JP3222096B2 - アドレス対応関係キャッシュ管理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、あるアドレス体系
を持つ大規模通信網に対して、仮想的に別アドレス体系
を持つ通信網を対応させて仮想通信網を構築する際に、
その対応関係が変動することがある大規模なアドレスの
対応関係を効率的に維持するアドレス対応関係キャッシ
ュ管理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、コンピュータ通信等の従来構内網
程度の規模を前提として作られた小規模ネットワーク
を、広域基幹網を介して仮想的に接続・統合するサービ
スに関する要求が高まっている。このようなサービスを
提供するに当たり、通信事業者が維持管理する広域基幹
網における通信プロトコルは単一のものとし、基幹網と
利用者の外部端末群とを接続する中間接続装置が外部端
末群よりのパケットを基幹網内部で利用できるプロトコ
ルにカプセル化して、基幹網内部では単一プロトコルに
よる通信を行う方法がある。

【０００３】このような方法による通信を行うには、広
域基幹網内でのプロトコルのアドレス体系（Ａとする）
と、外部端末群が利用する通信プロトコルのアドレス体
系（Ｂとする）との対応関係を保持することが必要にな
る。一般に、複数の外部端末群に対して１つの基幹網が
通信経路として存在することから、アドレス体系Ａとア
ドレス体系Ｂとの対応関係は１対複数となる。このた
め、外部端末群が利用する通信プロトコルアドレスと、
広域基幹網内でのプロトコルアドレスとの対応関係の全
てを中間接続装置において保持させるのは、情報量の膨
大さと変更時の維持管理の困難さからして得策でなく、
対応関係を保持するアドレス対応関係広報装置を広域基
幹網内に設置し、中間接続装置が必要な都度対応関係を
アドレス対応関係広報装置に問い合わせることにするの
が有効である。この場合、中間接続装置は、一次設定管
理に対する問い合わせを減らすために、一度取得した対
応関係をキャッシュとして保持することとするのが有効
である。

【０００４】ところが、中間接続装置において、アドレ
ス体系Ａと、あるアドレス体系Ｂとの対応関係をキャッ
シュとして保持している間に、その対応関係が変更され
る場合がある。これは、アドレス体系Ｂのアドレスに対
する通信経路としてアドレス体系Ａのアドレスが対応づ
けられていることに起因するものであり、例えば、アド
レス体系Ｂの外部端末群の移動によってや、アドレス体
系Ｂにおける自律的なアドレス体系Ａとは直接関係のな
い経路情報の再構成に伴って起きる。

【０００５】この場合、変更前の古い対応関係を保持し
ている中間接続装置は、ある通信の宛先アドレスＢ−１
に対する古い対応関係にあるアドレスＡ−１に対してパ
ケットを転送するので、それを受信したアドレスＡ−１
の中間接続装置ではもはやアドレスＢ−１の外部端末群
へ当該パケットを転送することができず、アドレスＢ−
１の外部端末群に対しての通信を行うことが不能にな
る。このため、無効になった中間接続装置のアドレス対
応関係のキャッシュを消去し、改めてアドレス対応関係
広報装置に対して問い合わせを行う必要が生じる。

【０００６】従来、このようなアドレス体系の関係管理
を行う方法として、ＭＰＯＡ（Multi Protocol Over AT
M）と呼ばれるＡＴＭアドレスを基幹網アドレスとし、
その他の外部端末が利用するユーザプロトコルをＡＴＭ
アドレスと対応づけて通信を行う方法が実現されてい
る。ＭＰＯＡでは、中間接続装置がアドレスの対応関係
をアドレス対応関係広報装置に問い合わせるための方法
としてＮＨＲＰ（Next Hop resolution Protocol）とい
うプロトコルを用いており、ユーザプロトコルとＡＴＭ
アドレスの対応関係が変化した際には、アドレス対応関
係広報装置が変化を把握した段階で全ての中間接続装置
に対して該当するキャッシュが無効であることを宣言す
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
アドレス体系の関係管理方法においては、基幹網が広域
化して中間接続装置数及びアドレスの対応関係の変更頻
度が共に増大すると、キャッシュの維持管理のためのア
ドレス対応関係広報装置の動作負担が増大する。このた
め、基幹網の広域化に限界があり、上記従来の方法では
せいぜい端末数が数千程度の規模の基幹網を構築できる
に過ぎなかった。

【０００８】かかる基幹網アドレスとユーザアドレスの
関係づけを利用したネットワーク構築に関する従来技術
の問題点は、中間接続装置が保持するキャッシュの管理
をアドレス対応関係広報装置が一元的に行うこととして
いるために、基幹網の広域化につれてアドレス対応関係
広報装置の負担が増大するというところにある。

【０００９】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、アドレス対応関係の変化に対処する際の負担を
削減して基幹網の広域化を可能とし、大規模仮想ネット
ワークの構築及び運用を容易かつ適切に行うことができ
るアドレス対応関係キャッシュ管理方法を提供すること
を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、あるプロトコ
ルに準拠した第１のアドレス体系を持つ基幹網と、他の
パケット通信用プロトコルに準拠した第２のアドレス体
系を持つ複数の外部端末群と、前記第１のアドレス体系
と第２のアドレス体系とのアドレス対応関係を保持する
アドレス対応関係広告装置と、前記複数の外部端末群を
各々前記基幹網と接続し、各々、自己が収容する外部端
末群の前記第２のアドレス体系によるアドレスを保持し
た中間接続装置とを有し、自己が収容する外部端末群か
ら前記第２のアドレス体系によるアドレスを付したパケ
ットを受けた中間接続装置が、当該アドレスに係る前記
アドレス対応関係をアドレス対応関係広告装置から取得
してキャッシュとして保持するアドレス対応関係キャッ
シュ管理方法に関するものである。このようなアドレス
対応関係キャッシュ管理方法を利用し、中間接続装置が
キャッシュに保持したアドレス対応関係に基づいて当該
アドレスの外部端末群を収容する中間接続装置へ前記基
幹網を介して当該パケットを転送することにより、仮想
ネットワークが構築される。

【００１１】そして、請求項１記載の発明にあっては、
かかるアドレス対応関係キャッシュ管理方法において、
第１の中間接続装置に収容されていた第１の外部端末群
が他の第２の中間接続装置に収容されることとなって前
記アドレス対応関係が変化したとき、この変化を、前記
アドレス対応関係広告装置、前記第１及び第２の中間接
続装置を含む一部の装置に対してのみ通知し、前記変化
を通知されていない第３の中間接続装置が、自己が収容
する外部端末群から前記第１の外部端末群のアドレスが
付されたパケットを受けた時、保持しているキャッシュ
に基づいて前記第１の中間接続装置へ前記パケットを転
送し、前記第１の中間接続装置が、受けた前記パケット
に付されたアドレスに基づき、その送信先の外部端末群
を自己が収容していないと認識することにより、前記第
１の外部端末群のアドレスに係るアドレス対応関係の破
棄を前記第３の中間接続装置に通知し、その通知を受け
た前記第３の中間接続装置が、当該アドレス対応関係を
破棄し、前記変化後の前記第１の外部端末群のアドレス
に係るアドレス対応関係をアドレス対応関係広告装置か
ら取得してキャッシュとして保持することを特徴として
いる。

【００１２】これを具体的に詳述すると、例えば次のよ
うになる。すなわち、あるプロトコルのアドレス体系
（Ａとする）のネットワークアドレス（Ａ−１、Ａ−
２、…とする）を持つ大規模なバックボーンネットワー
ク上で、別種パケット通信プロトコルのアドレス体系
（Ｂとする）のネットワークアドレス（Ｂ−１、Ｂ−
２、…とする）とアドレス体系Ａの多対１の対応関係を
アドレス対応関係広告装置が保持し、外部端末群と基幹
網ネットワークを接続する中間接続装置が、その中間接
続装置の収容する外部端末群のアドレス体系Ｂによるア
ドレスを保持し、基幹網外部の端末同士がアドレス体系
Ｂでパケットを送出する時、送信側中間接続装置がアド
レス体系Ｂとアドレス体系Ａとの対応関係をアドレス対
応関係広告装置から取得して解決した受信側外部端末群
を収容する受信側中間接続装置に転送することにより、
基幹網内部ではアドレス体系Ｂと対応関係のあるアドレ
ス体系Ａで転送制御を行い、アドレス体系Ａでの通信を
受信した受信側中間接続装置がアドレス体系Ｂに属する
アドレスを用いて収容する外部端末群に対して転送する
方法で通信を行う。

【００１３】そして、このような通信を行う大規模仮想
ネットワーク基幹網において、アドレス体系Ａのアドレ
スＡ−１を持つ送信側中間接続装置Ａ−１が取得したア
ドレス体系Ａとアドレス体系Ｂの対応関係をキャッシュ
として保持している間に、アドレス体系Ａとアドレス体
系Ｂの対応関係の変化が生じ、かつてアドレス体系Ａの
アドレスＡ−２を持つ受信側中間接続装置Ａ−２に収容
されていたアドレス体系ＢのアドレスＢ−１を持つ外部
端末群Ｂ−１がアドレスＡ−３を持つ受信側中間接続装
置Ａ−３に収容されるようになり、この変化をアドレス
対応関係広告装置、新たに外部端末Ｂ−１を収容しアド
レス体系Ｂの転送情報テーブルにＢ−１に関係するエン
トリを記述した受信側中間接続装置Ａ−３、Ｂ−１を収
容しなくなりアドレス体系Ｂの転送情報テーブルからＢ
−１に関係するエントリを削除した受信側中間接続装置
Ａ−２を含む一部の装置だけが通知されている状況下に
おいて、受信側中間接続装置Ａ−２がアドレス対応関係
の変化を通知されていない送信側中間接続装置Ａ−１よ
り送出された外部端末群Ｂ−１宛のパケットを受信した
時、受信側中間接続装置Ａ−２が保持するアドレス体系
Ｂの転送情報テーブルの検索により、アドレスＢ−１が
受信側中間接続装置Ａ−２が収容していないことを認識
したことを契機として受信側中間接続装置Ａ−２が送信
側中間接続装置Ａ−１に対してアドレスＢ−１とアドレ
スＡ−２の対応関係を記述したキャッシュを含む一部の
アドレス対応関係キャッシュ情報を破棄することを命令
することにより、パケットを送信した送信側中間接続装
置Ａ−１がアドレス体系Ａとアドレス体系Ｂの正しい対
応関係を維持しているアドレス対応関係広告装置を改め
て参照してアドレス体系間の正しい対応関係を得ること
によって、現在外部端末群Ｂ−１が収容されている受信
側中間接続装置Ａ−３を発見することにより、通信を続
行する。

【００１４】これにより、受信側中間接続装置が受信し
たパケットを処理する際、受信側中間接続装置内部のア
ドレス体系Ｂでの転送情報テーブル検索に失敗した場合
に、送信側中間接続装置に対して該当するアドレス対応
関係のキャッシュを破棄することを命令する信号が送出
されるので、基幹網規範に比例して数が増大する送信側
中間接続装置に対して、個々のアドレス対応関係の変化
をその都度通知せずに済むようになる。従って、基幹網
の広域化に対応して増大するアドレス対応関係の変化を
通知する負担が削減され、基幹網の広域化が可能とな
る。

【００１５】又、請求項２記載の発明は、請求項１記載
のアドレス対応関係キャッシュ管理方法において、他の
中間接続装置から転送されるパケットを受ける受信側の
中間接続装置が保持している前記第２のアドレス体系に
よるアドレスであって、第２のアドレス体系の一部分を
占める通信対象として存在しない外部端末群のアドレス
に対応する情報に所定の疑似情報を保持し、当該疑似情
報に対応するアドレスに対する通信が行われた際に、前
記受信側の中間接続装置が、自己が保持している前記第
２のアドレス体系によるアドレスを検索して当該疑似情
報に対応するアドレスの検索を成功させ、前記受信側の
中間接続装置に、当該疑似情報に対応するアドレスの外
部端末群が収容されているように認識させることで、前
記他の中間接続装置に対してアドレス対応関係のキャッ
シュを破棄する命令を送出させないことを特徴としてい
る。

【００１６】これを具体的に詳述すると次のようにな
る。すなわち、例えば、利用者端末の用いるアドレス体
系Ｂが階層構造を持っている場合、各装置における経路
情報テーブルのエントリ数を削減するために、集約化し
たアドレスブロックをエントリとすることが有効であ
る。この方法を採り、なおかつアドレス対応関係広告装
置に対する再設定頻度を下げるために、一つの受信側中
間接続装置に対して予め担当するアドレス体系Ｂのアド
レスブロックを割り当て、実際の利用者の追加／変更に
伴うアドレス対応関係の細かい変化をアドレス対応関係
広告装置にいちいち設定せず、受信側中間接続装置のみ
に細かい変化を設定する方法がある。このような方法を
採用する場合においては、利用者のいないアドレスに対
するパケットが受信側中間接続装置に到達すると、転送
情報テーブルの検索に失敗して送信側中間接続装置に登
録されているキャッシュエントリを除去する命令が送出
されるので、無用なキャッシュエントリ除去が行われて
通信の効率が低下する。

【００１７】そこで、請求項１記載のアドレス対応関係
キャッシュ管理方法における特徴に加え、受信側中間接
続装置が保持するアドレス体系Ｂに関する転送情報表内
のエントリに、アドレス体系Ｂの一部分を占める通信対
象として存在しない外部端末群に対して該当する疑似情
報を保持するようにする。そして、アドレス体系Ｂの疑
似情報に該当する特定の一部アドレスに対する通信が行
われた際に、受信側中間接続装置が保持するアドレス体
系Ｂに関する転送情報表内で疑似情報に対する検索を成
功させて、仮に受信側中間接続装置にアドレス体系Ｂの
疑似情報に該当する特定の一部アドレスが収容されてい
るように認識させることによって、送信側中間接続装置
に対してアドレス対応関係のキャッシュを破棄する命令
を送出させないこととする。

【００１８】すなわち、受信側中間接続装置が利用する
転送情報テーブル内に、担当しているが利用者の存在し
ないアドレス範囲に相当するエントリを設け、かかるア
ドレス範囲に対する通信が行われた場合には、受信側中
間接続装置において転送情報テーブル検索をこのエント
リの存在で成功させることにより、無用なキャッシュエ
ントリ除去命令の送出を防止するのである。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して本発明の
実施の形態について説明する。まず、本発明の背景とな
る大規模仮想ネットワークについて説明する。図１は、
大規模仮想ネットワークの構成を模式的に示した概略図
である。

【００２０】この図において、１は大規模仮想ネットワ
ークの基幹ネットワークを示しており、内部に中間接続
装置２、３及び４とアドレス対応関係広告装置５を包含
している。中間接続装置２、３、４は、基幹ネットワー
ク１側と、外部ネットワーク６、７、８、９や外部端末
１０、１１、１２の側との間を接続し、各々が接続され
た外部ネットワーク及び外部端末を収容する装置であ
り、その内部構成の概略は図２に示すようになってい
る。

【００２１】図２中、アドレス検索／パケット転送装置
２０は、収容する利用者ネットワーク（外部ネットワー
ク６、７、８、９）又は利用者端末（外部端末１０、１
１、１２）の側（以下、「利用者側」という）から受け
取ったパケットをその宛先アドレスに向けて基幹ネット
ワーク側へカプセル化して転送する。又、基幹ネットワ
ーク側から受け取ったカプセル化されたパケットからも
とのパケットを取り出し、その宛先アドレスが示す利用
者側のネットワーク若しくは端末へ転送する。ここで、
アドレス検索／パケット転送装置２０は、固定設定アド
レス対応関係表２１、アドレス対応関係キャッシュ表２
２若しくは収容ネットワーク／端末アドレス表２３を検
索し、又は、アドレス対応関係広告装置５への問い合わ
せを行うことにより、受け取ったパケットの転送先を決
定する。

【００２２】固定設定アドレス対応関係表２１は、この
大規模仮想ネットワークにおいて固定的に設定されてい
るアドレス対応関係が記述されているテーブルである。
アドレス対応関係キャッシュ表２２は、アドレス対応関
係広告装置５より取得したアドレス対応関係を一時的に
保存するテーブルである。収容ネットワーク／端末アド
レス表２３は、各中間接続装置が収容するネットワーク
又は端末のアドレスと、その転送先とが記述されている
テーブルである。例えば、中間接続装置３では、収容ネ
ットワーク／端末アドレス表２３に外部ネットワーク６
のアドレスとそれに対応する転送先及び外部端末１０の
アドレスとそれに対応する転送先が記述されている。ア
ドレス対応関係表管理装置２４は、外部からの情報によ
ってこれら固定設定アドレス対応関係表２１、アドレス
対応関係キャッシュ表２２及び収容ネットワーク／端末
アドレス表２３を維持管理する装置である。

【００２３】次に、上記構成による大規模仮想ネットワ
ークにおけるパケット転送の方式について、外部ネット
ワーク６から外部ネットワーク９へパケットを転送する
場合を例として説明する。図１中のＰがこの場合に外部
ネットワーク６から送信されたパケットを示している。
パケットＰは、利用者が使用するプロトコルに準拠した
ものとなっており、これを以下のように基幹ネットワー
ク１が中継して外部ネットワーク９へ転送する。

【００２４】まず、パケットＰを外部ネットワーク６か
ら受け取った中間接続装置３が、パケットＰの宛先アド
レスをアドレス対応関係広告装置５に問い合わせ、外部
ネットワーク９を収容する中間接続装置４の基幹ネット
ワーク１上でのアドレス（「アドレスＡ−４」とする）
を得る。次いで、中間接続装置３は、このアドレスＡ−
４をアドレス対応関係キャッシュ表２２に外部ネットワ
ーク９のアドレスに対応するものとして書き込むと共
に、パケットＰをアドレスＡ−４に向けて基幹ネットワ
ーク１内部のプロトコルでカプセル化して転送する。

【００２５】そして、中間接続装置４が中間接続装置３
からのカプセル化されたパケットを受け取り、そのパケ
ットからパケットＰを取り出す。次に、中間接続装置４
は、収容ネットワーク／端末アドレス表２３を検索して
パケットＰの転送先を決定し、外部ネットワーク９へパ
ケットＰを転送する。

【００２６】以上のような大規模仮想ネットワークにお
いて、基幹ネットワーク１内部のプロトコルのアドレス
体系と、利用者が使用するプロトコルのアドレス体系と
の対応関係が変化した場合、中間接続装置は古い誤った
アドレス対応関係を保持していることになる。本実施形
態では、このような誤ったアドレス対応関係を保持した
中間接続装置に収容された外部ネットワークや外部端末
からの通信を、以下のように各中間接続装置等を動作さ
せることにより、新しいアドレス対応関係を獲得して正
しく行われるようにする。

【００２７】図３にかかる正しい通信が行われるまでの
動作を模式的に示す。この図は、外部端末１１が移動し
た場合を示しており、他の外部ネットワーク等は図示が
煩雑となるので省略してある。ここで説明する動作は、
図示のような外部端末の移動があった場合についてのも
のであるが、外部ネットワークへの通信経路が変更され
た場合の動作も同様である。

【００２８】図３中の符号Ｓ1、Ｓ3、…は、図４のシー
ケンスに付された符号に対応する。ここに、図４は、図
３に示されたようにアドレス対応関係が変化した場合の
動作シーケンスを示す図である。今、外部端末１１の位
置変更は、アドレス対応関係広告装置５へはアドレス対
応関係の変更として、中間接続装置４へは収容ネットワ
ーク／端末アドレス表のエントリ削除として、中間接続
装置２へは収容ネットワーク／端末アドレス表のエント
リ追加として、各々通知されており、中間接続装置３
は、この変化を通知されておらず、古いアドレス対応関
係をアドレス対応関係キャッシュ表に保持しているとす
る。

【００２９】まず、中間接続装置３が外部端末１０より
外部端末１１へのパケットを受け取ったとすると（図３
及び図４のシーケンスＳ1参照）、中間接続装置３は、
自己のアドレス対応関係キャッシュ表に保持している古
いアドレス対応関係に基づき、その受け取った外部端末
１１へ転送すべきパケットを中間接続装置４に対してカ
プセル化して送信する。

【００３０】次いで、シーケンスＳ2において中間接続
装置４が上記中間接続装置３からのパケットを受け取
り、もとのパケットを取り出してその利用者プロトコル
のアドレスを参照し、収容ネットワーク／端末アドレス
表を検索する。このとき、上述したように中間接続装置
４へは外部端末１１のエントリ削除が通知されているの
で、中間接続装置４は、検索に失敗して外部端末１１に
該当するエントリがないこと（エラー）を発見し、シー
ケンスＳ3の動作へ移行する。

【００３１】ここで、かかる検索時のエラー発見方法に
は種々の形態がある。上述した例は、各中間接続装置毎
に独立した収容ネットワーク／端末アドレス表の検索失
敗をエラーとする方法を採用しているものであったが、
これに限らず、基幹ネットワーク１向けの転送情報をも
含めたアドレス表の検索を行い、基幹ネットワーク１よ
り到来したパケットに対する検索結果が当該中間接続装
置の収容アドレスでないことが判明した時点でエラーと
するような方法もある。すなわち、中間接続装置４が外
部端末１１を収容していないことを認識することができ
るのであれば、如何なるエラー発見方法を用いることと
してもよい。

【００３２】又、このときに基幹ネットワーク１より到
来したパケットについては、中間接続装置４にてこれを
破棄することとしてもよく、或いは、何らかの形で転送
を試みることとしてもよい。

【００３３】次に、シーケンスＳ3において中間接続装
置４は、中間接続装置３に対し、少なくともエラーを起
こしたパケットのアドレスに関連するエントリを含むア
ドレス対応関係キャッシュが無効であること（破棄すべ
きものであること）を通知する。この通知を行うに当た
っては、通知の宛先指定や通知情報の転送経路等の形態
を異にする種々の方法を使用することができる。

【００３４】例えば、通知の宛先指定形態としては、中
間接続装置３の基幹ネットワークアドレスを指定するも
のや、発信元ユーザアドレスを指定するもの等がある。
一方、通知情報の転送経路形態としては、基幹ネットワ
ーク１を利用するものや、基幹ネットワーク１以外の管
理情報専用網を利用するもの等がある。本実施形態にお
いては、キャッシュの無効性を送信側の中間接続装置に
対して通知し、当該キャッシュの破棄を命ずることがで
きるのであれば、このような種々の通知方法のうちのい
ずれを用いることとしてもよい。

【００３５】その後、中間接続装置３は、中間接続装置
４からの上記通知を受け、その通知内容に基づいてアド
レス対応関係キャッシュ表の一部又は全部の破棄を行う
（シーケンスＳ4）。ここで、アドレス対応関係キャッ
シュの破棄に関しては、上述したようなキャッシュエン
トリの無効性通知を契機とした破棄を行う限りにおい
て、一定時間の経過によって破棄する方法や、キャッシ
ュ領域の上書きによって古いエントリを破棄する方法
等、他の如何なるキャッシュエントリ破棄方法を併用す
ることとしても差しさえない。

【００３６】続いて、中間接続装置３は、シーケンスＳ
5の動作へと進み、アドレス対応関係広告装置５に対し
て外部端末１１の利用者プロトコルアドレスと、基幹ネ
ットワーク内プロトコルアドレスとの対応関係について
問い合わせを行う。この問い合わせの方法としては、例
えば、アドレス対応関係広告装置５に対し、中間接続装
置３が外部端末１１より送られたパケットそのものをア
ドレス対応関係広告装置５のアドレスを付してカプセル
化して送信することにより行うものや、外部端末１１の
利用者プロトコルアドレスを含む問い合わせパケットを
新たに作成して送信することにより行うもの等がある。
要するに、シーケンスＳ5においては、中間接続装置３
が最新のアドレス対応関係を取得するための問い合わせ
をアドレス対応関係広告装置５に対して行うこととすれ
ばよいのであって、その問い合わせ方法は如何なる形態
であってもかまわない。

【００３７】そして、問い合わせを受けたアドレス対応
関係広告装置５は、それに対する応答として、外部端末
１１に対応するのは中間接続装置２の基幹ネットワーク
内プロトコルアドレスであることを中間接続装置３に対
して通知する（シーケンスＳ6）。これにより、中間接
続装置３は、アドレス対応関係広告装置５から新しいア
ドレス対応関係を取得し、それをアドレス対応関係キャ
ッシュ表に書き込む（シーケンスＳ7）。

【００３８】このようにして書き換えた新たなアドレス
対応関係キャッシュ表に基づき、中間接続装置３は、外
部端末１０より外部端末１１へ向けて送信されたパケッ
トを中間接続装置２に対してカプセル化して送信する
（シーケンスＳ8）。そして、中間接続装置２がこれを
受け、カプセルを外してパケットを取り出し、その宛先
アドレス（外部端末１１のアドレス）を収容ネットワー
ク／端末アドレス表で検索する。このとき、上述したよ
うに中間接続装置２へは外部端末１１のエントリ追加が
通知されているので、中間接続装置２は、検索に成功し
て転送先を決定し、当該転送先（外部端末１１）へパケ
ットを転送する（シーケンスＳ9）。

【００３９】次に、本発明の他の実施形態による通信の
動作について説明する。その動作を模式的に図５に示
す。この実施形態は、特定の利用者アドレス範囲に対
し、キャッシュ消去命令を送出しない動作を行うもので
ある。又、図６に本実施形態の特徴である疑似情報エン
トリＥsを含む中間接続装置３の収容ネットワーク／端
末アドレス表を示す。疑似情報エントリＥsは、図示の
ように存在しない端末のアドレス若しくは存在しないネ
ットワークのアドレスブロックに対し、存在する端末若
しくはネットワークへの転送情報以外の情報（対応処理
の情報。詳細は後述）を対応させて記述されているエン
トリである。尚、収容ネットワーク／端末アドレス表に
おいては、収容ネットワークに包含されている階層構造
となっているアドレスを集約化し、アドレスブロックと
してエントリしている。

【００４０】図５中の符号Ｓ11、Ｓ12、…は、図７のシ
ーケンスに付された符号に対応する。ここに、図７は、
本実施形態における動作シーケンスを示す図である。
今、中間接続装置３には、予め図６の疑似情報エントリ
Ｅsを含む収容ネットワーク／端末アドレス表が設定さ
れており、アドレス対応関係広告装置５は、中間接続装
置からの問い合わせに対して、中間接続装置３が担当す
る集約された利用者プロトコルアドレスブロックと基幹
ネットワークプロトコルアドレスを返すものとする。
尚、ここでの大規模仮想ネットワークの基本的動作は、
図１及び図２を参照して説明した上述のものと同様であ
って、図７のシーケンスＳ10からＳ15までは通常のアド
レス対応関係取得による通信であり、シーケンスＳ16よ
り後が本実施形態の特徴的な動作シーケンスとなってい
る。

【００４１】シーケンスＳ10からＳ13において、中間接
続装置４は、通常の大規模仮想ネットワークの動作とし
て、中間接続装置３が担当する利用者プロトコルアドレ
スブロックと基幹ネットワークプロトコルアドレスを取
得し、アドレス対応関係キャッシュ表に保持する。すな
わち、外部端末１１が外部ネットワーク６内の端末への
パケットを送信すると、これを中間接続装置４が受信し
（シーケンスＳ10）、当該外部ネットワーク６内の端末
のアドレスをアドレス対応関係広告装置５へ問い合わせ
る（シーケンスＳ11）。これにより、アドレス対応関係
広告装置５は、中間接続装置４に対し、中間接続装置３
が担当するアドレスブロックと、中間接続装置３の基幹
ネットワークアドレスとの対応関係を通知する（シーケ
ンスＳ12）。

【００４２】ここで、中間接続装置４に対して通知され
るアドレス対応関係においては、中間接続装置３が対応
するアドレスブロックとして、外部ネットワーク６、外
部７端末１０及び疑似情報エントリＥsのアドレス、ア
ドレスブロックが含まれている（図６中の左側参照）。
中間接続装置４は、この通知されたアドレス対応関係を
自己のアドレス対応関係キャッシュ表に登録する（シー
ケンスＳ13）。

【００４３】その後、中間接続装置４は、アドレス対応
関係キャッシュ表に登録された情報に基づき、上述の外
部端末１１から受けたパケットをカプセル化して中間接
続装置３へ転送する（シーケンスＳ14）。そして、これ
を受けた中間接続装置３は、カプセルを外してパケット
を取り出し、その利用者プロトコルアドレスで収容ネッ
トワーク／端末アドレス表を検索してパケットを収容ネ
ットワーク６に対して正常に転送する（シーケンスＳ1
5）。

【００４４】次に、シーケンスＳ16において、設定誤り
などの理由により、存在していないアドレスに対して送
信されたパケットを中間接続装置４が受信したとする。
すると、中間接続装置４は、上記シーケンスＳ13で得た
情報を登録したアドレス対応関係キャッシュ表に基づ
き、当該パケットをカプセル化して基幹ネットワーク１
側へ送信する。このとき、中間接続装置４のアドレス対
応関係キャッシュ表においては、疑似情報エントリＥs
のアドレス及びアドレスブロック、すなわち、存在して
いないアドレスに対応する基幹ネットワークアドレスと
して中間接続装置３のアドレスが登録されているので、
中間接続装置４は、受信したパケットを中間接続装置３
に対して送信する（シーケンスＳ17）。

【００４５】次いで、中間接続装置３が上記中間接続装
置４からのパケットを受け取ると、中間接続装置３は、
その到来したパケットの利用者プロトコルアドレスを収
容ネットワーク／端末アドレス表（図６）で検索し、疑
似情報エントリＥsがヒットする（シーケンスＳ18）。

【００４６】続いて、中間接続装置３は、シーケンスＳ
19の動作へと移行し、疑似情報エントリＥsの転送情報
欄に書かれた情報に基づき、アドレス対応関係キャッシ
ュの破棄命令を中間接続装置４に対して送信することな
く、後続の対応した処理を行う。このシーケンスＳ19に
おける対応処理としては、いくつかの処理が考えられる
が、例としては、 ・単純にパケットを破棄する。 ・送信元端末に対してエラーを報告する。 ・対応処理専門の装置に対し、必要な情報を何らかの形
（パケットそのもの或いはパケットから抽出した情報の
形）で送信する。 等がある。従って、疑似情報エントリＥsの転送情報欄
には、送信側中間接続装置に対してアドレス対応関係キ
ャッシュ破棄命令が送信されることなく、このような処
理が行われるための情報を記述しておく。

【００４７】尚、シーケンスＳ19における後処理が如何
なるものであれ、上述したような特定の場合においては
送信側中間接続装置に対してアドレス対応関係キャッシ
ュ破棄命令を出さないことを担保することができればよ
い。すなわち、後続処理が如何なるものであれ、アドレ
ス対応関係キャッシュ破棄命令を特定の場合に送出しな
いための情報を、中間接続装置の収容ネットワーク／ア
ドレス対応表において実在しない端末に対する疑似情報
の形で保持し、このエントリにヒットしたアドレスを持
つパケットに対してはアドレス対応関係キャッシュ破棄
命令を出さない動作を行うようにすればよいのである。
このようにして、仮に中間接続装置３に当該パケットの
利用者プロトコルアドレスに該当するネットワーク／端
末が収容されているように認識させ、無用なアドレス対
応関係キャッシュ破棄命令を出さないようにするわけで
ある。

【００４８】以上の動作を行う通信方式によって大規模
仮想ネットワークを構築することにより、 ・アドレス対応関係広告装置の負担が削減され、ネット
ワークを有効利用するアドレス対応関係キャッシュに基
づく中間接続装置直通通信が外部経路制御変更に迅速に
追随しつつ運用可能となる。 ・アドレス集約化を徹底して行うことで、アドレス対応
関係表のエントリ数を削減し、高速動作を実現しつつ、
アドレス集約化に起因して生じる未使用アドレスによる
余計なアドレス対応関係破棄動作が排除され、効率の良
い通信が実現される。 ・最小限の情報設定量と設定箇所で仮想ネットワークの
運用が可能となる。 といった効果が得られ、従来困難だった大規模仮想ネッ
トワークの構築／運用を容易に行うことが可能となる。

【００４９】

【実施例】次に、上記実施形態における各装置等の具体
的な実施例を示す。基幹ネットワークプロトコルとして
はＩＰｖ６を元にしたプロトコルを採用し、利用者プロ
トコルとしてはＩＰｖ４を対象とする。アドレス対応関
係広告装置は、中間接続装置の担当するＩＰｖ４アドレ
スブロックと中間接続装置の基幹ネットワークアドレス
を保持する。中間接続装置の固定設定アドレス対応関係
表には、ＩＰｖ４アドレスの全域を示すブロックと、ア
ドレス対応関係広告装置の基幹ネットワークアドレスを
保持し、収容ネットワーク／端末アドレス表には、当該
中間接続装置が収容しているネットワーク／端末のアド
レス又はアドレスブロック及びそれらが対応する転送情
報からなるエントリと、当該中間接続装置が担当するア
ドレス範囲における利用者が存在しないアドレス及びそ
れらが対応する（実際の端末でない）ＩＣＭＰｖ４発生
装置への転送情報からなる疑似情報エントリとを記述す
る。

【００５０】又、基幹ネットワーク内には、別に外部か
らの経路情報を処理する経路情報サーバを置き、これに
より、外部ネットワークの経路情報の変更をアドレス対
応関係広告装置、変更前に当該外部ネットワークを収容
していた中間接続装置、変更後に当該外部ネットワーク
を収容することとなった中間接続装置に対してのみ設定
する。

【００５１】中間接続装置は外部よりパケットを受信す
ると、アドレス対応関係キャッシュ表を検索し、該当す
るエントリが存在しなければパケットをアドレス対応関
係広告装置へ送出するようにする。アドレス対応関係広
告装置は、受けたパケットの利用者プロトコルアドレス
により、その該当アドレスが収容されている中間接続装
置に対してパケットを転送すると共に、送信元中間接続
装置に対して前記該当アドレスが収容されている中間接
続装置の担当するアドレスブロックと、基幹ネットワー
クアドレスの対応関係を通知する。

【００５２】送信元中間接続装置は、アドレス対応関係
広告装置から通知された上記アドレスの対応関係をキャ
ッシュに登録し、以後、そのキャッシュに基づいて直接
該当アドレスが収容されている中間接続装置の担当する
アドレスブロックに対してパケットを転送する。

【００５３】利用者プロトコルにおける経路変更（外部
ネットワークについての経路変更）を経路情報サーバが
検知すると、経路情報サーバは必要なアドレス対応関係
広告装置、変更前に当該ネットワークを収容していた中
間接続装置（とする）、変更後に当該ネットワークを
収容することとなった中間接続装置（とする）に対し
てのみ、各装置のアドレス対応関係表管理装置を介して
必要な情報を設定する。そして、これら以外の中間接続
装置が、過去に行った転送によって得たアドレス対応関
係キャッシュ情報に基づき、中間接続装置に対してパ
ケットを転送した時、中間接続装置は、当該パケット
を破棄すると共に、エラーを起こした当該パケットの利
用者プロトコルアドレスと中間接続装置の基幹ネット
ワークアドレスを含むアドレス対応関係キャッシュ破棄
情報を、送信元中間接続装置の基幹ネットワークアドレ
スに対して送出する。

【００５４】送信元中間接続装置は、アドレス対応関係
キャッシュ破棄情報を受け取ると、アドレス対応関係キ
ャッシュ表をアドレス対応関係キャッシュ破棄情報に記
載された利用者プロトコルアドレスで検索し、検索され
た転送先がアドレス対応関係キャッシュ破棄情報記載さ
れた基幹ネットワークアドレスに等しいならば、このエ
ントリを破棄し、改めてアドレス対応関係広告装置に対
して検索するパケットを転送する。これにより、最新の
アドレス対応関係情報を得て、正しい中間接続装置に
対して当該パケットを転送する。

【００５５】中間接続装置が、自己が担当している範囲
内だが、実際にはユーザを収容していない利用者プロト
コルアドレスに対するパケットを受信した時、中間接続
装置が収容ネットワーク／端末アドレス表を検索する
と、疑似情報エントリがヒットする。このとき、疑似情
報エントリにはＩＣＭＰ発生装置が転送先として記述さ
れているので、疑似情報エントリにヒットしたパケット
はＩＣＭＰ発生装置へ転送される。そして、ＩＣＭＰ発
生装置は、受けたパケットの内容からＩＣＭＰ Destina
tion Unreachableパケットを生成し、それを送信元端末
へ送出する。

【００５６】中間接続装置は、収容ネットワーク／端末
アドレス表を検索する時、アドレスマスクの最長一致検
索を行うようにする。これにより、中間接続装置の担当
アドレスブロックは収容しているネットワーク／端末の
アドレスブロックより常に短く設定されているので、収
容ネットワーク／端末が存在する限り、疑似情報エント
リにはヒットしない。

【００５７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、中
間接続装置に対し、個々のアドレス対応関係の変化をそ
の都度通知せずに済むようになり、広域化に対応して増
大するアドレス対応関係の変化を通知する負担が削減さ
れる。又、通信対象が存在しないアドレスに対して疑似
情報を対応させることにより、キャッシュを無駄に破棄
させることがなくなる。これにより、通信事業者が単一
の基幹網を維持し、その基幹網のアドレス体系と利用者
が用いるアドレス体系との関連を最小限維持することに
よって、外部ネットワーク等の通信経路や端末の移動等
に柔軟に対処し得る通信システムを管理可能な範囲で構
築することができることとなる。

【００５８】更に、このことは、広域ネットワークに適
した基幹網上の通信プロトコルを用いて構内網等で利用
されている通信プロトコルを中継するサービスの構築を
柔軟に行うことができる、ということを意味している。
従って、本発明により、高度情報サービスの柔軟な提供
を行う基礎技術を築くことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 大規模仮想ネットワークの構成を模式的に示
した概略図である。

【図２】 中間接続装置の内部構成の概略を示す図であ
る。

【図３】 本発明の一実施形態による正しい通信が行わ
れるまでの動作を模式的に示した図である。

【図４】 図３に示されたようにアドレス対応関係が変
化した場合の動作シーケンスを示す図である。

【図５】 本発明の他の実施形態による通信の動作を模
式的に示した図である。

【図６】 図５の実施形態における特徴である疑似情報
エントリＥsを含む中間接続装置３の収容ネットワーク
／端末アドレス表を示す図である。

【図７】 図５の実施形態における動作シーケンスを示
す図である。

【符号の説明】

１ 基幹ネットワーク ２、３、４ 中間接続装置 ５ アドレス対応関係広告装置 ６、７、８、９ 外部ネットワーク １０、１１、１２ 外部端末 ２０ アドレス検索／パケット転送装置 ２１ 固定設定アドレス対応関係表 ２２ アドレス対応関係キャッシュ表 ２３ 収容ネットワーク／端末アドレス表 ２４ アドレス対応関係表管理装置 Ｐ パケット Ｅs 疑似情報エントリ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原 博之 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日 本電信電話株式会社内 (56)参考文献 特開 平８−331150（ＪＰ，Ａ) 電子情報通信学会技術研究報告ＳＳＥ 96−40 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04L 12/56 H04L 12/46 H04L 12/28

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 あるプロトコルに準拠した第１のアドレ
   ス体系を持つ基幹網と、他のパケット通信用プロトコル
   に準拠した第２のアドレス体系を持つ複数の外部端末群
   と、前記第１のアドレス体系と第２のアドレス体系との
   アドレス対応関係を保持するアドレス対応関係広告装置
   と、前記複数の外部端末群を各々前記基幹網と接続し、
   各々、自己が収容する外部端末群の前記第２のアドレス
   体系によるアドレスを保持した中間接続装置とを有し、
   自己が収容する外部端末群から前記第２のアドレス体系
   によるアドレスを付したパケットを受けた中間接続装置
   が、当該アドレスに係る前記アドレス対応関係をアドレ
   ス対応関係広告装置から取得してキャッシュとして保持
   するアドレス対応関係キャッシュ管理方法において、 第１の中間接続装置に収容されていた第１の外部端末群
   が他の第２の中間接続装置に収容されることとなって前
   記アドレス対応関係が変化したとき、この変化を、前記
   アドレス対応関係広告装置、前記第１及び第２の中間接
   続装置を含む一部の装置に対してのみ通知し、 前記変化を通知されていない第３の中間接続装置が、自
   己が収容する外部端末群から前記第１の外部端末群のア
   ドレスが付されたパケットを受けた時、保持しているキ
   ャッシュに基づいて前記第１の中間接続装置へ前記パケ
   ットを転送し、 前記第１の中間接続装置が、受けた前記パケットに付さ
   れたアドレスに基づき、その送信先の外部端末群を自己
   が収容していないと認識することにより、前記第１の外
   部端末群のアドレスに係るアドレス対応関係の破棄を前
   記第３の中間接続装置に通知し、 その通知を受けた前記第３の中間接続装置が、当該アド
   レス対応関係を破棄し、前記変化後の前記第１の外部端
   末群のアドレスに係るアドレス対応関係をアドレス対応
   関係広告装置から取得してキャッシュとして保持するこ
   とを特徴とするアドレス対応関係キャッシュ管理方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載のアドレス対応関係キャッ
   シュ管理方法において、 他の中間接続装置から転送されるパケットを受ける受信
   側の中間接続装置が保持している前記第２のアドレス体
   系によるアドレスであって、第２のアドレス体系の一部
   分を占める通信対象として存在しない外部端末群のアド
   レスに対応する情報に所定の疑似情報を保持し、 当該疑似情報に対応するアドレスに対する通信が行われ
   た際に、前記受信側の中間接続装置が、自己が保持して
   いる前記第２のアドレス体系によるアドレスを検索して
   当該疑似情報に対応するアドレスの検索を成功させ、 前記受信側の中間接続装置に、当該疑似情報に対応する
   アドレスの外部端末群が収容されているように認識させ
   ることで、前記他の中間接続装置に対してアドレス対応
   関係のキャッシュを破棄する命令を送出させないことを
   特徴とするアドレス対応関係キャッシュ管理方法。