を実行してよい。まず第１通信制御部１２は、第１変換テーブルＴ１において、宛先情報として含まれるセットに対応付けられたプライベートアドレス及び変換後ポート番号のセットを読み出してよい。そして第１通信制御部１２は、受信したＩＰパケットを、読み出したセットに対応するクライアント装置２０に転送してよい。

＜実施形態２＞
次に、本開示の実施形態２について説明する。図６は、実施形態２にかかるシステム１ａの構成を示すブロック図である。実施形態２において、第１通信制御部と第２通信制御部とは、主・副の関係にある。

システム１ａは、システム１と基本的に同様の構成を有するが、第１通信制御部１２の一例として主系装置１２ａと、第２通信制御部１４の一例として副系装置１４ａと、外部装置３０の一例としてサーバ３１とを備える。

主系装置１２ａ及び副系装置１４ａは、いずれもＮＡＰＴが動作可能なコンピュータ装置である。両装置の配下には同一のプライベートネットワークＰＮが存在する。プライベートネットワークＰＮ内には複数のクライアント装置２０－１，２０－２，２０－３が存在する。尚、クライアント装置２０の数はこれに限らない。複数のクライアント装置２０は、グローバルネットワークＧＮ上に存在するサーバ３１に対して通信を試み、多数のセッションを生成しようとする。尚、複数のクライアント装置２０は主系装置１２ａをデフォルトルートとし、サーバ３１と通信する場合はまず主系装置１２ａを経由するものとする。つまり主系装置１２ａは、クライアント装置２０とサーバ３１とが通信する場合に、副系装置１４ａよりも優先して、通信にかかるＩＰパケットを受信する。

そして主系装置１２ａ及び副系装置１４ａは、実施形態１と同様のＮＡＰＴ拡張アルゴリズムを実施可能である。

図７～８は、実施形態２にかかるシステムの処理の流れを示すシーケンス図である。
図７は、送信元情報のセットが新規であり、かつポート番号の不足が発生していない場合のシステムの処理の流れを示している。

クライアント装置２０－１がサーバ３１に対して新しいセッションを張ろうとした場合、クライアント装置２０－１は、サーバ３１に対してセッション確立を要求するＩＰパケットを主系装置１２ａに送信する（Ｓ１００）。送信されたＩＰパケットは、送信元情報としてプライベートアドレスＰ１及びポート番号ｐ１を含む。

この場合、送信元情報のセットが新規であり、かつポート番号の不足が発生していないため、ＩＰパケットを受信した主系装置１２ａは、通常のＮＡＰＴ変換処理に従って、受信したＩＰパケットを処理する。

このとき主系装置１２ａは、まず図４のＳ１６～Ｓ１７に示す第１変換テーブルＴ１の登録処理を実行する（Ｓ１０１）。そして主系装置１２ａは、図４のＳ１８に示すＮＡＰＴ変換処理を実行する（Ｓ１０２）。そして主系装置１２ａは、送信元情報が変換されたＩＰパケットを、サーバ３１に送信する（Ｓ１０３）。送信されたＩＰパケットは、送信元情報としてグローバルアドレスＧ１及びポート番号ｐ１１を含む。

ＩＰパケットを受信したサーバ３１は、グローバルアドレスＧ１及びポート番号ｐ１１を宛先情報として含む応答パケットを用いて、グローバルアドレスＧ１に対応する主系装置１２ａに対して応答する（Ｓ１０４）。主系装置１２ａは、第１変換テーブルＴ１を用いてＮＡＰＴ変換処理を実行する（Ｓ１０５）。すなわち主系装置１２ａは、第１変換テーブルＴ１において、宛先情報に含まれるセットに対応付けられたプライベートアドレスＰ１及びポート番号ｐ１のセットを読み出す。そして主系装置１２ａは、宛先情報のセットを読み出したセットに変換し、変換後の応答パケットを該当するエンドポイント（クライアント装置２０－１）に送信する（Ｓ１０６）。

クライアント装置２０が新規セッションの生成を試みる度に、その都度Ｓ１００～Ｓ１０６に示す処理が実行されてよい。

そして一度第１変換テーブルＴ１に登録されたクライアント装置２０－１が、その後、サーバ３１に対して同じセッションでＩＰパケットを主系装置１２ａに送信したとする（Ｓ１１０）。この場合、主系装置１２ａは、第１変換テーブルＴ１を用いてＮＡＰＴ変換処理を実行し（Ｓ１１１）、送信元情報が変換されたＩＰパケットをサーバ３１に送信する（Ｓ１１２）。

次に、上記処理が繰り返され、主系装置１２ａで利用可能なポート番号が使い切られた場合について説明する。

図８は、送信元情報のセットが新規であり、かつポート番号の不足が発生している場合のシステムの処理の流れを示している。

クライアント装置２０－２がサーバ３１に対して新しいセッションを張ろうとした場合、クライアント装置２０－２は、サーバ３１に対してセッション確立を要求するＩＰパケットを主系装置１２ａに送信する（Ｓ１２０）。送信されたＩＰパケットは、送信元情報としてプライベートアドレスＰ２及びポート番号ｐ２を含む。

この場合、送信元情報のセットが新規であり、かつポート番号の不足が発生しているため、ＩＰパケットを受信した主系装置１２ａは、上述したＮＡＰＴ拡張アルゴリズムに従って、受信したＩＰパケットを処理する。

このとき主系装置１２ａは、まず図３のＳ１１～Ｓ１４に示す第１変換テーブルＴ１の登録処理を実行する（Ｓ１２１）。このとき主系装置１２ａは、登録するグローバルアドレスとして、副系装置１４ａのグローバルアドレスＧ２を用いる。そして主系装置１２ａは、図３のＳ１５と同様に受信したＩＰパケットを、送信元情報を変えないで、副系装置１４ａに転送する（Ｓ１２２）。このとき主系装置１２ａは、第１変換テーブルＴ１を副系装置１４ａに共有しないでよい。

副系装置１４ａは、プライベートネットワークＰＮ側インタフェースでＩＰパケットを受信する。ＩＰパケットを受信した副系装置１４ａは、図７のＳ１０１～Ｓ１０２と同様に通常のＮＡＰＴ処理を実行する。具体的には、副系装置１４ａは、ＩＰパケットに対して通常のＮＡＰＴ変換処理を適用するため、利用可能な１のポート番号を変換後ポート番号として割り当て、第２変換テーブルＴ２にアドレス変換情報を追加で登録する（Ｓ１２３）。アドレス変換情報は、送信元情報に含まれるプライベートアドレス及び変換前ポート番号のセットと、第２グローバルアドレスＧ２及び変換後ポート番号のセットとを対応付けた情報である。次に副系装置１４ａは、送信元情報に含まれるプライベートアドレス及び変換前ポート番号のセットを、第２グローバルアドレスＧ２及び変換後ポート番号のセットに変換する（Ｓ１２４）。そして副系装置１４ａは、ＮＡＰＴ変換したＩＰパケットを宛先情報に応じた装置、つまりサーバ３１へ送信する（Ｓ１２５）。送信されたＩＰパケットの送信元情報は、第２グローバルアドレスＧ２及びポート番号ｐ２１のセットを含む。

サーバ３１は、通信の送信元を副系装置１４ａと認識するため、サーバ３１からの応答は副系装置１４ａへと送信される（Ｓ１２６）。副系装置１４ａはサーバ３１からの応答パケットを通常のＮＡＰＴ変換処理で変換し（Ｓ１２７）、変換した宛先情報に該当するエンドポイント（クライアント装置２０－２）に、応答パケットを送信する（Ｓ１２８）。

クライアント装置２０－２がサーバ３１に対して再び通信を行った場合、ＩＰパケットはデフォルトルートに従って主系装置１２ａへと送信される（Ｓ１３０）。主系装置１２ａはＮＡＰＴ拡張アルゴリズムに従って、受信したＩＰパケットを副系装置１４ａへと転送する。副系装置１４ａは第２変換テーブルＴ２に従ってＩＰパケットをＮＡＰＴ変換し（Ｓ１３２）、送信元情報が変換されたＩＰパケットをサーバ３１に送信する（Ｓ１３３）。

このように、主系装置１２ａでポート番号が枯渇した場合でも、副系装置１４ａにＩＰパケットを転送してＮＡＰＴ変換処理を代行させることで、クライアント装置２０群とサーバ３１との間で新たなアドレス変換を成立させ、セッションを確立できる。

＜実施形態２の効果＞
関連するＮＡＰＴ環境では、ＮＡＰＴ変換に利用できるポート数の上限が６４５１２個であることから、ＮＡＰＴで処理可能なエンドポイント数も６４５１２が上限であった。しかし本実施形態２によれば、上述した上限を超える数のエンドポイントをＮＡＰＴ変換できる。

実施形態２では、主系装置１２ａと副系装置１４ａ双方のポート番号を利用してＮＡＰＴ変換処理を行うことで、ＮＡＰＴに利用できるポート番号の数が疑似的に２倍に拡張できる。グローバルアドレス及び通信制御部として機能する装置の台数を増やすことで、疑似的に拡張できるポート番号数をさらに増加できる。尚、装置間で変換テーブルを共有しなくてよいため、装置の台数を増やしても変換テーブルの管理が簡易である。したがって、装置の台数を容易に増やすことができる。

本実施形態２ではＮＡＰＴに利用可能なポート番号数を拡張することで、ポート番号不足によるＮＡＰＴ変換処理の失敗を防止し、通信障害を抑制できる。また、処理できるエンドポイント数が増加するため、ネットワーク構成の制限を緩和してより大規模なネットワークを構築できる。

＜実施形態３＞
次に、本開示の実施形態３について説明する。実施形態３では、通信制御システムに含まれる複数の通信制御部が互いに負荷分散又は冗長化されており、デフォルトルートが決まっていない。

図９は、実施形態３にかかるシステム１ｂの構成を示すブロック図である。実施形態３のシステム１ｂは、実施形態２のシステム１ａと基本的に同様の構成であるが、主系装置１２ａ及び副系装置１４ａに代えて、第１通信制御装置１２ｂ、第２通信制御装置１４ｂ、および第３通信制御装置１６ｂを備える点で相違する。尚、通信制御装置の数は３に限らず、２であってもよいし、４以上であってもよい。

本実施形態３では、システム１ｂの管理者は、各通信制御装置について、ポート番号不足が発生した場合の代理装置を予め設定する。例えば第１通信制御装置１２ｂ、第２通信制御装置１４ｂ及び第３通信制御装置１６ｂは、それぞれ、ポート番号不足時には第２通信制御装置１４ｂ、第３通信制御装置１６ｂ及び第１通信制御装置１２ｂを代理装置として用いるように設定する。通信制御装置が２つの場合は、２つの通信制御装置が互いに互いの代理装置となるように設定してよい。

尚、クライアント装置２０群とサーバ３１との通信は、第１通信制御装置１２ｂ、第２通信制御装置１４ｂ及び第３通信制御装置１６ｂによって負荷分散または冗長化されている。本実施形態３では、クライアント装置２０群のデフォルトルートが１の通信制御装置に限定されておらず、３つの通信制御装置のいずれもクライアント装置２０群から送信される通信のネクストホップとなる可能性がある。

第１通信制御装置１２ｂ、第２通信制御装置１４ｂ及び第３通信制御装置１６ｂはいずれも、自己のポート番号が不足した場合、上述したＮＡＰＴ拡張アルゴリズムに従って、代理先装置にＩＰパケットを転送する。そして代理先装置においてＮＡＰＴ変換処理が実行される。

例として第１通信制御装置１２ｂでポート番号不足が発生した場合、ＮＡＰＴ拡張アルゴリズムに従って第２通信制御装置１４ｂにＩＰパケットを転送し、第２通信制御装置１４ｂにＮＡＰＴ変換処理を行わせることができる。このとき第２通信制御装置１４ｂでポート番号不足が枯渇していた場合は、第２通信制御装置１４ｂはさらに第３通信制御装置１６ｂにＩＰパケットを転送してＮＡＰＴ変換処理を行わせることができる。

尚、通信制御システム１０に含まれる全ての通信制御装置でポート番号の逼迫が発生している場合、ＮＡＰＴ拡張アルゴリズムによる代理装置への転送が繰り返されるというループが発生する。これを防止するために、複数の通信制御装置間のＩＰパケットの転送回数が所定回数以上となった場合、複数の通信制御装置のいずれかの通信制御装置は、ＩＰパケットを廃棄してよい。具体的には通信制御装置が代理装置にＩＰパケットを転送する場合に、転送するＩＰパケットのＴＴＬ（Time to live）フィールドを減算する。これによりＩＰパケットの転送が所定回数繰り返された場合にＩＰパケットを消滅させることができる。

実施形態３によれば、いずれの通信制御装置でポート番号不足が発生するか不明な場合でも、ある通信制御装置でポート番号不足が発生した場合に別の通信制御装置でポート番号を補うことができる。したがって、より柔軟な障害防止及びネットワーク構成が可能となる。

尚、上述の実施形態３では、通信制御システム１０ｂに３つの通信制御装置が含まれる場合について説明したが、通信制御装置の数はこれに限らない。例えば通信制御装置の数が第１通信制御装置１２ｂ及び第２通信制御装置１４ｂの２つである場合、第１通信制御装置１２ｂ及び第２通信制御装置１４ｂは、各々が互いの代理装置となる。

＜実施形態４＞
次に、本開示の実施形態４について説明する。実施形態４は、ＮＡＰＴ拡張アルゴリズムを単体の装置で実現する。

図１０は、実施形態４にかかるシステム１ｃの構成を示すブロック図である。実施形態４のシステム１ｃは、実施形態２のシステム１ａと基本的に同様の構成を有する。但し、システム１ｃは、通信制御システム１０ａに代えて、単体の通信制御装置１０ｃを備える。

通信制御装置１０ｃは、複数のインタフェースでグローバルネットワークＧＮと接続されて、各インタフェースで異なるグローバルアドレスＧ１，Ｇ２が割り当てられている。クライアント装置２０がサーバ３１と通信する場合、デフォルトルートの送信先としてグローバルアドレスＧ１が選択される。

つまり通信制御装置１０ｃは、グローバルアドレスＧ１が割り当てられた第１インタフェースを有する第１通信制御部１２ｃと、別回線のグローバルアドレスＧ２が割り当てられた第２インタフェースを有する第２通信制御部１４ｃとを備えると見ることができる。通信制御装置１０ｃは、第１変換テーブルＴ１及び第２変換テーブルＴ２を統合した変換テーブルＴ３を記憶装置に有するか、参照可能な状態にある。

図１１は、実施形態４にかかる変換テーブルＴ３のデータ構造の一例を示す図である。変換テーブルＴ３では、グローバルアドレスＧ１に対応するポート番号が不足した場合に記録されるレコードＲ２において、変換後アドレスとして、グローバルアドレスＧ２に加えて、グローバルアドレスＧ２に対応するポート番号が記録されている。

このようなシステム１ｃにおいて、通信制御装置１０ｃは、図３～図５に示すＮＡＰＴ拡張アルゴリズムを実行する。すなわち通信制御装置１０ｃは、グローバルアドレスＧ１に対応するポート番号が不足していない状況においては、通常のＮＡＰＴ変換処理を実行する。具体的には第１通信制御部１２ｃは、クライアント装置２０群の新たなエンドポイントからサーバ３１を宛先としたＩＰパケットを受信した場合、デフォルトルート上にあるグローバルアドレスＧ１を変換後アドレスとしてＳ１６～Ｓ１８に示す処理を実行する。そしてＳ１９で、第１通信制御部１２ｃは、グローバルアドレスＧ１からＩＰパケットをサーバ３１に送信する。

一方、グローバルアドレスＧ１に対応するポート番号が不足している状況下では、通信制御装置１０ｃは、アルゴリズムの拡張部分を実行する。つまり通信制御装置１０ｃの第１通信制御部１２ｃは、グローバルアドレスＧ１ではなくグローバルアドレスＧ２を用いてＮＡＰＴ変換処理を実行し、変換テーブルＴ３を更新する。次に通信制御装置１０ｃの第２通信制御部１４ｃは、ＩＰパケットを取得し、変換テーブルＴ３を参照する。次に第２通信制御部１４ｃは、ＩＰパケットのアドレス情報を変換する。次に第２通信制御部１４ｃは、ＩＰパケットの送信元情報を、アドレス変換されたアドレス及びポート番号としてグローバルネットワークＧＮ上のサーバ３１に送信する。このアドレス変換は通信制御装置１０ｃの変換テーブルＴ３に保持されるため、通信制御装置１０ｃは、同様のエンドポイントを送信元又は宛先とするＩＰパケットを受信した場合、通常のＮＡＰＴ変換処理によってＩＰパケットを送信する。

実施形態４によれば、複数の外部回線に対して１台の通信制御装置が接続されている環境下であれば、複数の通信制御装置を用意せずともＮＡＰＴ拡張アルゴリズムを実行できる。

続いて、通信制御システムに含まれる通信制御装置の物理構成を説明する。図１２は、通信制御装置として用いられ得るコンピュータの構成例を示す図である。コンピュータ１０００は、プロセッサ１０１０、記憶部１０２０、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０３０、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０４０、通信インタフェース（ＩＦ：Interface）１０５０、及びユーザインタフェース１０６０を有する。

通信インタフェース１０５０は、有線通信手段又は無線通信手段などを介して、コンピュータ１０００と通信ネットワークとを接続するためのインタフェースである。ユーザインタフェース１０６０は、例えばディスプレイなどの表示部を含む。また、ユーザインタフェース１０６０は、キーボード、マウス、及びタッチパネルなどの入力部を含む。尚、ユーザインタフェース１０６０は、必須ではない。

記憶部１０２０は、各種のデータを保持できる補助記憶装置である。記憶部１０２０は、必ずしもコンピュータ１０００の一部である必要はなく、外部記憶装置であってもよいし、ネットワークを介してコンピュータ１０００に接続されたクラウドストレージであってもよい。

ＲＯＭ１０３０は、不揮発性の記憶装置である。ＲＯＭ１０３０には、例えば比較的容量が少ないフラッシュメモリなどの半導体記憶装置が用いられる。プロセッサ１０１０が実行するプログラムは、記憶部１０２０又はＲＯＭ１０３０に格納され得る。記憶部１０２０又はＲＯＭ１０３０は、例えば通信制御装置内の各部の機能を実現するための各種プログラムを記憶する。

上記プログラムは、コンピュータに読み込まれた場合に、実施形態で説明された１又はそれ以上の機能をコンピュータに行わせるための命令群（又はソフトウェアコード）を含む。プログラムは、非一時的なコンピュータ可読媒体又は実体のある記憶媒体に格納されてもよい。限定ではなく例として、コンピュータ可読媒体又は実体のある記憶媒体は、random-access memory（RAM）、read-only memory（ROM）、フラッシュメモリ、solid-state drive（SSD）又はその他のメモリ技術、CD-ROM、digital versatile disc（DVD）、Blu-ray（登録商標）ディスク又はその他の光ディスクストレージ、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスクストレージ又はその他の磁気ストレージデバイスを含む。プログラムは、一時的なコンピュータ可読媒体又は通信媒体上で送信されてもよい。限定ではなく例として、一時的なコンピュータ可読媒体又は通信媒体は、電気的、光学的、音響的、またはその他の形式の伝搬信号を含む。

ＲＡＭ１０４０は、揮発性の記憶装置である。ＲＡＭ１０４０には、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）又はＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）などの各種半導体メモリデバイスが用いられる。ＲＡＭ１０４０は、データなどを一時的に格納する内部バッファとして用いられ得る。プロセッサ１０１０は、記憶部１０２０又はＲＯＭ１０３０に格納されたプログラムをＲＡＭ１０４０に展開し、実行する。プロセッサ１０１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）又はＧＰＵ（Graphics Processing Unit）であってよい。プロセッサ１０１０がプログラムを実行することで、通信制御装置内の各部の機能が実現され得る。プロセッサ１０１０は、データなどを一時的に格納できる内部バッファを有してもよい。

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
（付記１）
プライベートネットワークに接続され、第１グローバルアドレスを有する第１通信制御部と、
前記プライベートネットワークに接続され、前記第１グローバルアドレスと異なる第２グローバルアドレスを有する第２通信制御部と
を備え、
前記第１通信制御部は、
受信したＩＰパケットに送信元情報として含まれる、プライベートアドレス及び変換前ポート番号のセットが、ＯＳＩ参照モデルのネットワーク層のＮＡＰＴ（Network Address Port Translation）変換に用いられる第１変換テーブルであって、プライベートアドレス及び変換前ポート番号と、グローバルアドレス及び変換後ポート番号とを対応付ける第１変換テーブルに基づいて、新規な組み合わせと判定される場合、前記第１グローバルアドレスに対応するポート番号であって、前記ＮＡＰＴ変換に利用可能なポート番号の数が予め定められた閾値以下であるか否かを判定し、
前記ＮＡＰＴ変換に利用可能なポート番号の数が前記閾値以下である場合は、
受信した前記ＩＰパケットに送信元情報として含まれる前記セットと、前記第２グローバルアドレスとを対応付けて前記第１変換テーブルに登録し、
前記第２通信制御部に、受信した前記ＩＰパケットを転送する
通信制御システム。
（付記２）
前記第１通信制御部は、
前記ＮＡＰＴ変換に利用可能なポート番号の数が前記閾値より大きい場合は、
受信した前記ＩＰパケットに送信元情報として含まれる前記セットに対して、利用可能な１のポート番号を変換後ポート番号として割り当て、
受信した前記ＩＰパケットに送信元情報として含まれる前記セットを、前記第１グローバルアドレス及び前記変換後ポート番号のセットに変換し、
受信した前記ＩＰパケットに送信元情報として含まれる前記セットと、変換した前記セットとを対応付けて、前記第１変換テーブルに登録し、
送信元情報が変換された前記ＩＰパケットを宛先の装置に送信する
付記１に記載の通信制御システム。
（付記３）
前記第１通信制御部は、
受信した前記ＩＰパケットに送信元情報として含まれる前記セットが、前記第１変換テーブルに基づいて新規な組み合わせと判定されなかった場合、前記第１変換テーブルにおいて、受信した前記ＩＰパケットに送信元情報として含まれる前記セットに対応付けられたグローバルアドレス及び変換後ポート番号のセットを読み出し、
読み出した前記セットに含まれるグローバルアドレスが前記第１グローバルアドレスである場合、
受信した前記ＩＰパケットに送信元情報として含まれる前記セットを、読み出した前記セットに変換し、
送信元情報が変換された前記ＩＰパケットを宛先の装置に送信し、
読み出した前記セットに含まれるグローバルアドレスが前記第２グローバルアドレスである場合、受信した前記ＩＰパケットを前記第２通信制御部に転送する
付記１又は２に記載の通信制御システム。
（付記４）
宛先情報としてグローバルアドレス及び変換後ポート番号のセットを含むＩＰパケットを受信した場合、前記第１変換テーブルにおいて、受信した前記ＩＰパケットに宛先情報として含まれる前記セットに対応付けられたプライベートアドレス及び変換後ポート番号のセットを読み出し、
受信した前記ＩＰパケットを、読み出した前記セットに対応付けられたクライアント装置に転送する
付記１から３のいずれか１項に記載の通信制御システム。
（付記５）
前記第１通信制御部は、前記プライベートネットワーク配下のクライアント装置と外部のネットワークの装置とが通信する場合に、前記第２通信制御部よりも優先して、前記通信にかかるＩＰパケットを受信する
付記１から４のいずれか１項に記載の通信制御システム。
（付記６）
前記第１通信制御部及び前記第２通信制御部は、冗長化されている
付記１から４のいずれか１項に記載の通信制御システム。
（付記７）
前記第２通信制御部は、
受信した前記ＩＰパケットに送信元情報として含まれる、プライベートアドレス及び変換前ポート番号のセットが、前記第２通信制御部によるＮＡＰＴ変換に用いられる第２変換テーブルであって、プライベートアドレス及び変換前ポート番号と、グローバルアドレス及び変換後ポート番号とを対応付ける第２変換テーブルに基づいて、新規な組み合わせと判定される場合、前記第２グローバルアドレスに対応するポート番号であって、前記ＮＡＰＴ変換に利用可能なポート番号の数が予め定められた第２閾値以下であるか否かを判定し、
前記ＮＡＰＴ変換に利用可能なポート番号の数が前記第２閾値より大きい場合は、
受信した前記ＩＰパケットに送信元情報として含まれる前記セットに対して、利用可能な１のポート番号を変換後ポート番号として割り当て、
受信した前記ＩＰパケットに送信元情報として含まれる前記セットを、前記第２グローバルアドレス及び前記変換後ポート番号のセットに変換し、
受信した前記ＩＰパケットに送信元情報として含まれる前記セットと、変換した前記セットとを対応付けて、前記第２変換テーブルに登録し、
送信元情報が変換された前記ＩＰパケットを宛先の装置に送信し、
前記ＮＡＰＴ変換に利用可能なポート番号の数が前記第２閾値以下である場合は、
受信した前記ＩＰパケットに送信元情報として含まれる前記セットと、前記第１グローバルアドレスとを対応付けて前記第２変換テーブルに登録し、
前記第１通信制御部に、受信した前記ＩＰパケットを転送する
付記１から６のいずれか１項に記載の通信制御システム。
（付記８）
複数の通信制御装置間の前記ＩＰパケットの転送回数が予め定められた回数以上となった場合、前記複数の通信制御装置のいずれかの通信制御装置は、前記ＩＰパケットを廃棄する
付記７に記載の通信制御システム。
（付記９）
受信したＩＰパケットに送信元情報として含まれる、プライベートアドレス及び変換前ポート番号のセットが、プライベートアドレス及び変換前ポート番号のセットと、グローバルアドレス及び変換後ポート番号のセットとを対応付ける変換テーブルであって、ＯＳＩ参照モデルのネットワーク層のＮＡＰＴ（Network Address Port Translation）変換に用いられる変換テーブルに基づいて、新規な組み合わせと判定される場合、自己が有するグローバルアドレスに対応するポート番号であって、前記ＮＡＰＴ変換に利用可能なポート番号の数が予め定められた閾値以下であるか否かを判定し、
前記ＮＡＰＴ変換に利用可能なポート番号の数が前記閾値以下である場合は、
受信した前記ＩＰパケットに送信元情報として含まれる前記セットと、他の通信制御装置が有するグローバルアドレスとを対応付けて前記変換テーブルに登録し、
前記他の通信制御装置に、受信した前記ＩＰパケットを転送する
通信制御装置。
（付記１０）
前記ＮＡＰＴ変換に利用可能なポート番号の数が前記閾値より大きい場合は、
受信した前記ＩＰパケットに送信元情報として含まれる前記セットに対して、利用可能な１のポート番号を変換後ポート番号として割り当て、
受信した前記ＩＰパケットに送信元情報として含まれる前記セットを、自己が有する前記グローバルアドレス及び前記変換後ポート番号のセットに変換し、
受信した前記ＩＰパケットに送信元情報として含まれる前記セットと、変換した前記セットとを対応付けて、前記変換テーブルに登録し、
受信した前記ＩＰパケットを、宛先の装置に送信する
付記９に記載の通信制御装置。
（付記１１）
受信したＩＰパケットに送信元情報として含まれるプライベートアドレス及び変換前ポート番号のセットが、プライベートアドレス及び変換前ポート番号のセットと、グローバルアドレス及び変換後ポート番号のセットとを対応付ける変換テーブルであって、ＯＳＩ参照モデルのネットワーク層のＮＡＰＴ（Network Address Port Translation）変換に用いられる変換テーブルに基づいて、新規な組み合わせと判定される場合、自己が有するグローバルアドレスに対応するポート番号であって、前記ＮＡＰＴ変換に利用可能なポート番号の数が予め定められた閾値以下であるか否かを判定し、
前記ＮＡＰＴ変換に利用可能なポート番号の数が前記閾値以下である場合は、
受信した前記ＩＰパケットに送信元情報として含まれる前記セットと、他の通信制御装置が有するグローバルアドレスとを対応付けて前記変換テーブルに登録し、
前記他の通信制御装置に、受信した前記ＩＰパケットを転送する
通信制御方法。
（付記１２）
コンピュータに、
受信したＩＰパケットに送信元情報として含まれるプライベートアドレス及び変換前ポート番号のセットが、プライベートアドレス及び変換前ポート番号のセットと、グローバルアドレス及び変換後ポート番号のセットとを対応付ける変換テーブルであって、ＯＳＩ参照モデルのネットワーク層のＮＡＰＴ（Network Address Port Translation）変換に用いられる変換テーブルに基づいて、新規な組み合わせと判定される場合、自己が有するグローバルアドレスに対応するポート番号であって、前記ＮＡＰＴ変換に利用可能なポート番号の数が予め定められた閾値以下であるか否かを判定する処理と、
前記ＮＡＰＴ変換に利用可能なポート番号の数が前記閾値以下である場合は、
受信した前記ＩＰパケットに送信元情報として含まれる前記セットと、他の通信制御装置が有するグローバルアドレスとを対応付けて前記変換テーブルに登録し、
前記他の通信制御装置に、受信した前記ＩＰパケットを転送する処理と
を実行させるためのプログラム。

１，１ａ，１ｂ，１ｃ システム
９ システム
１０，１０ａ，１０ｂ 通信制御システム
１０ｃ 通信制御装置（通信制御システム）
１２，１２ｃ 第１通信制御部
１２ａ 主系装置（第１通信制御部）
１２ｂ 第１通信制御装置（第１通信制御部）
１４，１４ｃ 第２通信制御部
１４ｂ 第２通信制御装置（第２通信制御部）
１４ａ 副系装置（第２通信制御部）
１６ｂ 第３通信制御装置
９０ 通信制御装置
２０ クライアント装置
３０ 外部装置
３１ サーバ
１０００ コンピュータ
１０１０ プロセッサ
１０２０ 記憶部
１０３０ ＲＯＭ
１０４０ ＲＡＭ
１０５０ 通信インタフェース（ＩＦ）
１０６０ ユーザインタフェース（ＩＦ）
Ｇ１，Ｇ２ グローバルアドレス
ＧＮ グローバルネットワーク
ＰＮ プライベートネットワーク

Claims (10)

1. プライベートネットワークに接続され、第１グローバルアドレスを有する第１通信制御部と、
   前記プライベートネットワークに接続され、前記第１グローバルアドレスと異なる第２グローバルアドレスを有する第２通信制御部と
   を備え、
   前記第１通信制御部は、
   受信したＩＰパケットに送信元情報として含まれる、プライベートアドレス及び変換前ポート番号のセットが、ＯＳＩ参照モデルのネットワーク層のＮＡＰＴ（Network Address Port Translation）変換に用いられる第１変換テーブルであって、プライベートアドレス及び変換前ポート番号と、グローバルアドレス及び変換後ポート番号とを対応付ける第１変換テーブルに基づいて、新規な組み合わせと判定される場合、前記第１グローバルアドレスに対応するポート番号であって、前記ＮＡＰＴ変換に利用可能なポート番号の数が予め定められた閾値以下であるか否かを判定し、
   前記ＮＡＰＴ変換に利用可能なポート番号の数が前記閾値以下である場合は、
   受信した前記ＩＰパケットに送信元情報として含まれる前記セットと、前記第２グローバルアドレスとを対応付けて前記第１変換テーブルに登録し、
   前記第２通信制御部に、受信した前記ＩＰパケットを転送する
   通信制御システム。
2. 前記第１通信制御部は、
   前記ＮＡＰＴ変換に利用可能なポート番号の数が前記閾値より大きい場合は、
   受信した前記ＩＰパケットに送信元情報として含まれる前記セットに対して、利用可能な１のポート番号を変換後ポート番号として割り当て、
   受信した前記ＩＰパケットに送信元情報として含まれる前記セットを、前記第１グローバルアドレス及び前記変換後ポート番号のセットに変換し、
   受信した前記ＩＰパケットに送信元情報として含まれる前記セットと、変換した前記セットとを対応付けて、前記第１変換テーブルに登録し、
   送信元情報が変換された前記ＩＰパケットを宛先の装置に送信する
   請求項１に記載の通信制御システム。
3. 前記第１通信制御部は、
   受信した前記ＩＰパケットに送信元情報として含まれる前記セットが、前記第１変換テーブルに基づいて新規な組み合わせと判定されなかった場合、前記第１変換テーブルにおいて、受信した前記ＩＰパケットに送信元情報として含まれる前記セットに対応付けられたグローバルアドレス及び変換後ポート番号のセットを読み出し、
   読み出した前記セットに含まれるグローバルアドレスが前記第１グローバルアドレスである場合、
   受信した前記ＩＰパケットに送信元情報として含まれる前記セットを、読み出した前記セットに変換し、
   送信元情報が変換された前記ＩＰパケットを宛先の装置に送信し、
   読み出した前記セットに含まれるグローバルアドレスが前記第２グローバルアドレスである場合、受信した前記ＩＰパケットを前記第２通信制御部に転送する
   請求項１又は２に記載の通信制御システム。
4. 前記第１通信制御部は、前記プライベートネットワーク配下のクライアント装置と外部のネットワークの装置とが通信する場合に、前記第２通信制御部よりも優先して、前記通信にかかるＩＰパケットを受信する
   請求項１から３のいずれか１項に記載の通信制御システム。
5. 前記第２通信制御部は、
   受信した前記ＩＰパケットに送信元情報として含まれる、プライベートアドレス及び変換前ポート番号のセットが、前記第２通信制御部によるＮＡＰＴ変換に用いられる第２変換テーブルであって、プライベートアドレス及び変換前ポート番号と、グローバルアドレス及び変換後ポート番号とを対応付ける第２変換テーブルに基づいて、新規な組み合わせと判定される場合、前記第２グローバルアドレスに対応するポート番号であって、前記ＮＡＰＴ変換に利用可能なポート番号の数が予め定められた第２閾値以下であるか否かを判定し、
   前記ＮＡＰＴ変換に利用可能なポート番号の数が前記第２閾値より大きい場合は、
   受信した前記ＩＰパケットに送信元情報として含まれる前記セットに対して、利用可能な１のポート番号を変換後ポート番号として割り当て、
   受信した前記ＩＰパケットに送信元情報として含まれる前記セットを、前記第２グローバルアドレス及び前記変換後ポート番号のセットに変換し、
   受信した前記ＩＰパケットに送信元情報として含まれる前記セットと、変換した前記セットとを対応付けて、前記第２変換テーブルに登録し、
   送信元情報が変換された前記ＩＰパケットを宛先の装置に送信し、
   前記ＮＡＰＴ変換に利用可能なポート番号の数が前記第２閾値以下である場合は、
   受信した前記ＩＰパケットに送信元情報として含まれる前記セットと、前記第１グローバルアドレスとを対応付けて前記第２変換テーブルに登録し、
   前記第１通信制御部に、受信した前記ＩＰパケットを転送する
   請求項１から４のいずれか１項に記載の通信制御システム。
6. 複数の通信制御装置間の前記ＩＰパケットの転送回数が予め定められた回数以上となった場合、前記複数の通信制御装置のいずれかの通信制御装置は、前記ＩＰパケットを廃棄する
   請求項５に記載の通信制御システム。
7. 受信したＩＰパケットに送信元情報として含まれる、プライベートアドレス及び変換前ポート番号のセットが、プライベートアドレス及び変換前ポート番号のセットと、グローバルアドレス及び変換後ポート番号のセットとを対応付ける変換テーブルであって、ＯＳＩ参照モデルのネットワーク層のＮＡＰＴ（Network Address Port Translation）変換に用いられる変換テーブルに基づいて、新規な組み合わせと判定される場合、自己が有するグローバルアドレスに対応するポート番号であって、前記ＮＡＰＴ変換に利用可能なポート番号の数が予め定められた閾値以下であるか否かを判定し、
   前記ＮＡＰＴ変換に利用可能なポート番号の数が前記閾値以下である場合は、
   受信した前記ＩＰパケットに送信元情報として含まれる前記セットと、他の通信制御装置が有するグローバルアドレスとを対応付けて前記変換テーブルに登録し、
   前記他の通信制御装置に、受信した前記ＩＰパケットを転送する
   通信制御装置。
8. 前記ＮＡＰＴ変換に利用可能なポート番号の数が前記閾値より大きい場合は、
   受信した前記ＩＰパケットに送信元情報として含まれる前記セットに対して、利用可能な１のポート番号を変換後ポート番号として割り当て、
   受信した前記ＩＰパケットに送信元情報として含まれる前記セットを、自己が有する前記グローバルアドレス及び前記変換後ポート番号のセットに変換し、
   受信した前記ＩＰパケットに送信元情報として含まれる前記セットと、変換した前記セットとを対応付けて、前記変換テーブルに登録し、
   受信した前記ＩＰパケットを、宛先の装置に送信する
   請求項７に記載の通信制御装置。
9. 受信したＩＰパケットに送信元情報として含まれるプライベートアドレス及び変換前ポート番号のセットが、プライベートアドレス及び変換前ポート番号のセットと、グローバルアドレス及び変換後ポート番号のセットとを対応付ける変換テーブルであって、ＯＳＩ参照モデルのネットワーク層のＮＡＰＴ（Network Address Port Translation）変換に用いられる変換テーブルに基づいて、新規な組み合わせと判定される場合、自己が有するグローバルアドレスに対応するポート番号であって、前記ＮＡＰＴ変換に利用可能なポート番号の数が予め定められた閾値以下であるか否かを判定し、
   前記ＮＡＰＴ変換に利用可能なポート番号の数が前記閾値以下である場合は、
   受信した前記ＩＰパケットに送信元情報として含まれる前記セットと、他の通信制御装置が有するグローバルアドレスとを対応付けて前記変換テーブルに登録し、
   前記他の通信制御装置に、受信した前記ＩＰパケットを転送する
   通信制御方法。
10. コンピュータに、
    受信したＩＰパケットに送信元情報として含まれるプライベートアドレス及び変換前ポート番号のセットが、プライベートアドレス及び変換前ポート番号のセットと、グローバルアドレス及び変換後ポート番号のセットとを対応付ける変換テーブルであって、ＯＳＩ参照モデルのネットワーク層のＮＡＰＴ（Network Address Port Translation）変換に用いられる変換テーブルに基づいて、新規な組み合わせと判定される場合、自己が有するグローバルアドレスに対応するポート番号であって、前記ＮＡＰＴ変換に利用可能なポート番号の数が予め定められた閾値以下であるか否かを判定する処理と、
    前記ＮＡＰＴ変換に利用可能なポート番号の数が前記閾値以下である場合は、
    受信した前記ＩＰパケットに送信元情報として含まれる前記セットと、他の通信制御装置が有するグローバルアドレスとを対応付けて前記変換テーブルに登録し、
    前記他の通信制御装置に、受信した前記ＩＰパケットを転送する処理と
    を実行させるためのプログラム。

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