JP2023546775A - インライン・トランスペアレント・コンピュータ・ネットワーキングデバイスの仮想化のための方法およびシステム - Google Patents

インライン・トランスペアレント・コンピュータ・ネットワーキングデバイスの仮想化のための方法およびシステム Download PDF

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Abstract

【課題】クラウドへの展開のためにバンプ・イン・ザ・ワイヤ（ＢＩＴＷ）デバイスを仮想化するとき、ネットワークインターフェースは、それらに割り当てられたＬレイヤー＿ＩＰアドレスおよびレイヤー２＿ＭＡＣアドレスを有しなければならない。したがって、パケットは、仮想ＢＩＴＷデバイスの低速パスを通して処理され、性能を著しく低下させる。【解決手段】仮想ＢＩＴＷデバイスに新たな論理を追加すること、並びに／またはプロキシ、アドレス、サブネット、および／若しくはルーティングテーブルを構成することによって、仮想ＢＩＴＷデバイスは、高速パスを通してパケットを処理し、その結果、性能を向上させる可能性があり得る。仮想ＢＩＴＷデバイスは、レイヤー３＿ＩＰアドレスおよびレイヤー２＿ＭＡＣアドレスをそれらのネットワークインターフェースに割り当てず、それによって、オペレーティングシステムカーネルによる低速パスをバイパスする論理高速パスを通してパケットを処理することによって、ネットワークデバイスのパケットスループット性能を改善する。【選択図】図３

Description

（関連出願の相互参照）
本出願は、２０２０年８月２７日に出願された米国特許仮出願第６３／０７１，１７４号に基づき２０２１年８月５日に出願された米国特許出願第１７／３９５，１２０号の優先権を主張するものであり、これらの出願の各々は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
パブリックインターネットなどの伝送制御プロトコル／インターネットプロトコル（Transmission Control Protocol/Internet Protocol、ＴＣＰ／ＩＰ）ネットワークは、現代の情報化時代の基礎となる。ＴＣＰ／ＩＰプロトコルスイートは、データがどのようにパケット化され、アドレス指定され、送信され、ルーティングされ、受信されるべきかを指定することによって、エンドポイントホストコンピュータ間のデータ通信を可能にする。ＴＣＰ／ＩＰプロトコルスイートは、５つの層、具体的には、物理層（層１すなわちＬ１）、データリンク層（Ｌ２）、ネットワーク層（Ｌ３）、トランスポート層（Ｌ４）、およびアプリケーション層からなる。本開示に特に関連するのは、パケットをそれらの宛先（例えば、エンドポイント／ホストコンピュータ）に効率的に向けるためにルータなどのネットワークノード／ホストによって使用される層３（Ｌ３）プロトコル（例えば、ＩＰｖ４およびＩＰｖ６などのインターネットプロトコル（Internet Protocol、ＩＰ））、並びにネットワークノード／ホストを接続するリンクにわたってパケットを効率的に送信するために使用される層２（Ｌ２）リンク層プロトコル（例えば、イーサネット８０２．３、媒体アクセス制御（Media Access Control、ＭＡＣ）アドレス指定、アドレス解決プロトコル（Address Resolution Protocol、ＡＲＰ）、近隣探索プロトコル（Neighbor Discovery Protocol、ＮＤＰ）など）である。
多くの組織は、プライベートＴＣＰ／ＩＰネットワークを運用して、それらの組織の業務をサポートし、コンピュータサービスおよびリソースを他のネットワーク接続された組織およびコンシューマに提供する。これらのプライベートネットワークは、異なる組織が互いのコンピュータサービスおよびリソースにアクセスすることを可能にするインターネットによって相互接続される。これらのコンピュータは、インターネットのパブリックＩＰアドレス空間／セットの要素であるＩＰアドレスによってアドレス指定されるか、または識別される。プライベートネットワークは、多くの場合、インターネットから自律的に運用／管理され、インターネットのパブリックＩＰアドレス空間／セットとは異なるプライベートＩＰアドレス空間／セットを使用し、すなわち、共通部分は空のセットである。したがって、プライベートネットワークを運用する組織が、そのコンピュータ／ホストがインターネットホストにアクセスすること、またはインターネットホストによってアクセスされることを望む場合、その組織は、プライベートネットワークとインターネットとの間の境界に位置するネットワークアドレス変換（network address translation、ＮＡＴ）ゲートウェイを運用する必要がある。ＮＡＴゲートウェイは、インターネットＩＰアドレス空間とプライベートネットワークのＩＰアドレス空間との間のインターフェースとして機能し、すなわち、ＮＡＴゲートウェイは、インターネットＩＰアドレスとプライベートネットワークのＩＰアドレスとの間で変換する。したがって、組織が、そのプライベートネットワークに接続されたホストコンピュータ（例えば会社のウェブサイト）を、インターネットからアクセス可能／アドレス指定可能にしたい場合、ホストコンピュータは、プライベートＩＰアドレスおよびパブリックＩＰアドレスの両方に関連付けられなければならない。ＮＡＴゲートウェイは、ホストコンピュータのプライベートＩＰアドレスとそのパブリックＩＰアドレスとの間で変換するように構成される。これらの関連付けは、静的かつ恒久的、または動的かつ一過性であり得る。
図１Ａは、企業によって運用／管理される（物理または非仮想）プライベートネットワーク１０４がパブリックネットワーク１０２（例えば、インターネット）とインターフェース（整合）するネットワーク環境１００の例を示す。企業は、例えば、ＩＰｖ４プライベートアドレス空間１０．０．０．０／８からのプライベートＩＰアドレスを、そのホストコンピュータ、ルータ、および／または他のデバイスのネットワークインターフェースに割り当てることができる。内部ルーティングプロトコル（例えば、オープン・ショーテスト・パス・ファースト（Open Shortest Path First、ＯＳＰＦ））は、プライベートネットワーク１０４に関連付けられた任意の２つのプライベートＩＰアドレス間のネットワークパス１０８を決定するルーティングポリシーを定義するために、企業によって使用され得る。企業は、ネットワークアドレス変換（ＮＡＴ）ゲートウェイ（NAT gateway、ＮＡＴ－Ｇ／Ｗ）１２０を介して、その企業のプライベートネットワーク（プライベートＩＰアドレス空間を使用し得る）をインターネット（パブリックＩＰアドレス空間を使用し得る）とインターフェース接続し得る。ＮＡＴゲートウェイ機能は、図に示されていないネットワークファイアウォールおよびエッジルータなどの１つ以上のネットワークエッジデバイスに含まれ得る。ＮＡＴ－Ｇ／Ｗ１２０は、企業に割り当てられたパブリックインターネットＩＰアドレスをプライベートＩＰアドレスに変換し得る。このようにして、プライベートネットワークに接続された内部ホストは、インターネットホストと通信することができ、その逆も同様である。例えば、企業のインターネットサービスプロバイダ（Internet Service Provider、ＩＳＰ）は、パブリックインターネット（ＩＰｖ４）アドレスブロック（例えば、１７４．１２９．２０．０／２４）を企業にプロビジョニングし得る。企業は、例えば、アドレスブロック１７４．１２９．２０．０／２４をそのＮＡＴ－Ｇ／Ｗ１２０のインターネット向けネットワークインターフェースＮ１ １２１に割り当て、例えば、プライベートＩＰアドレス１０．０．１．１をＮＡＴ－Ｇ／Ｗ１２０のプライベートネットワーク向けネットワークインターフェースＮ２ １２２に割り当てることができる。
企業はまた、パブリックＩＰアドレス（例えば、１７４．１２９．２０．６３）を、（物理または非仮想）コンピュータ１６０に割り当てられたプライベートＩＰアドレス（例えば、１０．０．２．１５７）にマッピングするようにＮＡＴ－Ｇ／Ｗ１２０を構成し得る。したがって、この例におけるコンピュータ１６０のパブリックＩＰアドレスは、１７４．１２９．２０．６３である。プライベートネットワーク１０４のためのルーティングポリシーおよび関連する構成は、ＮＡＴ－Ｇ／Ｗ１２０を通過する、コンピュータ１６０をソースとする、またはそれを宛先とするパケット（すなわち、インターネットホストを宛先とする、またはそれをソースとするパケット）のためのプライベートネットワーク１０４を通るパス１０８を決定し得る。パス１０８は、例えば、ＮＡＴ－Ｇ／Ｗ１２０のネットワークインターフェースをコンピュータ１６０のネットワークインターフェースに接続する単一の物理リンク／ケーブル、または、例えば、ネットワークパス上にある１つ以上のルータおよび／またはスイッチ（ノード）を接続する複数の物理リンクであってもよい。この構成では、例えば、パブリックネットワーク１０２に接続されたコンピュータＨＯＳＴ－０ １１０は、ソースまたは宛先ＩＰアドレスとして１７４．１２９．２０．６３を有するインターネットを介したＬ３／ＩＰパケットの送信を介して、プライベートネットワーク１０４に接続されたコンピュータ１６０と双方向に通信し得る。
企業は、ネットワークノード（例えば、ルータ、スイッチ、ホストコンピュータ等）のネットワークインターフェースを接続する物理リンク（例えば、銅線および光ケーブル）にインラインで挿入され、パケットのコンテンツおよび／または中間デバイスのアプリケーション論理に従って、伝送中のパケットを検査および処理し得る中間デバイスを展開し得る。したがって、これらのデバイスは、伝送中パケット処理デバイスと呼ばれることがある。これらの中間パケット処理デバイスは、プライベートネットワークの所有者／オペレータ／管理者（例えば、企業）によって定義されたデータ通信ポリシー（例えば、ネットワークセキュリティポリシー、ネットワークアクセス制御ポリシー、ネットワークアプリケーション使用ポリシー、ネットワークアドレス変換ポリシー等）を施行し得る。特定の通信にポリシーを施行するために、ネットワーク管理者は、特定の通信のパケットが常に中間パケット処理デバイスを（一方向または両方向に）通過するように、中間パケット処理デバイスの場所（例えば、どのリンクに中間パケット処理デバイスが挿入されるかを決定する）、ネットワーク構成、および／またはルーティングポリシーを調整し得る。これらのポリシーは、内部ホスト（プライベートネットワーク、例えば、コンピュータ１６０に接続された）とパブリックネットワーク（例えば、インターネット）ホストとの間の通信に適用され得るため、デバイスは、プライベートネットワークとパブリックネットワークとの間の境界に、またはその近くに位置してもよく、例えば、デバイスは、パブリックネットワークアクセスリンクに挿入されてもよい。これらのデバイスの例には、ネットワークファイアウォール、ネットワークアクセスコントローラ、ウェブプロキシ、ＴＬＳプロキシ、パケットセキュリティゲートウェイ、脅威インテリジェンスゲートウェイ、ＩＰｓｅｃゲートウェイなどが含まれる。同様に、デバイスは、任意の異なるネットワークの境界間（例えば、プライベートネットワークとパブリックネットワークとの間に限定されない）、並びに／または、例えば、集中点および負荷分散点の、ネットワーク内のサブネットおよび／若しくはセグメントの境界間に位置し得る。
図１Ｂを参照する：２つのネットワーク要素Ａ（例えば、ＮＡＴ－Ｇ／Ｗ１２０）とＢ（例えば、コンピュータ１６０）との間のパス１０８上のリンクにおけるインライン動作／挿入のために中間パケット処理ネットワークデバイスＣ１４０を構成するとき、パス１０８の全てまたは一部を構成し得る物理リンク（例えば、銅線または光ケーブル、および／または物理無線接続）は、２つのリンクに物理的に分割され得、一方のリンクは、要素ＡのネットワークインターフェースポートをデバイスＣ１４０のネットワークインターフェースポートＣ１ １４１に接続し、他方のリンクは、要素ＢのネットワークインターフェースポートをデバイスＣ１４０のネットワークインターフェースポートＣ２ １４２に接続する。デバイスＣのネットワークインターフェースＣ１およびＣ２は、デバイスのアプリケーション論理（例えば、パケットフィルタリングおよび／または関連するポリシー施行論理）によって定義される内部論理リンクによって接続され得る。例えば、Ｃ１（またはＣ２）に進入する伝送中パケットは、デバイスＣのアプリケーション論理によって処理されてもよく、次いで、論理がパケットをドロップしないことを決定する場合、パケットは、Ｃ２（またはＣ１）を介してデバイスＣを出て行ってもよい。
いくつかのシナリオでは、ネットワークデバイスのネットワークインターフェースは、それらに関連付けられたＬ３／ネットワーク層（例えば、ＩＰｖ４）およびＬ２／リンク層（例えば、ＭＡＣ）アドレスを有し得る。そのような例では、インターフェースおよびデバイスは、非トランスペアレントであるものとして説明される。非トランスペアレントデバイスは、直接アドレス指定され得るインターフェースを有し得、ルーティングプロトコル（例えば、ＯＳＰＦ）並びに（Ｌ２）スイッチング＆転送およびリンク層発見プロトコル（例えば、ＡＲＰ、ＮＤＰ）を介して（Ｌ３）ルーティングポリシーおよび構成を決定することに関与し得る。通信ポリシーを施行することに関して、例えば、ウェブ使用およびウェブセキュリティポリシーを施行するために、企業は、ある（または全ての）アウトバウンドウェブ（すなわち、ＨＴＴＰ／ＨＴＴＰＳ）トラフィックが、非トランスペアレントウェブプロキシを通してルーティングされなければならないように、および／またはネットワークファイアウォールが、非トランスペアレントウェブプロキシからのアウトバウンドウェブトラフィックのみを可能にするように、そのネットワーク（例えば、プライベートネットワーク１０４）、デバイス、およびアプリケーションを構成し得る。そのような構成は、ウェブプロキシのネットワークインターフェースが（Ｌ３）ＩＰアドレスで割り当てられる／識別されることを伴い得る。より一般的には、ネットワーク管理者が、特定の通信ルートがＩＰアドレス指定可能なネットワークインターフェースを備えたパケット処理デバイスを通ることを要求するネットワーク通信ポリシーを定義するとき、管理者は、ネットワークおよびルーティングポリシー／ルーティングテーブルが要件を満たすように適切に構成されていることを確実にしなければならない。ネットワークおよび／またはルーティングポリシーに対する変更は、要件が満たされないようなルーティングの変更を潜在的に引き起こす可能性があり、したがって、そのような変更を行うとき、管理者は、そのような要件が依然として満たされていることを確実にするための措置を講じる必要があり得る。
他のシナリオでは、ネットワークデバイスは、それらに関連付けられたＬ３／ネットワーク層（例えば、ＩＰｖ４、ＩＰｖ６）およびＬ２／リンク層（例えば、ＭＡＣ）アドレスを有しないことがある。この構成は、例えば、パケットフィルタリングデバイスなど、伝送中のパケットを処理するインラインネットワークデバイスにおいて使用され得る。そのような例では、デバイスは、Ｌ３またはＬ２で動作する他のネットワーク要素およびプロトコルによって「見られる」または観察されることができないので、インターフェースおよびデバイスは、（Ｌ３－およびＬ２－）トランスペアレントであるものとして説明される。当業者は、このようなトランスペアレントインラインデバイスを「バンプ・イン・ザ・ワイヤ」（bump in the wire、ＢＩＴＷ）と呼ぶ場合があり、１つの理由は、ＢＩＴＷデバイスを通過するフレーム／パケットがＬ２またはＬ３において変更されないことであり（例えば、ＭＡＣアドレスまたはＩＰアドレス若しくは他のヘッダフィールドに変更が加えられない）、多くの場合、どの層においても変更されない。
ＢＩＴＷデバイスのこの透過性構成から生じる複数の潜在的な利点および潜在的な効率が存在する。例えば、（デバイスのパケットスループットによって測定される）性能は、複数の理由で改善され得る。１つの理由は、出て行くフレーム／パケットが、例えば、Ｌ２フレームの宛先ＭＡＣアドレスを決定するために、例えば、オペレーティングシステム（operating system、ＯＳ）カーネルへの呼び出しを介して、ルーティングおよび転送テーブルにアクセスする必要がない場合があることである。別の理由は、非トランスペアレントパケット処理デバイスが、デバイスのＯＳ（例えば、Ｌｉｎｕｘ(登録商標)）カーネルによって提供される比較的低速のＴＣＰ／ＩＰネットワーキングスタック論理を使用して、伝送中パケットを処理し、Ｌ３ルーティングおよびＬ２スイッチング／転送プロトコルに関与し得ることであり、一方、トランスペアレントデバイスは、ＯＳカーネルのＴＣＰ／ＩＰネットワーキングスタックをバイパスし、ネットワークインターフェースコントローラ（network interface controller、ＮＩＣ）、例えば、データプレーン開発キット（Data Plane Development Kit、ＤＰＤＫ）に直接アクセスするはるかに高速のパケット処理論理を使用し得る。ＤＰＤＫなどの高速パケット処理論理モジュールは、Ｌ３／ＩＰパケットヘッダ（例えば、パケットのソースまたは宛先ＩＰアドレス値を変更するプロキシ機能）またはＬ２／イーサネットフレーム（例えば、ソースまたは宛先ＭＡＣアドレス値を変更するリンク転送機能）を変える機能をネイティブにサポートしない場合がある。そのような機能が特定のアプリケーションに必要とされる場合、アプリケーションは、例えば、ＯＳのＴＣＰ／ＩＰネットワーキングスタックへの呼び出しを介してそれらにアクセスし得、しかしながら、このアプローチは、アプリケーションのパケット処理性能に影響を及ぼす可能性がある。
当業者は、多くの場合、ＯＳバイパスアーキテクチャ／実装を「高速パス」と称し（ＯＳカーネルを通る「低速パス」に対して）、関連するＢＩＴＷデバイスが最小限のレイテンシを追加し、パケットをドロップしないと仮定し得る（例えば、大きなレイテンシから生じるバッファオーバーフローのために）。非トランスペアレントデバイスと同様に、ネットワーク管理者が、特定の通信がそのようなトランスペアレントデバイスを通過することを要求するネットワーク通信ポリシーを定義するとき、管理者は、ネットワークおよびルーティングポリシーが要件を満たすように適切に構成されることを確実にしなければならない。しかし、トランスペアレントデバイスのネットワークインターフェースはＩＰアドレスを有していないので、管理者は、ルーティングポリシーを使用して特定のパケットをインターフェースに向けることができず、代わりに、間接的な方法を使用して要件が満たされることを確実にしなければならない。したがって、非トランスペアレントデバイスの場合と同様に、ネットワークおよび／またはルーティングポリシーへの変更は、要件が満たされないようなルーティングの変更を潜在的に引き起こす可能性があり、したがって、そのような変更を行うとき、管理者は、そのような要件が依然として満たされることを確実にするためのアクションをとる必要があり得、それは、非トランスペアレントの場合よりも効果をもたらすことがより困難であり得る（例えば、間接対直接ルーティング方法のみが使用され得るため）。
クラウドコンピューティングプラットフォームおよびサービス（例えば、Ａｍａｚｏｎ Ｗｅｂ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ａｚｕｒｅ、Ｇｏｏｇｌｅ Ｃｌｏｕｄ、等）の効率性は、多くの組織に、それらの物理的プライベートネットワークの一部を仮想プライベートクラウドに移行または仮想化させている。Ａｍａｚｏｎ Ｖｉｒｔｕａｌ Ｐｒｉｖａｔｅ Ｃｌｏｕｄ（Virtual Private Cloud、ＶＰＣ）などのサービスを使用する仮想プライベートクラウド環境において、インラインネットワークデバイス、例えば、インラインパケットフィルタリングデバイスをプロビジョニングするとき、デバイスのネットワークインターフェースは、（プライベート）ＩＰアドレスを割り当てられなければならず、デバイスのネットワークインターフェースは、もはやトランスペアレントであることができない。物理デバイスのネットワークインターフェースポートへの接続は、物理接続、例えば、イーサネットケーブル、を用いて行われ得るが、そのような物理接続は、仮想環境では可能ではない。そのような物理接続を仮想クラウド環境にマッピングするとき、接続は、Ｌ３ルーティングおよび関連するルーティングポリシーを介してエミュレート／仮想化されなければならない。
図２Ａは、－例えば、Ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ－ａｓ－ａ－Ｓｅｒｖｉｃｅ（ＩａａＳ）プラットフォームの上に企業によって構成されており、企業自体によってホストされ得るか、またはＩａａＳプロバイダ（例えば、Ａｍａｚｏｎ、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ、Ｇｏｏｇｌｅ、等）によってホストされ得る－仮想プライベートクラウド２０４が、パブリックネットワーク１０２にインターフェースする、例示的なネットワーク環境２００を示す。仮想プライベートクラウド２０４は、図１Ａの物理プライベートネットワーク１０４の仮想化バージョンであり得る。ＩａａＳプラットフォームによって供給／プロビジョニングされ得る仮想ＮＡＴ－Ｇ／Ｗ２２０機能は、パブリックアドレス（例えば、インターネットアドレス）、例えば１７４．１２９．２０．６３を、仮想コンピュータ２６０のための１０．０．２．１５７などの仮想コンピュータのプライベートＩＰアドレスにマッピングし得る。
ルーティングプロトコルおよび関連するルーティングポリシーはまた、仮想ＮＡＴ－Ｇ／Ｗ２２０と仮想コンピュータ２６０との間のネットワークパスを決定することができ、これは図２Ａでは仮想パス２０８によって表されている。仮想プライベートクラウドのためのルーティングプロトコルおよびポリシーは、ＩａａＳプラットフォームサプライヤ、例えば、ＩａａＳプロバイダによって管理されてもよく、必ずしもプラットフォームサブスクライバ（例えば、企業）によって管理されなくてもよい。ルーティングプロトコルおよびポリシーは、異なるＩａａＳプロバイダ間で異なってもよく、さらに、ＩａａＳプロバイダは、ルーティングプロトコルおよびポリシーの制御を、ＩａａＳプロバイダの仮想プライベートクラウドプラットフォームを使用する加入者／企業に公開しなくてもよい。したがって、例えば、企業が、特定のパケットが仮想プライベートクラウドを通して特定のパスまたはサブパス若しくはリンクを横断することを要求する場合、企業は、例えば、サブネットを構成することによって、およびクラウドのルートテーブル（ＩａａＳプロバイダが公開する）を修正することによって、特定のパスが特定のパケットによって横断されるそのような方法で、クラウドの要素のＩＰアドレスを構成し、プライベートクラウドを構成しなければならない。企業はルーティングポリシーを制御しない場合があるため、特にプライベートクラウドが動的である場合、例えばルーティング構成を修正する変更がプライベートクラウドに頻繁に行われる場合（クラウドの潜在的利点の１つが、ネットワークへの変更、例えば負荷の動的変化のためにサーバを動的に追加または除去することが、物理的ネットワークと比較して実装するのにはるかに効率的であり得るためである可能性が高い）、そのような要件が満たされることを確実にすることは困難であり問題があり得る。
以下のいくつかのパラグラフは、本開示のいくつかの態様の基本的な理解を提供するための簡略化された概要を提示する。それらは、本開示の主要なまたは重要な要素を特定することも、本開示の範囲を定めることも意図されていない。以下のいくつかのパラグラフは、以下の説明の前置きとして、本開示のいくつかの概念を簡略化した形式で提示するに過ぎない。
上記の「背景技術」の考察に鑑みて、トランスペアレント物理ＢＩＴＷネットワークデバイスの仮想化および／または動的な仮想プライベートクラウド環境へのデバイスのプロビジョニングをサポートする方法、システム、および論理が必要とされている。さらに、（ａ）高速パスパケット処理および関連するパケットスループット性能を維持し、（ｂ）特定の／指定された通信を含むパケットが、仮想化されたＢＩＴＷデバイスを通過する仮想パスを横断することを確実にするためのポリシーを施行し、および／または（ｃ）異なる仮想プライベートクラウドプラットフォームにわたるルーティングポリシーの差異に対して不変であり得るように、これが行われる必要がある。
本明細書で説明する発明の態様は、概して、ＴＣＰ／ＩＰネットワーキングのためのコンピュータハードウェアおよびソフトウェア、並びにその関連する方法に関する。例えば、本開示の１つ以上の非限定的な態様は、概して、コンピュータネットワークにおいてパケット化されたデータ送信を仲介するネットワーキングデバイスに関する。
例えば、本明細書に開示される方法、デバイス、システム、および／またはコンピュータ可読媒体は、（１ａ）インライン・トランスペアレント物理伝送中パケット処理ネットワークデバイスの効率的な仮想化、および／または（１ｂ）仮想プライベートクラウド環境への効率的な展開をサポートし得る、並びに／あるいは（２ａ）デバイスのパケット処理性能を維持し得る、および／または（２ｂ）１つ以上のインターネットホストと仮想プライベートクラウドに接続された１つ以上の仮想ホストとの間の通信を構成する一部または全部のパケットが、仮想バンプ・イン・ザ・ワイヤ（ＢＩＴＷ）デバイスのネットワークインターフェース間の仮想リンクを含む仮想パスを横断する企業通信ポリシーを施行し得る、論理および構成の例を説明する。これらのプロパティおよび特性は、異なる仮想プライベートクラウドプラットフォームにわたって生じ得るルーティングポリシーにおける差異または変さらに対して不変であり得る。便宜上、「仮想ＢＩＴＷデバイス」という用語は、本明細書では、仮想化されたバージョンの物理ＢＩＴＷデバイス、例えば、仮想化されてクラウドに展開されたインライン・トランスペアレント伝送中高速パスパケット処理物理ネットワークデバイスにラベル付けするために使用され得る。
仮想化され、クラウドにプロビジョニングされるとき、これらの仮想ＢＩＴＷデバイスのネットワークインターフェースは、所望のＬ３プロキシ機能並びにＬ３／Ｌ２ルーティングおよび転送機能をもたらすために、デバイスの効率的なネットワークアドレスマッパー（Network Address Mapper、ＮＡＭ）論理およびクラウドのルーティングテーブルに関連付けられた（Ｌ３）プライベートＩＰアドレスおよび（Ｌ２）ＭＡＣアドレスを割り当てられ得る。仮想化されたデバイスは、低速パスオペレーティングシステムのＴＣＰ／ＩＰネットワーキングスタック論理をバイパスしながら、ＢＩＴＷデバイスの物理バージョンによって使用される同じまたは同様の高速パスパケット処理（fast path packet processing、ＦＰＰＰ）論理（例えば、データプレーン開発キット（ＤＰＤＫ））を使用して、伝送中パケットを処理し得る。
仮想プライベートクラウドに接続された仮想ホストコンピュータは、その（プライベート）ＩＰアドレスによって識別されてもよく、仮想ホストコンピュータとインターネットホストとの間の通信を構成する特定の、または全ての、伝送中パケットが、仮想ホストコンピュータとクラウドのインターネットインターフェース、例えば、ネットワークアドレス変換（ＮＡＴ）ゲートウェイとの間のクラウド内の仮想パスに展開された仮想ＢＩＴＷデバイスを通過しなければならないというポリシーに関連付けられてもよい。仮想ＢＩＴＷデバイス、仮想ホストコンピュータ、およびＮＡＴゲートウェイのＩＰアドレスおよび関連サブネットは、インターネットと仮想ホストコンピュータとの間の通信が仮想パスを横断し、仮想ＢＩＴＷデバイスを通過するように構成され得る。仮想ＢＩＴＷデバイスのインターネットに面するネットワークインターフェースは、仮想ホストコンピュータのためのＩＰアドレスプロキシとして識別され得る。インターネットをプライベートクラウドとインターフェースし、仮想ホストコンピュータのインターネットアドレスとそのプライベートＩＰアドレスとの間でネイティブに変換するＮＡＴゲートウェイは、仮想ホストコンピュータのインターネットアドレスをプロキシアドレスに変換するように再構成され得る。インターネットホストをソースとし、仮想ホストコンピュータに宛てられたパケットは、ＮＡＴゲートウェイから仮想ＢＩＴＷデバイスのプロキシネットワークインターフェースに（クラウドによって）ルーティングされ得る。プロキシインターフェースでパケットを受信した後、デバイスのＮＡＭ論理は、パケットのＬ３宛先アドレスおよびＬ２ ＭＡＣアドレスを修正することができ、その結果、デバイスが高速パス論理を通してパケットを処理し、デバイスの仮想ホスト向けネットワークインターフェースからパケットを転送した後、パケットは仮想ホストコンピュータにルーティングされる。同様に、仮想ホストコンピュータをソースとし、インターネットホストに宛てられたパケットは、デバイスの仮想ホスト向けネットワークインターフェースにルーティングされ、それによって受信され、ＮＡＭ論理によって修正され、デバイスの高速パス論理を通して処理され、プロキシインターフェースから転送され、ＮＡＴゲートウェイにルーティングされ得、ＮＡＴゲートウェイは、アドレス変換を実行し、パケットをインターネットホストに向けて転送し得る。
本明細書で開示する更なる態様は、仮想ＢＩＴＷデバイスの高速パスを通してパケットを処理するように仮想ＢＩＴＷデバイスを構成することを対象とする。
本明細書で開示する更なる態様は、パケットがクラウドを通る仮想パスを横断することを確実にするように、仮想ＢＩＴＷデバイスのプロキシ、アドレス、サブネット、および／またはルーティングテーブルを構成することを対象とし、仮想パスは、仮想ＢＩＴＷデバイスを通る高速パスを備える。
本明細書で開示される更なる態様は、仮想パスに仮想ＢＩＴＷデバイスをプロビジョニングすることと、仮想パス端末のサブネットに対応するネットワークインターフェースにＩＰアドレスを割り当てることと、ＮＡＭ論理を、（１）端末および／またはインターフェースのＩＰアドレスおよび／またはＭＡＣアドレスを用いて、および／若しくは（２）プロキシ情報を用いて構成することと、少なくとも１つのパブリックＩＰアドレスを、仮想ＢＩＴＷデバイスに関連付けられたプライベートＩＰアドレスに変換するようにＮＡＴゲートウェイを構成することと、仮想ＢＩＴＷデバイスおよびＮＡＴゲートウェイを通したアウトバウンド仮想パスルーティングを施行するように構成された少なくとも１つのクラウドルーティングテーブルを提供することと、を対象とする。
例えば、複数の仮想ホストコンピュータの場合を含めて、上記の態様に対する多くの可能な変形形態および拡張形態があり、それらのうちのいくつかは、例として以下で詳述される。
本開示の特徴は、本明細書とともに提供される図面を含めて、本開示全体を検討することでより明らかになるであろう。
本明細書のいくつかの特徴は、添付の図面の図において、限定としてではなく例として示され、ここで、同様の参照番号は、同様の要素を指す。
物理インラインＢＩＴＷデバイスを含む物理プライベートネットワークのための例示的なネットワーク環境を示す。 物理インラインＢＩＴＷデバイスを含む物理プライベートネットワークのための例示的なネットワーク環境を示す。 仮想ＢＩＴＷデバイスを含む仮想プライベートクラウドのための例示的なネットワーク環境を示す。 仮想ＢＩＴＷデバイスを含む仮想プライベートクラウドのための例示的なネットワーク環境を示す。 プライベートクラウドにおいて仮想ＢＩＴＷデバイスをプロビジョニングし、構成し、動作させるプロセスの一例を示す流れ図である。 仮想ＢＩＴＷデバイスのアーキテクチャの一例を示す図である。 仮想ＢＩＴＷデバイスを通過する、インターネットホストとプライベートクラウド接続仮想ホストコンピュータとの間のパケット通信の一例を示すラダー図である。 本明細書で説明されるデバイス、システム、および方法のうちのいずれかを実装するために使用され得る、コンピューティングデバイスの一例を示すブロック図である。
本開示の様々な実施形態の以下の説明において、添付図面が参照されるが、添付図面は、本明細書の一部を形成するものであり、そこには、本開示の態様が実施され得る様々な実施形態が例示として示されている。本開示の範囲から逸脱することなく、他の実施形態が利用され得、構造的および機能的な変更が行われ得ることを理解されたい。さらに、本開示の態様が実施され得る特定の適用例、プロトコル、および実施形態が参照される。本開示の範囲から逸脱することなく、他の適用例、プロトコル、および実施形態が利用され得、構造的および機能的な変更が行われ得ることを理解されたい。説明、図、および例は、ＩＰｖ４プロトコルを参照するが、ＩＰｖ６プロトコルおよび他のプロトコルも同様に参照され得ることを理解されたい。
以下の説明では、要素間の様々な接続について考察する。これらの接続は一般的なものであり、特に明記されていない限り、直接的または間接的、有線または無線、物理的または論理的（例えば、仮想またはソフトウェア定義）、任意の組み合わせであり得る。この点において、本明細書は限定することを意図したものではない。
図２Ｂに示すように、加入企業、またはプライベートクラウドオペレータなどの他のエンティティが、伝送中のパケットを処理するために仮想パス２０８に物理ＢＩＴＷデバイスＣ２４０の仮想化バージョン（仮想ＢＩＴＷ）を挿入するとき、デバイスＣのネットワークインターフェースＣ１ ２４１およびＣ２ ２４２は、基礎となるプライベートクラウドプラットフォームがデバイスを認識するだけでなく、デバイスを通してパケットを潜在的にルーティングすることができるように、それらに割り当てられた（Ｌ３）ＩＰアドレスを有し得る。しかしながら、企業が、例えば、コンピュータ２６０と任意のインターネットホストとの間の通信を構成する全てのパケットがデバイスＣ２４０を通過することを要求するポリシーを定義する場合、企業は、ルーティングを制御しない可能性があるため、ポリシーを直接施行することができない可能性がある。例えば、ルーティングプロトコルは、ＮＡＴ－Ｇ／Ｗ２２０とコンピュータ２６０との間の最良のパス（図２Ｂには図示せず）がデバイスＣ２４０を通過しないことを決定する場合がある。企業は、デバイスＣ２４０を通して特定のパケットをルーティングするためにルーティングプロトコルを可能な限りガイドするための手段を講じ得、例えば、企業は、所望のルーティングの可能性を高めるために、インターフェースＣ１およびインターフェースＣ２のそれぞれのＩＰアドレスが、異なる重ならないサブネットに関連付けられることを要求し得る。例えば、図２Ｂにおいて、インターフェースＣ１は、サブネット１０．０．１．０／２４において１０．０．１．６を割り当てられてもよく、インターフェースＣ２は、インターフェースＣ１の関連するサブネットと重ならないサブネット１０．０．２．０／２４において１０．０．２．７を割り当てられてもよい。しかしながら、例えば、サブネット１０．０．１．０／２４とサブネット１０．０．２．０／２４との間にデバイスＣをバイパスするパス（図２Ｂには図示せず）が存在する可能性があり、または、例えば、ルーティングが、パケットをデバイスＣを通して誤った方向にルーティングさせる可能性があるので、そのようなアクションは所望のルーティングを保証しない。さらに、デバイスＣ２４０を通るルーティングが、所望された／要求されたように機能しているように見える場合であっても、ネットワークに対する任意の更なる変更、例えば、サーバ、サブネット、ＩＰアドレス、等の追加、除去、および／または修正は、ルーティングの再構成を引き起こす可能性があり、その結果、デバイスＣ２４０を通るパケットのルーティングがもはや企業の所望の要件を満たさない。
（トランスペアレントな物理）ＢＩＴＷネットワークデバイスのネットワークインターフェースへのＩＰアドレスおよびＭＡＣアドレス割り当てをサポートするための１つのアプローチ－－その結果、デバイスが仮想化され、ＩａａＳプロバイダの仮想プライベートクラウドにプロビジョニングされ得、Ｌ３ルーティングおよびＬ２転送に参加し得る－－は、伝送中パケットを処理し、ルーティングおよび転送情報を構成／決定するために、デバイスＯＳの（低速パス）ＴＣＰ／ＩＰネットワークスタック論理を使用することに戻ることである。したがって、物理ＢＩＴＷデバイスにおける透過性および関連する高速パスパケット処理論理によって可能になるパケットスループット性能利得は、デバイスの仮想化をサポートするために犠牲にされ得る。しかしながら、ＯＳのＴＣＰ／ＩＰネットワークスタック論理を使用することは、ローカルルーティングおよび転送情報が、クラウドプラットフォームのルーティングおよびスイッチングプロトコルによって自動的に構成されることを引き起こし得、しかし、上述したように、これは、クラウドに対する任意のパケットルーティングポリシー／要件を必ずしも施行せず、更なる性能低下を引き起こし得る。
以下で説明するように、仮想ＢＩＴＷをサポートするために、次の相関コンポーネントが提供され得る：（１）アドレス指定（例えば、ＩＰおよびＭＡＣアドレス指定）、アドレス変換、プロキシ化、サブネット化、および／またはルーティングを調整することができるクラウド構成コンポーネント、および（２）ＦＰＰＰのネットワークインターフェースコントローラ（ＮＩＣ）ドライバと、Ｌ３／Ｌ２パケット／フレームを入力および／または出力するＬ３／ＩＰアドレスおよびＬ２／ＭＡＣアドレスを、仮想パスに沿って意図された宛先にルーティング／転送させることができる値に効率的にマッピングすることができるＦＰＰＰのコアパケット処理論理との間など、仮想ＢＩＴＷデバイスシステムに挿入（例えば、シミング）することができるネットワークアドレスマッパー（ＮＡＭ）論理コンポーネント。
図３を参照して、最初に、次の相互に関連するサブコンポーネントのうちのいずれかから構成され得るクラウド構成コンポーネントの例を考える：
仮想ＢＩＴＷデバイスおよび関連するサブネットを仮想パスに構成すること、
ＮＡＴゲートウェイおよび関連するプロキシ化を構成すること、および
クラウドルートテーブルを構成すること。
サブコンポーネントの構成は、ルーティングおよびルートテーブル生成、ＭＡＣアドレス生成および割り当て、等などの機能を自動的におよび／または透過的に実行し得るプライベートクラウドプロバイダのインフラストラクチャのコンテキストにおいて、およびそれと協調して実行され得、その動作は図示されず、または説明されないことに留意されたい。また、説明される例／シナリオは、単一の仮想ホストコンピュータ（例えば、コンピュータ２６０）、単一のインターネットゲートウェイ（例えば、ＮＡＴ－Ｇ／Ｗ２２０）、および単一のインターネットホスト（例えば、ＨＯＳＴ－０ １１０）の間を仲介するインライン仮想ＢＩＴＷデバイス２４０の単純なケースに対してであることに留意されたい。本明細書で説明される本開示の方法およびシステムは、当業者によって、複数の仮想ホスト、インターネットホスト、ゲートウェイ、および仮想ＢＩＴＷデバイスを有するより複雑なシナリオに容易に拡張される。
仮想ＢＩＴＷデバイスが展開される前の例示的な環境を表す図２Ａにおいて、ＮＡＴ－Ｇ／Ｗ２２０は、パブリックネットワーク１０２（例えば、パブリックインターネット）に関連付けられたパブリックＩＰアドレスと、仮想プライベートクラウド２０４に関連付けられたプライベートＩＰアドレスとの間で変換するように構成され得る。例えば、仮想コンピュータ２６０は、パブリックＩＰアドレス１７４．１２９．２０．６３およびプライベートＩＰアドレス１０．０．２．１５７に関連付けられ得る。したがって、図２Ａでは、ＮＡＴ－Ｇ／Ｗ２２０は、１７４．１２９．２０．６３を１０．０．２．１５７へ／から変換するものとして示されている。クラウドプラットフォームプロバイダの（例えば、ＩａａＳプロバイダの）ルーティングシステムは、ＮＡＴ－Ｇ／Ｗ２２０のネットワークインターフェースＮ２ ２２２（ＩＰアドレス１０．０．１．１を有する）とコンピュータ２６０（ＩＰアドレス１０．０．２．１５７を有する）との間の仮想プライベートクラウド１０４を通る（双方向）パス２０８を決定し得る。ＩＰアドレス１０．０．１．１および１０．０．２．１５７並びに関連するネットワークインターフェースは、パス２０８の端末を表す。
図３を参照すると、ステップ３－１において、仮想ＢＩＴＷデバイスは、仮想パスにプロビジョンされ、構成され、展開され得る。仮想パスの各端末は、仮想ＢＩＴＷデバイスのサブネットおよびネットワークインターフェースに排他的に関連付けられ得る。仮想ＢＩＴＷデバイスのそのような各ネットワークインターフェースには、その関連するパス端末と同じサブネット内にあるＩＰアドレスを割り当て得る。仮想ＢＩＴＷデバイスのＮＡＭ論理は、仮想パスの端末およびデバイスのネットワークインターフェースのＩＰアドレスおよびＭＡＣアドレスで構成され得る。ＮＡＭ論理は、仮想ＢＩＴＷデバイスのプロキシインターフェースによって受信されたパケットを、プロキシされている仮想ホストコンピュータまたは仮想パス端末にマッピングするための情報で構成され得る。
例えば、図２Ｂを参照すると、仮想ＢＩＴＷデバイスＣ２４０をパス２０８にインライン展開するとき、ネットワークインターフェースＣ１ ２４１は、ＩＰアドレス１０．０．１．１を有し、パス２０８の１つの端末であるＮＡＴ－Ｇ／Ｗ２２０のネットワークインターフェースＮ２ ２２２と同じサブネット、例えば／２４サブネット内にあるＩＰアドレス、例えば１０．０．１．６を用いて構成され得る。Ｃ１ ２４１は、プロキシインターフェースとして指定され得、すなわち、ＩＰアドレス１０．０．１．６を有するＣ１ ２４１は、仮想コンピュータ２６０（ＩＰアドレス１０．０．２．１５７を有する）のためのＩＰアドレスプロキシとして機能し得る。便宜上、仮想ＢＩＴＷデバイスのネットワークインターフェースによってプロキシされている仮想ホストコンピュータは、「ターゲット」と呼ばれることがある。ＮＡＭ論理は、このプロキシ情報を用いて構成され得、プロキシ情報は、ＮＡＭ論理によって使用されて、１０．０．１．６～１０．０．２．１５７までの伝送中のＬ３パケットのＩＰアドレスフィールド値をマッピング／修正し得る。同時に、ネットワークインターフェースＣ２ ２４２は、ターゲット仮想コンピュータ２６０（ＩＰアドレス１０．０．２．１５７を有し、パス２０８の他の端末である）と同じサブネット、例えば／２４サブネット内にあるＩＰアドレス、例えば１０．０．２．７を有するように構成され得るが、Ｃ２を含むサブネットは、Ｃ１を含むサブネットとは異なり、重ならない。ネットワークインターフェースがＩＰアドレスを割り当てられた後、クラウドプラットフォームは、ＭＡＣアドレスを生成してインターフェースに割り当て、クラウドのルーティングテーブルを（例えば、ＯＳＰＦおよびＡＲＰを使用して）更新して、新たに展開された仮想ＢＩＴＷデバイス２４０をクラウドのルーティング構成に組み込む／統合することができる。クラウドプラットフォームは、ネットワークインターフェース間のルートを決定し得る、クラウド内の各ネットワークインターフェースに関連付けられたルーティングテーブルを作成および維持し得る。ルーティングテーブルが更新された後、ＮＡＭ論理は、ルーティングテーブルおよびネットワーキングスタックから、次の情報のうちのいずれかを抽出し得る：ターゲット仮想コンピュータ２６０のＩＰおよびＭＡＣアドレス、Ｃ１ ２４１インターフェース（例えば、ターゲット仮想コンピュータ２６０のプロキシ）のＩＰおよびＭＡＣアドレス、および／またはＣ１ ２４１と同じサブネット内にあるＮＡＴ－Ｇ／Ｗ２２０ゲートウェイのネットワークインターフェースのＭＡＣアドレス。以下でさらに説明するように、この情報は、インターネットホストとターゲット仮想コンピュータ２６０との間の通信を含む特定の（または全ての）パケットが仮想ＢＩＴＷデバイス２４０を通過することを確実にするのを助けるために、ＮＡＭ論理によって使用され得る。この情報はまた、高速パスパケット処理に従ってルーティングおよび転送情報に効率的にアクセスするために使用され得、そうでなければ低速パス（すなわち、ＯＳのＴＣＰ／ＩＰネットワーキングスタック）を介してアクセスされ得る。
図３を参照すると、ステップ３－２において、パブリック（例えば、インターネット）ＩＰアドレスと仮想ホストコンピュータのプライベート（例えば、クラウド）ＩＰアドレスとの間で変換することによってプライベートクラウド２０４をパブリックネットワーク１０２とインターフェースするＮＡＴゲートウェイは、ターゲット仮想ホストコンピュータのパブリックＩＰアドレスを仮想ＢＩＴＷデバイスのプロキシインターフェースのプライベートＩＰアドレスに変換するように再構成され得る。
例えば、図２Ｂを参照すると、ＮＡＴ－Ｇ／Ｗ２２０は、コンピュータ２６０のパブリックＩＰアドレスである１７４．１２９．２０．６３を、ターゲットコンピュータ２６０のプライベートＩＰアドレスである１０．０．２．１５７の代わりに、Ｃ１ ２４１のプライベートＩＰアドレスである１０．０．１．６に変換するように構成され得る。実際には、ＮＡＴ－Ｇ／Ｗ２２０は、ターゲットコンピュータ２６０のプロキシとしてネットワークインターフェースＣ１を指定している（また、上で説明したように、仮想ＢＩＴＷのＮＡＭ論理は、同様に構成され得る）。
図３を参照すると、ステップ３－３において、クラウドプラットフォームのルートテーブルは、修正され／構成され／拡張され得、その結果、パスの端末間の仮想パスを横断するアウトバウンドパケット、例えば、端末仮想コンピュータによってソース／発信され、ＮＡＴゲートウェイを介してインターネットホスト（または他のパブリックネットワークホスト）に宛てられたパケットが、端末仮想コンピュータから仮想ＢＩＴＷデバイスの非プロキシネットワークインターフェースにルーティングされ、次いで、仮想ＢＩＴＷデバイスのプロキシネットワークインターフェースからプライベートクラウドをパブリックネットワークとインターフェースするＮＡＴゲートウェイにルーティングされ得る。具体的には、ルートテーブルは、次のように修正され得る：（１）端末仮想コンピュータおよび仮想ＢＩＴＷデバイスの非プロキシインターフェースの両方に関連付けられたサブネットを離れるアウトバウンドパケットが、非プロキシインターフェースに向けて方向付けられる／転送される、および／または（２）仮想ＢＩＴＷのプロキシインターフェースおよびＮＡＴゲートウェイインターフェースの両方に関連付けられたサブネットを離れるアウトバウンドパケットが、ＮＡＴゲートウェイインターフェースに向けて方向付けられる／転送される。
例えば、図２Ｂを参照すると、クラウドのルートテーブルへの拡張は、（１）サブネット１０．０．１．０／２４を出る全てのアウトバウンドパケットのためのインターネットゲートウェイとして、ＩＰアドレス１０．０．１．１を有するＮＡＴ－Ｇ／Ｗ２２０のＮ２ ２２２インターフェースを識別するエントリを含み得る。（１ａ）このサブネット１０．０．１．０／２４は、仮想ＢＩＴＷデバイス２４０のＣ１ ２４１プロキシインターフェースを含み、（１ｂ）Ｎ２ ２２２は、仮想パス２０８の端末であることに留意されたい。したがって、このエントリは、仮想パス２０８の横断に関連付けられた要件を施行するのを助け得る。クラウドのルートテーブルへの拡張は、（２）サブネット１０．０．２．０／２４を出る全てのアウトバウンドパケットのための出て行くポイントとして、ＩＰアドレス１０．０．２．７を有するＣ２ ２４２インターフェースを識別する、Ｃ２ ２４２インターフェースのためのルートテーブル内のエントリ、をさらに含み得る。（２ａ）このサブネット１０．０．２．０／２４は、ターゲット仮想コンピュータ２６０（ＩＰアドレス１０．０．２．１５７を有する）を含み、（２ｂ）仮想コンピュータ２６０は、仮想パス２０８の端末であることに留意されたい。したがって、このエントリはまた、仮想パス２０８の横断に関連付けられた要件を施行するのを助け得る。
ステップ３－１、３－２、および３－３が完了すると、仮想ＢＩＴＷデバイスは、その仮想パスにおける動作の準備ができている可能性があり、したがって、ステップ３－４において、仮想ＢＩＴＷは、動作に移行され得る。
ステップ３－１、３－２および３－３並びに関連するサブステップの順序は例示的なものであり、実際には異なっていてもよいことに留意されたい。さらに、これらのステップのうちのいずれかは、組み合わされてもよく、および／またはさらに細分されてもよい。
仮想ＢＩＴＷデバイスの論理アーキテクチャの例をパイプラインとして表す図４を参照して、次にＮＡＭ論理コンポーネントについて考える。ＮＡＭは、ＦＰＰＰのネットワークインターフェースコントローラ（ＮＩＣ）ドライバと高速パスパケット処理（ＦＰＰＰ）アプリケーション論理との間に挿入され得、アプリケーションは、例えば、ネットワークファイアウォール、ネットワークアクセス制御、ウェブプロキシ、ＴＬＳプロキシ、パケットセキュリティゲートウェイ、脅威インテリジェンスゲートウェイ、ＩＰｓｅｃゲートウェイなど、であり得る。ＮＡＭの目的は、仮想ＢＩＴＷデバイスでは使用され得るが、物理ＢＩＴＷデバイスでは使用されない理由に関して説明され得る。例えば、物理ＢＩＴＷデバイスのための図４のバージョンは、少なくともＮＡＭ論理コンポーネントによって、（仮想ＢＩＴＷのための）図４とは異なり得る。
ＮＡＭコンポーネントは、１つ以上の機能を提供し得る。これらの機能の例としては、以下のものが挙げられる：
ＮＡＭ機能１：プロキシネットワークインターフェースに対して、プロキシＩＰアドレスとターゲット仮想コンピュータのＩＰアドレスとの間をマッピングする、
ＮＡＭ機能２：仮想パス横断ポリシー／要件を施行するために、伝送中のＬ３パケットおよびＬ２フレームのＩＰおよびＭＡＣアドレスを構成する、および／または、
ＮＡＭ機能３：プロキシ中に失われた可能性がある同じフロー内のパケットに関連付けられたルーティングおよび転送情報を回復し、迅速にアクセスするために、最近観察された伝送中のフレーム／パケットに関連付けられた情報を含む、パケットのフロー特性によってインデックス付けされ得る効率的なデータ構造を維持する。
上に列挙した３つの（３）ＮＡＭ機能は全て、ＩＰアドレスおよびＭＡＣアドレスを仮想ＢＩＴＷデバイスのネットワークインターフェース（図４のＣ１およびＣ２）に割り当てたいという欲求から生じ、一方、定義上、物理ＢＩＴＷデバイスのネットワークインターフェースは、Ｌ３－およびＬ２－トランスペアレントであり、したがって、ＮＡＭの必要はない。
ＮＡＭ機能１に関して：上記、例えば図３のステップ３－２から、インターネットクラウドＮＡＴゲートウェイは、ターゲット仮想コンピュータのパブリックＩＰアドレスを仮想ＢＩＴＷデバイスのプロキシインターフェースのＩＰアドレスに変換するように構成され得ることを想起されたい。したがって、例えば、図３のステップ３－１において、ＮＡＭ論理は、プロキシインターフェースのＩＰアドレスをターゲット仮想コンピュータのプライベートＩＰアドレスに変換するように構成され得る。
例えば、図２Ｂも参照すると、インターフェースＣ１ ２４１は、ターゲット仮想コンピュータ２６０をプロキシし得るので、Ｃ１が、Ｌ３宛先ＩＰアドレスがＣ１のＩＰアドレス１０．０．１．６に設定されたパケットを受信するとき、ＮＡＭ論理は、パケットの宛先ＩＰアドレスをターゲットコンピュータ２６０のＩＰアドレス１０．０．２．１５７に変更し、次いで、ＦＰＰＰアプリケーション論理を通る高速パスを介してインターフェースＣ２に向けてパケットを転送するように構成され得る。逆に、Ｃ２が、Ｌ３ソースＩＰアドレスがターゲットコンピュータ２６０のＩＰアドレス１０．０．２．１５７に設定されたパケットを受信するとき、パケットは、高速パスを介してＮＡＭに転送され得、ＮＡＭは、パケットのソースＩＰアドレスをＣ１のＩＰアドレス１０．０．１．６に変更するように構成され得る。次いで、Ｃ１は、パケットをその宛先に向けて転送し得る。パケットの宛先ＩＰアドレスが、インターネット（または他のパブリックネットワーク）アドレスである場合、パケットは、パケットのＬ３ソースＩＰアドレスをＣ１のＩＰアドレス１０．０．１．６からコンピュータ２６０のパブリックＩＰアドレス１７４．１２９．２０．６３に変換し得るＮＡＴ－Ｇ／Ｗ２２０を通過し得る。
ＮＡＭ機能２に関して：仮想ＢＩＴＷデバイスのネットワークインターフェースは、パケットをそれらの宛先に向けて転送する役割を果たし得る。転送機能は、Ｌ３パケットを含むＬ２フレームのＭＡＣアドレスを、適切な値、例えば、仮想パスの端末のＭＡＣアドレスに設定させる役割を果たし得る。これらのＭＡＣアドレス値は、低速パスを介して、すなわち、ＯＳカーネルのＴＣＰ／ＩＰネットワーキングスタック論理への呼び出しを介して、クラウドのルーティングテーブルから取得され得るが、しかしながら、性能上の理由で、仮想ＢＩＴＷデバイスは、伝送中のパケットを処理するときに低速パスを使用しなくてもよい。例えば、図３のステップ３－１のように、動作のために仮想ＢＩＴＷデバイスを構成するときに、適切なＭＡＣアドレス情報を用いてＮＡＭ論理を構成することによって、転送機能は、（低速パス）ＯＳカーネルのＴＣＰ／ＩＰネットワーキングスタックの代わりに、（高速パス）ＮＡＭからＭＡＣアドレス情報を取得し得る。
ＮＡＭ機能３に関して：この機能は、例えば、別のターゲット仮想コンピュータ、例えば、ロードバランサ、ウェブプロキシ、等によってプロキシされ得る複数の仮想コンピュータが存在し、関連付けられた通信が仮想ＢＩＴＷデバイスを通過する、いくつかのクラウド構成に使用され得る。例えば、ＮＡＭ機能３がないと仮定し、次いで、プロキシターゲット仮想コンピュータ（例えば、ロードバランサ）の背後の複数の仮想コンピュータのうちの１つによって発信され、インターネットホストに宛てられた要求パケットは、インターネット（または他のパブリックネットワーク）ホストに、プロキシロードバランサのＩＰアドレスを宛先として有する応答パケットを作成させ、送信させ得る。応答パケットを受信すると、ロードバランサは、どのプロキシされた仮想コンピュータが対応する要求をソースし／発信したかを知らない場合があり、したがって、ロードバランサは、プロキシされた仮想コンピュータのうちのいずれか１つを選択して、応答パケットを転送し得、したがって、選択されたプロキシされた仮想コンピュータが、対応する要求パケットの発信元／ソースではない場合があり得る。
上記の例示的なシナリオおよび他のシナリオを扱うために、ＮＡＭは、パケットの５タプル値（Ｌ３ソースおよび宛先ＩＰアドレス、Ｌ４ソースおよび宛先ポート、Ｌ３プロトコルタイプ）、関連するフレームのＭＡＣアドレス、および／または方向を含む、最近観察されたＬ３パケットおよび関連するＬ２フレームに関する情報を記憶／キャッシュする効率的なデータ構造を含み得る。このようにして、ＮＡＭは、応答パケットが最終的に適切な仮想コンピュータによって受信されるように、対応する要求パケットを発信した仮想コンピュータのＩＰアドレスおよびＭＡＣアドレスを回復し、それに応じて応答パケットおよび関連するフレームを修正することによって、上記の例示的なシナリオ（および同様のシナリオ）を処理することができ得る。適切であり得る高速パス性能要件に合わせて、効率的なデータ構造、例えば、ＬＲＵキャッシュは、効率的な挿入、検索、および／または削除をサポートし得ることに留意されたい。
図５は、仮想パス２０８内の仮想ＢＩＴＷデバイス２４０を通過し得るインターネットホストＨＯＳＴ－０ １１０とプライベートクラウド内の仮想コンピュータ２６０との間の通信の例を示す。図５に表される例示的なネットワーク要素は、図２Ｂに表される例示的な要素および関連する構成に対応するが、図５の要素は、本明細書で説明される他の構成に対応し得る。また、例示的な目的のために、仮想ＢＩＴＷデバイス２４０が、図３のステップ３－１、３－２、および３－３に従って展開および構成されており、図３のステップ３－４によって表される動作モードにあると仮定する。
例として、仮想コンピュータ２６０は、ＤＮＳ登録されたドメイン名ｗｗｗ．ｅｘａｍｐｌｅ－ｗｅｂ－ｓｅｒｖｅｒ．ｎｅｔを有するウェブサーバアプリケーションを実行し得、ＨＯＳＴ－０ １１０（例えば、パブリックＩＰアドレス７４．６５．１５０．９５によってアドレス指定される）は、ウェブクライアント／ウェブブラウザアプリケーションを実行し得る。ＨＯＳＴ－０ １１０上でウェブブラウザを動作させるユーザは、ブラウザを、ＵＲＬ ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｅｘａｍｐｌｅ－ｗｅｂ－ｓｅｒｖｅｒ．ｎｅｔに向け得る。ステップ５－０（図５には図示せず）において、ブラウザは、ｗｗｗ．ｅｘａｍｐｌｅ－ｗｅｂ－ｓｅｒｖｅｒ．ｎｅｔを解決するために（インターネット）ＤＮＳにクエリを発行することができ、ＤＮＳは、ＩＰアドレス１７４．１２９．２０．６３で応答することができる。
ステップ５－１において、ＨＯＳＴ－０ １１０は、Ｌ３ソースＩＰアドレス７４．６５．１５０．９５およびＬ３宛先ＩＰアドレス１７４．１２９．２０．６３を有するＴＣＰ ＳＹＮハンドシェイクパケットＰ０．０をインターネットを介して仮想コンピュータ２６０に向けて送信することによって、１７４．１２９．２０．６３（すなわち、仮想コンピュータ２６０）のポート４４３（ＨＴＴＰＳ）とのＴＣＰ接続の確立を開始することができる。
ステップ５－２において、ＮＡＴ－Ｇ／Ｗ２２０は、パケットＰ０．０を受信することができる。ＮＡＴ機能は、コンピュータ２６０のパブリックＩＰアドレス１７４．１２９．２０．６３を、仮想ＢＩＴＷデバイス２４０のネットワークインターフェースＣ１ ２４１の（プライベート）ＩＰアドレスであってもよく、ターゲット仮想コンピュータ２６０のプロキシＩＰアドレスであってもよい１０．０．１．６に変換し得る。ＮＡＴ－Ｇ／Ｗ２２０は、次のようにパケットＰ０．０をＰ０．１に変換することができる：（１）Ｌ３宛先ＩＰアドレスが、１０．０．１．６（プロキシネットワークインターフェースＣ１ ２４１のＩＰアドレス）に変更される、（２）Ｌ２ソースＭＡＣアドレスが、１２：ｆ７：４ｃ：ａｃ：ｄｅ：７ｆ（ＮＡＴ－Ｇ／Ｗ２２０のネットワークインターフェースＮ２ ２２２のＭＡＣアドレス）に変更される、（３）Ｌ２宛先ＭＡＣアドレスが、１２：３ｄ：ｆ８：０７：ｆ０：１９（仮想ＢＩＴＷデバイス２４０のネットワークインターフェースＣ１ ２４１のＭＡＣアドレス）に変更される。ネットワークインターフェースＮ２ ２２２は、仮想パス２０８上で仮想ＢＩＴＷデバイス２４０のネットワークインターフェースＣ１ ２４１に向けてパケットＰ０．１を送信することができる。
ステップ５－３において、仮想ＢＩＴＷデバイス２４０は、そのネットワークインターフェースＣ１ ２４１を通してパケットＰ０．１を受信することができる。上述したＮＡＭ機能３に従って、ＮＡＭは、プロキシ変換（この例では図示せず）中に失われる可能性がある情報を回復するために起点コンピュータ情報が後で必要とされる場合に、パケットＰ０．１に関連付けられた情報を、最近観察されたパケットに関連付けられた情報を記憶するための効率的なデータ構造に挿入することができる。ＮＡＭは、次のようにパケットＰ０．１をＰ０．２に変換することができる：（１）Ｌ３宛先ＩＰアドレスが、１０．０．２．１５７（仮想コンピュータ２６０のＩＰアドレス）に変更される、（２）Ｌ２ソースＭＡＣアドレスが、１２：ａ８：８４：４０：ｂ６：３９（ネットワークインターフェースＣ２ ２４２のＭＡＣアドレス）に変更される、（３）Ｌ２宛先ＭＡＣアドレスが、１２：４３：９ｄ：ｂ６：７ｂ：ｆ３（仮想コンピュータ２６０のネットワークインターフェースのＭＡＣアドレス）に変更される。ＮＡＭは、パケットＰ０．２をＣ２ ２４２に向けて転送／パイプライン化することができる。（高速パス）パケット処理アプリケーションは、パケットＰ０．２を処理する。アプリケーションがパケットＰ０．２をドロップ／ブロックしないと仮定すると、ネットワークインターフェースＣ２ ２４２は、仮想パス２０８上で仮想コンピュータ２６０に向けてパケットＰ０．２を送信することができる。
ステップ５－４において、ターゲット仮想コンピュータ２６０は、パケットＰ０．２を受信することができる。コンピュータ２６０は、ＴＣＰ ＳＹＮ－ＡＣＫハンドシェイク信号を含むパケットＰ１．０を作成することによって、ＴＣＰ ＳＹＮハンドシェイク信号に応答することができ、（１）１０．０．２．１５７（仮想コンピュータ２６０のプライベートＩＰアドレス）に設定されたＬ３ソースＩＰアドレス、（２）７４．６５．１５０．９５（ＨＯＳＴ－０ １１０のＩＰアドレス）に設定されたＬ３宛先ＩＰアドレス、（３）１２：４３：９ｄ：ｂ６：７ｂ：ｆ３（コンピュータ２６０のＭＡＣアドレス）に設定されたＬ２ソースＭＡＣアドレス、（４）１２：ａ８：８４：４０：ｂ６：３９（仮想ＢＩＴＷデバイス２４０のネットワークインターフェースＣ２ ２４２のＭＡＣアドレス）に設定されたＬ２宛先ＭＡＣアドレス、を有する。パケットＰ１．０の宛先ＭＡＣアドレスをＣ２ ２４２のＭＡＣアドレスに設定することは、Ｐ１．０のＬ３宛先ＩＰアドレスがＣ２ ２４２のＩＰアドレスでない場合であっても、パケットＰ１．０が仮想ＢＩＴＷデバイス２４０を介して仮想パス２０８を横断することを確実にするのに役立ち得る。コンピュータ２６０は、仮想パス２０８上でＨＯＳＴ－０ １１０に向けてパケットＰ１．０を送信／転送することができる。
ステップ５－５において、仮想ＢＩＴＷデバイス２４０は、そのネットワークインターフェースＣ２ ２４２を通してパケットＰ１．０を受信することができる。上述したＮＡＭ機能３に従って、ＮＡＭは、プロキシ変換（この例では図示せず）中に失われる可能性がある情報を回復するために起点コンピュータ情報が後で必要とされる場合に、パケットＰ１．０に関連付けられた情報を、最近観察されたパケットに関連付けられた情報を記憶するための効率的なデータ構造に挿入することができる。ＮＡＭは、次のようにパケットＰ１．０をＰ１．１に変換することができる：（１）Ｌ３ソースＩＰアドレスが、１０．０．１．６（コンピュータ２６０のプロキシとなるネットワークインターフェースＣ１ ２４１のＩＰアドレス）に変更される、（２）Ｌ２ソースＭＡＣアドレスが、１２：３ｄ：ｆ８：０７：ｆ０：１９（ネットワークインターフェースＣ１ ２４１のＭＡＣアドレス）に変更される、および（３）Ｌ２宛先ＭＡＣアドレスが、１２：ｆ７：４ｃ：ａｃ：ｄｅ：７ｆ（ＮＡＴ－Ｇ／Ｗ２２０のネットワークインターフェースＮ２ ２２２のＭＡＣアドレス）に変更される。パケットＰ１．１の宛先ＭＡＣアドレスをＮ２ ２２２のＭＡＣアドレスに設定することは、Ｐ１．１のＬ３宛先ＩＰアドレスがＮ２ ２２２のＩＰアドレスでない場合であっても、パケットＰ１．１がＮＡＴ－Ｇ／Ｗ２２０への仮想パス２０８を横断することを確実にするのに役立ち得る。ＮＡＭは、パケットＰ１．１をＣ１ ２４１に向けて転送／パイプライン化することができる。（高速パス）パケット処理アプリケーションは、パケットＰ１．１を処理する。アプリケーションがパケットＰ１．１をドロップ／ブロックしないと仮定すると、ネットワークインターフェースＣ１ ２４１は、仮想パス２０８上でＨＯＳＴ－０ １１０に向けてパケットＰ１．１を送信／転送することができる。
ステップ５－６において、ＮＡＴ－Ｇ／Ｗ２２０は、仮想パス２０８の端末であるそのネットワークインターフェースＮ２ ２２２を通してパケットＰ１．１を受信することができる。ＮＡＴ－Ｇ／Ｗ２２０は、次のようにパケットＰ１．１をＰ１．２に変換することができる：（１）Ｌ３ソースＩＰアドレスが１７４．１２９．２０．６３（仮想コンピュータ２６０のパブリックＩＰアドレス）に変更される。ネットワークインターフェースＮ１ ２２１は、インターネットを介してＨＯＳＴ－０ １１０に向けてパケットＰ．１．２を送信／転送する。
ステップ５－７において、ＨＯＳＴ－０ １１０と仮想コンピュータ２６０（ウェブサイトｗｗｗ．ｅｘａｍｐｌｅ－ｗｅｂ－ｓｉｔｅ．ｎｅｔをホストする）との間のＴＣＰ接続およびＴＬＳトンネルが確立され得、（ＴＬＳで保護された）ＨＴＴＰセッション（例えば、ＨＴＴＰＳ）が行われ得る。ＨＴＴＰセッションが完了すると、ＴＬＳトンネルおよびＴＣＰ接続を切断することができる。通信を構成する全てのパケットは、仮想パス２０８を横断し、両方向に仮想ＢＩＴＷデバイス２４０を通過することができる。
本明細書で説明されるか、または図のうちのいずれかに示される要素のいずれも、１つ以上のコンピューティングデバイスを使用して部分的にまたは完全に実装され得る。本明細書で説明される他の要素のうちのいずれかを実装するために使用され得る、例示的コンピューティングデバイス６００のハードウェア要素が、図６に示されている。これらのハードウェア要素のうちのいずれか、および／またはコンピューティングデバイス６００自体は、コンピューティングデバイス６００の仮想バージョンにおいてエミュレートされ得る。コンピューティングデバイス６００は、１つ以上のプロセッサ６０１を含み得、プロセッサ６０１は、コンピュータプログラムのコンピュータ可読命令を実行して、本明細書に説明される機能または他の動作のうちのいずれかを実施し得る。命令は、他のデータとともに、例えば、読み出し専用メモリ（read-only memory、ＲＯＭ）および／またはランダムアクセスメモリ（random access memory、ＲＡＭ）、ハードドライブ、磁気若しくは光ディスク、ユニバーサルシリアルバス（Universal Serial Bus、ＵＳＢ）ドライブ、並びに／または任意の他のタイプのコンピュータ可読媒体などのメモリを含み得る、記憶装置６０２に記憶され得る。コンピューティングデバイス６００はまた、キーボード、マウス、音声入力、等などの１つ以上の入力デバイス６０５とインターフェースするための、および、ディスプレイ、スピーカ、プリンタ、等などの１つ以上の出力デバイス６０６とインターフェースするためのユーザインターフェース６０４を含み得る。コンピューティングデバイス６００はまた、コンピューティングデバイス６００の外部のネットワークの一部であり得る１つ以上の外部デバイスとインターフェースするためのネットワークインターフェース６０３を含み得る。図６は、例示的なハードウェア構成を示すが、コンピューティングデバイス６００の要素のうちの１つ以上は、ソフトウェアとして、またはハードウェアおよびソフトウェアの組み合わせとして実装されてもよい。コンピューティングデバイス６００のコンポーネントを追加、除去、結合、分割、等をするための変更を行うことができる。加えて、図６に示される要素は、本明細書に説明されるものなどの動作を実施するように構成されている基本的なコンピューティングデバイスおよびコンポーネントを使用して実装され得る。プロセッサ６０１および／または記憶装置６０２はまた、若しくは代替的に、１つ以上の集積回路（Integrated Circuit、ＩＣ）を通じて実装され得る。ＩＣは、例えば、ＲＯＭに記憶された、および／またはＩＣ内に組み込まれた、プログラミング命令または他のデータにアクセスするマイクロプロセッサであり得る。例えば、ＩＣは、本明細書に説明される計算および他の動作専用のゲートおよび／または他の論理を有する特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit、ＡＳＩＣ）を含み得る。ＩＣは、ＲＯＭまたはＲＡＭから読み出されたプログラミング命令の実行に基づいていくつかの動作を、ゲートまたは他の論理に組み込まれた他の動作とともに実施し得る。
本明細書で説明される機能およびステップは、本明細書で説明される１つ以上の機能を実施するために１つ以上のコンピューティングデバイス（例えば、コンピュータまたは他のデータ処理デバイス）によって実行される、１つ以上のプログラムモジュールなどの中のコンピュータ使用可能データまたはコンピュータ実行可能命令において具体化され得る。一般に、プログラムモジュールは、１つ以上のコンピューティングデバイスのうちの１つ以上のプロセッサによって実行されるとき、特定のタスクを実行する、または特定の抽象データタイプを実現するルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造、および／または他の要素を含み得る。コンピュータ実行可能命令は、ハードディスク、光ディスク、リムーバブル記憶媒体、ソリッドステートメモリ、ＲＡＭなどのコンピュータ可読媒体に記憶され得る。理解されるように、プログラムモジュールの機能は、所望に応じて組み合わせられ得るか、または分散され得る。さらに、機能は、集積回路、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（field-programmable gate array、ＦＰＧＡ）などのファームウェア等価物またはハードウェア等価物において、全体的にまたは部分的に具体化できる。特定のデータ構造を使用して、本開示の１つ以上の態様をより効果的に実装し得、このようなデータ構造は、本明細書で説明されるコンピュータ実行可能命令およびコンピュータ使用可能データの範囲に収まると企図される。
必須ではないが、本明細書で説明される様々な態様は、コンピューティングデバイスの１つ以上のプロセッサによって実行されるとき、コンピューティングデバイスに本明細書で開示するステップを実施させる、方法、システム、装置、またはコンピュータ実行可能命令を記憶する１つ以上のコンピュータ可読媒体として具現化され得ることを当業者は理解するであろう。したがって、態様は、完全にハードウェア実施形態、完全にソフトウェア実施形態、完全にファームウェア実施形態、完全に仮想実施形態、またはソフトウェア態様、ハードウェア態様、仮想化態様、および／若しくはファームウェア態様を任意の組み合わせで組み合わせた実施形態の形態を取り得る。
本明細書で説明されるように、様々な方法および行為は、１つ以上の物理的に別個のまたは統合されたコンピューティングデバイス（一緒にコンピューティングデバイスを形成し得る）およびネットワークにわたって動作し得る。機能は、任意の様態で分散され得、または単一の物理コンピューティングデバイス若しくはコンピューティングデバイスの仮想バージョン（例えば、サーバ、クライアントコンピュータ、ユーザデバイス、仮想環境、など）内に配置され得る。
本開示の態様が、その例示的な実施形態に関して説明されてきた。添付の特許請求項の範囲および趣旨に収まる多数の他の実施形態、変形、および変更は当業者であれば、本開示を検討することにより想到するであろう。例えば、当業者は、例示的な図に示されたステップが、列挙された順序以外の順序で実行され得、示された１つ以上のステップは、任意選択的であり得ることを理解するであろう。

Claims (31)

  1. 方法であって、
    デバイスを仮想パスにプロビジョニングすることと、
    ネットワークアドレスマッパー（ＮＡＭ）論理を、
    前記仮想パスを介して接続された仮想パス端末の複数のアドレスと、
    前記仮想パス端末のサブネットに対応するネットワークインターフェースの複数のアドレスと、
    プロキシ情報と、を用いて構成することと、
    少なくとも１つのパブリックインターネットプロトコル（ＩＰ）アドレスを、前記デバイスに関連付けられたプライベートＩＰアドレスに変換するようにネットワークアドレス変換（ＮＡＴ）ゲートウェイを構成することと、
    前記デバイスおよび前記ＮＡＴゲートウェイを通した仮想パスルーティングを施行するように構成された少なくとも１つのクラウドルーティングテーブルを提供することと、を含む、方法。
  2. 前記デバイスが、仮想バンプ・イン・ザ・ワイヤ（ＢＩＴＷ）デバイスを含む、請求項１に記載の方法。
  3. 前記仮想パス端末の前記複数のアドレスが、
    前記端末の複数のインターネットプロトコル（ＩＰ）アドレスと、
    前記端末の複数の媒体アクセス制御（ＭＡＣ）アドレスと、を含む、請求項１または請求項２に記載の方法。
  4. 前記ネットワークインターフェースの前記複数のアドレスが、
    前記ネットワークインターフェースの複数のインターネットプロトコル（ＩＰ）アドレスと、
    前記ネットワークインターフェースの複数の媒体アクセス制御（ＭＡＣ）アドレスと、を含む、請求項１～請求項３のいずれか一項に記載の方法。
  5. 前記ネットワークインターフェースが、
    前記ＮＡＴゲートウェイのネットワークインターフェースとインターフェースするように構成された第１のサブネットに対応する前記デバイスの第１のネットワークインターフェースと、
    ターゲットのネットワークインターフェースとインターフェースするように構成された第２のサブネットに対応する前記デバイスの第２のネットワークインターフェースと、を含み、
    前記第１のサブネットと前記第２のサブネットとが重ならない、請求項１～請求項４のいずれか一項に記載の方法。
  6. 前記仮想パスが、前記デバイスを通る高速パスを含み、前記デバイスが、前記ＮＡＴゲートウェイから受信された少なくとも１つのパケットを前記高速パスを通してルーティングするように構成されている、請求項１～請求項５のいずれか一項に記載の方法。
  7. 前記クラウドルーティングテーブルが、前記デバイスおよび前記ＮＡＴゲートウェイを通したアウトバウンド仮想パスルーティングを施行するように構成されている、請求項１～請求項６のいずれか一項に記載の方法。
  8. 前記ＮＡＭ論理を前記構成することが、前記仮想パス端末の各々が前記ネットワークインターフェースのうちの１つに排他的にマッピングされるように前記ＮＡＭ論理を構成することを含む、請求項１～請求項７のいずれか一項に記載の方法。
  9. 方法であって、
    ネットワークアドレス変換（ＮＡＴ）ゲートウェイによって、パブリックインターネットプロトコル（ＩＰ）アドレスにアドレス指定されたパケットを受信することと、
    前記ＮＡＴゲートウェイによって、前記パブリックＩＰアドレスを、仮想パスにプロビジョニングされたデバイスのプライベートＩＰアドレスに変換することであって、前記デバイスが、
    前記仮想パスを介して接続された仮想パス端末の複数のアドレスと、
    前記仮想パス端末のサブネットに対応するネットワークインターフェースの複数のアドレスと、
    プロキシ情報と、を用いて構成されたネットワークアドレスマッパー（ＮＡＭ）論理を含む、変換することと、
    前記ＮＡＴゲートウェイによって、前記パケットを前記プライベートＩＰアドレスに向けて送信することと、を含む、方法。
  10. 少なくとも１つのクラウドルーティングテーブルを使用して、前記ＮＡＴゲートウェイおよび前記デバイスを介して前記仮想パスを通して前記パケットをルーティングすること、をさらに含む、請求項９に記載の方法。
  11. 前記デバイスが、仮想バンプ・イン・ザ・ワイヤ（ＢＩＴＷ）デバイスを含む、請求項９または請求項１０に記載の方法。
  12. 前記仮想パス端末の前記複数のアドレスが、
    前記端末の複数のインターネットプロトコル（ＩＰ）アドレスと、
    前記端末の複数の媒体アクセス制御（ＭＡＣ）アドレスと、を含む、請求項９～請求項１１のいずれか一項に記載の方法。
  13. 前記ネットワークインターフェースの前記複数のアドレスが、
    前記ネットワークインターフェースの複数のインターネットプロトコル（ＩＰ）アドレスと、
    前記ネットワークインターフェースの複数の媒体アクセス制御（ＭＡＣ）アドレスと、を含む、請求項９～請求項１２のいずれか一項に記載の方法。
  14. 前記ネットワークインターフェースが、
    前記ＮＡＴゲートウェイのネットワークインターフェースとインターフェースするように構成された第１のサブネットに対応する前記デバイスの第１のネットワークインターフェースと、
    ターゲットのネットワークインターフェースとインターフェースするように構成された第２のサブネットに対応する前記デバイスの第２のネットワークインターフェースと、を含み、
    前記第１のサブネットと前記第２のサブネットとが重ならない、請求項９～請求項１３のいずれか一項に記載の方法。
  15. 前記仮想パスが、前記デバイスを通る高速パスを含む、請求項９～請求項１４のいずれか一項に記載の方法。
  16. 前記ＮＡＭ論理が、前記仮想パス端末の各々が前記ネットワークインターフェースのうちの１つに排他的にマッピングされるように構成されている、請求項９～請求項１５のいずれか一項に記載の方法。
  17. ネットワークアドレス変換（ＮＡＴ）ゲートウェイによって実行されるとき、請求項９～請求項１６のいずれか一項に記載のステップを実行するように前記ＮＡＴゲートウェイを構成する命令を記憶する、コンピュータ可読媒体。
  18. ネットワークアドレス変換（ＮＡＴ）ゲートウェイであって、
    １つ以上のプロセッサと、
    命令を記憶する１つ以上のコンピュータ可読媒体であって、前記命令が、前記１つ以上のプロセッサによって実行されるとき、前記ＮＡＴゲートウェイに、
    パブリックインターネットプロトコル（ＩＰ）アドレスにアドレス指定されたパケットを受信することと、
    前記パブリックＩＰアドレスを、仮想パスにプロビジョニングされたデバイスのプライベートＩＰアドレスに変換することであって、前記デバイスが、
    前記仮想パスを介して接続された仮想パス端末の複数のアドレスと、
    前記仮想パス端末のサブネットに対応するネットワークインターフェースの複数のアドレスと、
    プロキシ情報と、を用いて構成されたネットワークアドレスマッパー（ＮＡＭ）論理を含む、変換することと、
    前記プライベートＩＰアドレスに向けて前記パケットを送信することと、を行わせる、１つ以上のコンピュータ可読媒体と、を備える、ネットワークアドレス変換（ＮＡＴ）ゲートウェイ。
  19. 前記命令が、前記１つ以上のプロセッサによって実行されるとき、前記ＮＡＴゲートウェイに、少なくとも１つのクラウドルーティングテーブルを使用して、前記ＮＡＴゲートウェイおよび前記デバイスを介した前記仮想パスを通る前記パケットのルーティングをさらに施行させる、請求項１８に記載のＮＡＴゲートウェイ。
  20. 前記仮想パス端末の前記複数のアドレスが、
    前記端末の複数のインターネットプロトコル（ＩＰ）アドレスと、
    前記端末の複数の媒体アクセス制御（ＭＡＣ）アドレスと、を含む、請求項１８または請求項１９に記載のＮＡＴゲートウェイ。
  21. 前記ネットワークインターフェースの前記複数のアドレスが、
    前記ネットワークインターフェースの複数のインターネットプロトコル（ＩＰ）アドレスと、
    前記ネットワークインターフェースの複数の媒体アクセス制御（ＭＡＣ）アドレスと、を含む、請求項１８～請求項２０のいずれか一項に記載のＮＡＴゲートウェイ。
  22. 前記ネットワークインターフェースが、
    前記ＮＡＴゲートウェイのネットワークインターフェースとインターフェースするように構成された第１のサブネットに対応する前記デバイスの第１のネットワークインターフェースと、
    ターゲットのネットワークインターフェースとインターフェースするように構成された第２のサブネットに対応する前記デバイスの第２のネットワークインターフェースと、を含み、
    前記第１のサブネットと前記第２のサブネットとが重ならない、請求項１８～請求項２１のいずれか一項に記載のＮＡＴゲートウェイ。
  23. 前記ＮＡＭ論理が、前記仮想パス端末の各々が前記ネットワークインターフェースのうちの１つに排他的にマッピングされるように構成されている、請求項１８～請求項２２のいずれか一項に記載のＮＡＴゲートウェイ。
  24. システムであって、
    ネットワークアドレス変換（ＮＡＴ）ゲートウェイであって、
    １つ以上のプロセッサと、
    命令を記憶する１つ以上のコンピュータ可読媒体と、を備える、ネットワークアドレス変換（ＮＡＴ）ゲートウェイと、
    仮想パスにプロビジョニングされ、プライベートインターネットプロトコル（ＩＰ）アドレスを有するデバイスであって、前記デバイスが、
    前記仮想パスを介して接続された仮想パス端末の複数のアドレスと、
    前記仮想パス端末のサブネットに対応するネットワークインターフェースの複数のアドレスと、
    プロキシ情報と、を用いて構成されたネットワークアドレスマッパー（ＮＡＭ）論理を含む、デバイスと、を備え、
    前記命令が、前記１つ以上のプロセッサによって実行されるときに、前記ＮＡＴゲートウェイに、
    パブリックインターネットプロトコル（ＩＰ）アドレスにアドレス指定されたパケットを受信することと、
    前記パブリックＩＰアドレスを前記デバイスの前記プライベートＩＰアドレスに変換することと、
    前記デバイスの前記プライベートＩＰアドレスに向けて前記パケットを送信することと、を行わせる、システム。
  25. 前記命令が、前記１つ以上のプロセッサによって実行されるとき、前記ＮＡＴゲートウェイに、少なくとも１つのクラウドルーティングテーブルを使用して、前記ＮＡＴゲートウェイおよび前記デバイスを介した前記仮想パスを通る前記パケットのルーティングをさらに施行させる、請求項２４に記載のシステム。
  26. 前記デバイスが、仮想バンプ・イン・ザ・ワイヤ（ＢＩＴＷ）デバイスを含む、請求項２４または請求項２５に記載のシステム。
  27. 前記仮想パス端末の前記複数のアドレスが、
    前記端末の複数のインターネットプロトコル（ＩＰ）アドレスと、
    前記端末の複数の媒体アクセス制御（ＭＡＣ）アドレスと、を含む、請求項２４～請求項２６のいずれか一項に記載のシステム。
  28. 前記ネットワークインターフェースの前記複数のアドレスが、
    前記ネットワークインターフェースの複数のインターネットプロトコル（ＩＰ）アドレスと、
    前記ネットワークインターフェースの複数の媒体アクセス制御（ＭＡＣ）アドレスと、を含む、請求項２４～請求項２７のいずれか一項に記載のシステム。
  29. 前記ネットワークインターフェースが、
    前記ＮＡＴゲートウェイのネットワークインターフェースとインターフェースするように構成された第１のサブネットに対応する前記デバイスの第１のネットワークインターフェースと、
    ターゲットのネットワークインターフェースとインターフェースするように構成された第２のサブネットに対応する前記デバイスの第２のネットワークインターフェースと、を含み、
    前記第１のサブネットと前記第２のサブネットとが重ならない、請求項２４～請求項２８のいずれか一項に記載のシステム。
  30. 前記仮想パスが、前記デバイスを通る高速パスを含む、請求項２４～請求項２９のいずれか一項に記載のシステム。
  31. 前記ＮＡＭ論理が、前記仮想パス端末の各々が前記ネットワークインターフェースのうちの１つに排他的にマッピングされるように構成されている、請求項２４～請求項３０のいずれか一項に記載のシステム。
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