JP3876741B2 - プロトコル変換方法及び装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プロトコル変換方法、及びプロトコル変換装置に関し、特に、IPv4ネットワークに存在するIPv4端末とIPv6ネットワークに存在するMobileIPv6端末が相互通信を行う際に好適なプロトコル変換方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、インターネット・プロトコル（IP）の普及に伴い、個々のIP機器を識別するためのIPアドレスの枯渇が大きな問題になっている。さらに、これからはパーソナル・コンンピュータ（PC）以外の様々な機器のインターネット接続の増加により、このアドレス枯渇問題は加速度的に進むと考えられる。このため、広大なアドレス空間(アドレス幅128bit)を持ち、さらにはセキュリティや優先制御、自動構成等の高度な機能を持つ次世代IP標準である「IPv6（Internet Protocol version 6）」への移行の必要性が高まっている。
【０００３】
しかし、現在のIP標準であるIPv4からIPv6への具体的な移行方法を考えると、既存のIPv4ネットワークを一度にIPv6に対応させるには、ルータ等の構成機器の入れ替えやソフトウェア交換・追加による機能拡張が必要となる。このため、多大なコストが必要となる。また、稼働中の機器交換や機能拡張には、運用面でのリスクが要求される。そのため、従来のIPv4網に大きな影響を与えず、段階的にIPv6への移行を進めていかなければならない。この時、IPv4網とIPv6網が共存することになる移行過渡期には、両網の相互通信を可能とする技術が必要となる。
【０００４】
IPv4の通信機能しか持たない機器とIPv6の通信機能しか持たない機器が通信するためには、中継経路のどこかでIPv4パケットとIPv6パケットの変換が必要となる。この変換を行うのがIPv4/IPv6変換装置である。
【０００５】
IPv6端末とIPv4端末はそれぞれ128bitのIPv6アドレスと32bitのIPv4アドレスを持ち、そのアドレスによって各端末を識別する。しかし、両者のアドレス体系は異なるため、それぞれのアドレスを識別することはできない。そのため、図１に示すようにIPv6端末とIPv4端末が通信する際には、IPv4/IPv6変換装置が、IPv6端末に対して一時的な仮想IPv4アドレスを、IPv4端末に対して一時的な仮想IPv6アドレスを割り当てる必要がある。このときIPv4/IPv6変換装置が割り当てる仮想アドレスは、IPv4/IPv6変換装置があらかじめプールしているアドレスを用いる。また、IPv6アドレスの下位32bitにはIPv4アドレスを埋め込むことができるため、IPv4アドレスが埋め込まれたIPv6アドレスを、IPv4端末の一時的な仮想IPv6アドレスとすることが可能である。図１は、例えば、アドレス管理テーブル６０により、IPv6端末Aには、一時的な仮想IPv4アドレス(192.168.0.1)が割当てられていることを示している。
【０００６】
公知例として、IETF(Internet Engineering Task Force)の「Network Address Translation - Protocol Translation(NAT-PT)」(RFC(Request For Comment)2766)がある。
【０００７】
ところで、携帯型の通信機能を有するPCは、いわゆるモバイルコンピューティング環境において、移動先のネットワークに接続してサービスを受けることができるようになってきた。現在、IPv6の規格に基づいて、ノードとしての端末装置（PCやPDA等）の通信の手法として、MobileIPv6等が提案されている。
【０００８】
このMobileIPv6において、図２に示すように端末は、ホームアドレスおよび気付アドレス（Care-of address）という二つのIPアドレスを持つ。気付アドレスは、端末の移動に伴い、接続中のサブネットワークに対応して変化する。ホームアドレスは、移動に関わらず、一定であって変化しない。また、ホームエージェントは、付帯する記憶部において、ホームアドレスと気付アドレスとを対応付けしたアドレス管理テーブルを記憶している。このホームエージェントは、移動したMobileIPv6端末から新たな気付アドレスを含むパケットを受信して、そのアドレス管理テーブルを更新する。
【０００９】
MobileIPv6に対応した端末（以後、「MobileIPv6端末」と称する）に対して通信を行いたいが、そのMobileIPv6端末の気付アドレスが不明の場合、そのMobileIPv6端末のホームアドレスに対してパケットを送信する。MobileIPv6では、ホームエージェントが、ホームアドレスに対して送信されたパケットを受信し、そのホームアドレスに対応したMobileIPv6端末の気付アドレスへパケットを転送することにより、通信を行うことが可能となっている。
【００１０】
なお、以上説明したようなMobileIPv6端末の通信に関する技術が特開２００１−２６８１２９号公報に記載されている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
MobileIPv6端末と、IPv4端末との間におけるパケット通信を考える。図３のブロック図に示すように、MobileIPv6ネットワーク（第一のネットワーク）に対して、移動しうるMobileIPv6端末１０が接続されるとともに、ホームエージェント２０が接続されている。一方、IPv4ネットワーク（第二のネットワーク）に対して、IPv4端末３０が接続されている。これらMobileIPv6ネットワークとIPv4ネットワークの間はIPv4/IPv6変換装置４０を介して接続される。
【００１２】
ここで、IPv6パケットにおけるデータに付帯するメッセージヘッダのフォーマットを図４に示す。図４のヘッダにおいては、プロトコルバージョン、優先度を認識して区別するためのトラフィッククラス等が配置されている。加えて、ヘッダには、パケットを送信した端末のアドレスである送信元アドレス、パケットを受信する端末のアドレスである送信先アドレス、およびオプションである拡張ヘッダが配置される。また、MobileIPv6パケットのメッセージヘッダのフォーマットは、図５に示すように、図４のIPv6パケットと同様であるが、拡張ヘッダ内にホームアドレスが含まれる。
【００１３】
MobileIPv6端末１０に電源が投入され、後に移動した場合を説明する。図５のブロック図に示すように、電源が投入されて起動したMobileIPv6端末１０は、ホームアドレス及び気付アドレスをホームエージェント２０に通知する（図中、Ｓ１０→Ｓ２０）。ホームエージェント２０は、図２に示すようなアドレス管理テーブル２１に、通知されたホームアドレス２２及び気付アドレス２３を登録する（Ｓ３０）。また、ホームエージェント２０は、確認応答パケットをMobileIPv6端末１０へ応答する（Ｓ４０）。その後、MobileIPv6端末１０が移動すると（Ｓ５０）、変化しないホームアドレス２２と、移動後の新たな気付アドレス２３をアドレス管理テーブルに登録するとともに、確認応答パケットをMobileIPv6端末１０へ応答する（Ｓ７０）。
【００１４】
以上のようにホームアドレス２２及び気付アドレス２３をホームエージェント２０に通知するMobileIPv6端末１０と、IPv4端末３０との間のIPv4/IPv6変換装置４０を介したパケット通信処理について、具体的に説明する。
【００１５】
先ず、MobileIPv6端末１０からIPv4端末３０へパケットを送信する場合について、図７を参照して説明する。図７に示すように、MobileIPv6端末１０は、気付アドレスが２１００：：１の値を有するとともに、ホームアドレスが２０００：：１の値を有する。IPv4端末３０は、アドレスが１０．０．０．１の値を有する。IPv4/IPv6変換装置４０のアドレス管理テーブルには、IPv4アドレスとIPv6アドレスの対応が保持されている。この変換テーブルの作成は、IETFのRFC2766にも記載されているが、動的な場合も静的な場合もありえる。
【００１６】
移動前のMobileIPv6端末１０は、パケットの送信元アドレスを自己の気付アドレスの値（２１００：：１）とし、このとき、パケットのIPv6の拡張ヘッダには、MobileIPv6端末１０自身のホームアドレスの値（２０００：：１）を格納して、IPv6ネットワークに送信する（Ｓ１１０）。IPv4/IPv6変換装置４０は、IPv6ネットワークからパケットを受信し、アドレス管理テーブルを用いることにより、送信元アドレスを、対応する仮想IPv4アドレス（１９２.１６８．０．１）に変換してIPv4ネットワークに送信する（Ｓ１２０）。IPv4端末３０では、送信元のアドレスの値を１９２.１６８．０．１と認識する。そして、パケット通信の最中に、MobileIPv6端末１０が別のネットワークに移動した結果、移動後に気付アドレスが変化し、２２００：：１の値になったとする（Ｓ１３０）。すると、このMobileIPv6端末１０は、移動後の気付アドレスを送信元アドレスに使用したパケットをIPv4端末３０へ向けて送信する（Ｓ１４０）。IPv4/IPv6変換装置４０は、移動前の気付アドレスに対応したIPv4アドレスとは別のアドレスを、移動後の気付アドレスに対応づけて変換を行う（Ｓ１５０）。IPv4端末３０では、送信元のアドレスの値を１９２.１６８．０．２と認識する。
【００１７】
このため、IPv4端末３０が受信するパケットの送信元アドレスが、MobileIPv6端末１０の移動前と移動後とで相違するため、IPv4端末３０は、受信したパケットが同一の送信元からの通信であると認識できなくなり、継続したパケット通信を続行することができない。すなわち、送信元であるMobileIPv6端末１０が移動した場合、IPv4端末３０は、移動前とは異なる移動後のアドレスを使用したパケットを受信できず、パケット損失が生じるという課題がある。
【００１８】
本発明の目的は、MobileIPv6端末とIPv4端末との間のパケット通信において、MobileIPv6端末の移動の有無に関わらず、パケット通信の中断を格段に減らすことである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するため、本発明に係るプロトコル変換では、モバイルIPv6端末が接続されたIPv6ネットワークとIPv4端末が接続されたIPv4ネットワークとが変換装置を介して接続されたネットワークシステムにおいて、変換装置にモバイルIPv6端末のホームアドレスと、このモバイルIPv6端末の仮想IPv4アドレスとの第１の対応関係を保持する。そして、モバイルIPv6端末は、パケットの送信元として気付アドレス、拡張ヘッダにホームアドレスを指定して、このパケットを前記IPv6ネットワークに送信した場合、変換装置は、当該パケットの送信元を、当該パケットのホームアドレスに第１の対応関係により対応付けられた仮想IPv4アドレスに書換えて、IPv4ネットワークに送信する。
【００２０】
また、モバイルIPv6端末が移動して気付アドレスが変更された場合、モバイルIPv6端末は、パケットの送信元として変更後の気付アドレス、拡張ヘッダに移動前と同一のホームアドレスを指定して、このパケットをIPv6ネットワークに送信する。
【００２１】
さらに、変換装置にモバイルIPv6端末のホームアドレスと、このモバイルIPv6端末の気付アドレスとの第２の対応関係を保持する。そして、モバイルIPv4端末は、仮想IPv4アドレスをパケットの送信先として、パケットをIPv4ネットワークに送信した場合、変換装置は、このパケットの送信先を、第１の対応関係により仮想IPv4アドレスを対応するホームアドレスに変換し、第２の対応関係によりこのホームアドレスを対応する気付アドレスに変換して、送信先を変換後の気付アドレスに書換えて、このパケットをIPv6ネットワークに送信する。
【００２２】
【発明の実施の形態】
（１）第１の実施の形態
本発明の第一の実施の形態につき、図３及び図８乃至図１２を参照にして説明する。先ず、本発明の実施の形態に係るプロトコル変換装置の構成について説明する。プロトコル変換装置は、具体例としては図３に示すような、プロトコル変換装置としての機能を有するIPv4/IPv6変換装置４０である。図３に示すように、ホームエージェント２０、MobileIPv6端末（第一の端末装置）１０、IPv4端末（第二の端末装置）３０、及びIPv4/IPv6変換装置（プロトコル変換装置）４０のネットワークにおける接続関係は、発明が解決しようとする課題の欄で説明した場合と同様である。このプロトコル変換装置たるIPv4/IPv6変換装置４０の内部構成の一例につき、図８のブロック図を参照にして説明する。同図に示すように、IPv4/IPv6変換装置４０は、その動作全体を統括する全体制御部５１と、MobileIPv6端末１０とネットワーク経由で接続するための単数又は複数のインタフェース５４、５５と、IPv4端末３０と接続するための単数又は複数のインタフェース５６、５７と、アドレス管理テーブル６０を記憶する記憶装置（アドレス管理記憶手段）５９と、アドレス管理テーブル６０を管理するアドレス管理テーブル管理部５８と、パケット変換処理部６１とで構成される。全体制御部５１は、互いに制御通信路で結ばれた演算装置５２と記憶装置５３で構成される。図８に示すように、前述した各部５１乃至６１は、適宜、互いに制御通信路及びデータ通信路で結ばれる。また、アドレス管理テーブル６０の構成例は、前述した図１に示す通りである。
【００２３】
前述した構成のIPv4/IPv6変換装置４０を介した、MobileIPv6端末１０とIPv4端末３０との間の通信処理について説明する。なお、ホームエージェント２０、MobileIPv6端末１０、及びIPv4端末３０の通信機能については、発明の背景の欄で説明した通りである。ホームエージェント２０は、MobileIPv6端末１０のホームアドレス宛に対応する経路情報をネットワークに報知（アナウンス）する。
【００２４】
先ず、MobileIPv6端末１０からIPv4端末３０へパケットを送信する場合について、図９を参照にして説明する。同図に示すように、MobileIPv6端末１０は、気付アドレスが２１００：：１の値を有するとともに、ホームアドレスが２０００：：１の値を有する。一方、IPv4端末３０は、アドレスが１０．０．０．１の値を有する。移動前のMobileIPv6端末１０は、パケットを送信するに際し、パケットの送信元のアドレスを自己の気付アドレスの値（２１００：：１）とし、また、パケットのIPv6の拡張ヘッダには、MobileIPv6端末１０自身のホームアドレスの値（２０００：：１）を格納して、IPv6ネットワークに送信する（Ｓ２１０）。
【００２５】
IPv4/IPv6変換装置４０は、IPv6ネットワークからパケットを受信し、アドレス管理テーブルを用いることにより、送信元アドレスを、パケットの拡張ヘッダ内のホームアドレスに対応する仮想IPv4アドレスに変換してIPv4ネットワークに送信する（Ｓ２２０）。IPv4端末３０では、送信元のアドレスの値を１９２.１６８．０．１と認識する。そして、パケット通信の最中に、MobileIPv6端末１０が別のネットワークに移動した結果、移動後に気付アドレスが変化し、２２００：：１の値になったとする（Ｓ２３０）。すると、このMobileIPv6端末１０は、移動後の気付アドレスを送信元アドレスに使用したパケットをIPv4端末３０へ向けて送信する。このパケットのIPv6の拡張ヘッダには、MobileIPv6端末１０自身のホームアドレスの値（２０００：：１）が格納されている（Ｓ２４０）。IPv4/IPv6変換装置４０は、IPv6ネットワークからパケットを受信し、アドレス管理テーブルを用いることにより、送信元アドレスを、パケットの拡張ヘッダ内のホームアドレスに対応する仮想IPv4アドレスに変換してIPv4ネットワークに送信する（Ｓ２５０）。IPv4端末３０では、送信元のアドレスの値を１９２.１６８．０．１と認識する。つまり、MobileIPv6端末１０が移動して、気付アドレスが変化したとしても、IPv4端末３０が受信するIPv4パケットの送信元のアドレスは変化しない。
【００２６】
したがって、MobileIPv6端末１０が移動して、気付アドレスが変化したとしても、IPv4端末３０が受信するパケットが同一の送信元からの通信であると認識でき、継続したパケット通信を続行することができる。
【００２７】
図１０にIPv4/IPv6変換装置４０の処理のフローチャートを示す。以下に、図１０のフローチャートの流れを、図９に示した例を参考に説明する。
【００２８】
IPv4/IPv6変換装置４０は、MobileIPv6端末１０が送信したIPv6パケット（１０１）を受信すると、IPv6オプションヘッダにホームアドレスの情報があるか否かを判定する（１０２→１０３）。ホームアドレスの情報がない場合には（１０３：ＮＯ）、送信元アドレスを用いて、アドレス管理テーブルを検索する（１０５→１０６）。反対に、受信したパケットにホームアドレスの情報がある場合には（１０３：ＹＥＳ）、IPv4/IPv6変換装置４０は、パケットの拡張ヘッダのホームアドレスと同一のホームアドレスを持つレコードを図９のアドレス管理テーブルで検索する（１０４→１０６）。これらの検索動作は、全体制御部５１の制御の元で記憶装置５９内のアドレス管理テーブル６０を参照することで実行される。
【００２９】
アドレス管理テーブルの検索の結果、合致するレコードがある場合（図中、１０６：ＹＥＳ「エントリにマッチ」）、合致したレコード中のIPv4アドレスの値を保持する（１０８）。
【００３０】
反対に、検索の結果、合致するレコードがない場合（図中、１０６：ＮＯ）、仮想IPv4アドレスを新たに割り当ててアドレス管理フィールドに新規レコードを追加し、このIPv4アドレスを保持する（１０７）。この追加動作は、全体制御部５１の制御の元、アドレス管理テーブル管理部を通じて記憶装置５９内のアドレス管理テーブル６０を更新することで実行される。
【００３１】
次に、IPv4/IPv6変換装置４０は、宛先アドレスをアドレス管理テーブルで検索し、合致するレコードがある場合（図中、１０９：ＹＥＳ「エントリにマッチ」）、合致したレコード中のIPv4アドレスを宛先アドレス、図中、１０７または１０８で保持したIPv4アドレスを送信元アドレスとするIPv4パケットに変換し（１１０）、IPv4端末３０へ送信する（１１２）。この送信されたパケットをIPv4端末３０は受信する（１１４）。なお、宛先のIPv6アドレスにIPv4アドレスが埋め込まれている形式の場合は、図中、１０９において、アドレス管理テーブルを検索せずに、対応する（マッチする）IPv4アドレスを求めることが可能である。
【００３２】
また、合致するレコードがない場合（図中、１０９：ＮＯ）、IPv4/IPv6変換装置４０は、パケットの送信元端末に対し、ICMPv6（Internet Control Messaging Protocol for the Internet Protocol Version 6）エラー（宛先到達不能）を返す（１１１）。ICMPv6エラーはRFC2463（Page：6, 7）で公知されている。このICMPv6エラーのパケットをMobileIPv6端末１０は受信する（１１３）。
【００３３】
IPv4端末３０は、受信したパケットのヘッダに格納されている各アドレスを自己の記憶部に保持している。つまり、IPv4端末３０では、送信元のアドレスが、MobileIPv6端末１０のホームアドレスに対応したIPv4アドレスとして保持されることとなる。そして、パケット通信の最中に、MobileIPv6端末１０が別のネットワークに移動した結果、パケットの送信元アドレスとなる気付アドレスが変化したとしても、IPv4/IPv6変換装置４０が、パケットの送信元のアドレスをホームアドレスに対応したIPv4アドレスの値で書き換える（変換）動作を実行する。そのため、IPv4端末３０が受信するIPv4パケットの送信元のアドレスは変化しない。したがって、同一の送信元からのパケット通信であると認識し、中断することなく継続したパケット通信を続行することができ、パケット損失は生じない。
【００３４】
一方、IPv4端末３０からMobileIPv6端末１０へパケットを送信する場合について、図１１を参照にして説明する。同図に示すように、MobileIPv6端末１０は、気付アドレスが２１００：：１の値を有するとともに、ホームアドレスが２０００：：１の値を有する。一方、IPv4端末３０は、アドレスが１０．０．０．１の値を有する。IPv4端末３０は、ＤＮＳにより、通信相手のMobileIPv6端末１０のホームアドレスであるIPv6アドレスを解決しており、IPv4/IPv6変換装置４０は、そのMobileIPv6端末１０のアドレスに対応するIPv4アドレスを、IPv4端末３０に通知し、その対応をアドレス管理テーブルに記録してあるものとする。
【００３５】
IPv4端末３０は、パケットを送信するに際し、パケットの送信元のアドレスを自己のアドレスの値（１０．０．０．１）とするとともに、宛先のアドレスを送信先のMobileIPv6端末１０のホームアドレスの値（２０００：：１）に対応した仮想IPv4アドレスとし、IPv4ネットワークに送信する（Ｓ３１０）。
【００３６】
IPv4/IPv6変換装置４０は、IPv4ネットワークからパケットを受信し、アドレス管理テーブルを用いることにより、宛先アドレスを、通信相手のMobileIPv6端末１０のホームアドレスに変換してIPv6ネットワークに送信する（Ｓ３２０）。
【００３７】
ホームエージェント２０が、ホームアドレスに対して送信されたパケットを受信し、そのホームアドレスに対応したMobileIPv6端末の気付アドレスへパケットを転送することにより、通信を行うことが可能となっている（Ｓ３３０）。
【００３８】
そして、パケット通信の最中に、MobileIPv6端末１０が別のネットワークに移動した結果、移動後に気付アドレスが変化し、２２００：：１の値になったとする（Ｓ３４０）。すると、このMobileIPv6端末１０は、移動後の気付アドレスをホームエージェント２０に登録する（Ｓ３５０）。IPv4端末３０は、MobileIPv6端末１０の移動後も、送信先のMobileIPv6端末１０のホームアドレスの値に対応した仮想IPv4アドレスへ向けてパケットを送信する（Ｓ３６０）。
【００３９】
IPv4/IPv6変換装置４０は、IPv4ネットワークからパケットを受信し、アドレス管理テーブルを用いることにより、送信元アドレスを、通信相手のMobileIPv6端末１０のホームアドレスに変換してIPv6ネットワークに送信する（Ｓ３７０）。
【００４０】
ホームエージェント２０が、ホームアドレスに対して送信されたパケットを受信し、そのホームアドレスに対応したMobileIPv6端末の気付アドレスへパケットを転送することにより、通信を行うことが可能となっている（Ｓ３８０）。
【００４１】
したがって、MobileIPv6端末１０が移動して、気付アドレスが変化したとしても、IPv4端末３０が送信するパケットは、MobileIPv6端末１０に到達することができ、継続したパケット通信を続行することができる。
【００４２】
図１２にIPv4/IPv6変換装置４０の処理のフローチャートを示す。以下に、図１２のフローチャートの流れを、図１１に示した例を参考に説明する。
【００４３】
IPv4/IPv6変換装置４０は、IPv4端末３０が送信したIPv4パケット（２０１）を受信すると、パケットの宛先アドレスと同一のIPv4アドレスを持つレコードをアドレス管理テーブルで検索する（２０２→２０３）。この検索動作は、全体制御部５１の制御の元で記憶装置５９内のアドレス管理テーブル６０を参照することで実行される。
【００４４】
検索の結果、合致するレコードがあると（図中、２０３：ＹＥＳ「エントリにマッチ」）、合致したレコード中のIPv6アドレスの値を保持する（２０４）。
【００４５】
次に、IPv4/IPv6変換装置４０は、送信元アドレスと同一のIPv4アドレスを持つレコードをアドレス管理テーブルで検索し、合致するレコードがある場合（図中、２０５：ＹＥＳ「エントリにマッチ」）、合致したレコード中のIPv6アドレスを送信元アドレス、図中、２０４で保持したIPv6アドレスを宛先アドレスとするIPv6パケットに変換し（２０６）、MobileIPv6端末１０へパケットを送信する（２０７）。この検索動作は、全体制御部５１の制御の元で記憶装置５９内のアドレス管理テーブル６０を参照することで実行される。この送信されたパケットをMobileIPv6端末１０は受信する（２０９）。なお、送信元のIPv4アドレスをIPv6アドレスに埋め込む形式を使用する場合は、図中、２０５において、アドレス管理テーブルを検索せずに、対応する（マッチする）IPv6アドレスを求めることが可能である。
【００４６】
また、合致するレコードがない場合（図中、２０３：ＮＯ、および、２０５：ＮＯ）、IPv4/IPv6変換装置４０は、パケットの送信元端末に対し、ICMP（Internet Control Messaging Protocol）エラー（宛先到達不能）を返す（２０８）。ICMPエラーはRFC792（Page：4, 5）で公知されている。このICMPエラーのパケットをIPv4端末３０は受信する（２１０）。
【００４７】
すなわち、MobileIPv6端末１０移動の有無に関わらず、IPv4端末３０がMobileIPv6端末１０へ通信を行う場合、ホームアドレスに対応する仮想IPv4アドレスを宛先としてパケットを送信する。これに対し、MobileIPv6端末１０がIPv4端末３０へ応答する際、移動後に気付アドレスが変化しても、IPv4/IPv6変換装置４０が、アドレス管理テーブルを参照し、ホームアドレスに対応する仮想IPv4アドレスで送信元アドレスを書き換える。このため、IPv4端末３０は、送信先の端末から応答パケットが発信されていると認識することができ、通信を継続することができる。
（２）第２の実施の形態
さらに、本発明の第二の実施の形態につき、図１３乃至図１６を参照して説明する。IPv4/IPv6変換装置４０内部のアドレス管理テーブルの構成において、IPv6フィールドを追加し、これを気付アドレスフィールドとする。その他の構成は前記の実施の形態と同様である。
【００４８】
先ず、MobileIPv6端末１０からIPv4端末３０へパケットを送信する場合について、図１３を参照にして説明する。
【００４９】
移動前のMobileIPv6端末１０は、パケットの送信元アドレスを自己の気付アドレスの値（２１００：：１）とし、このとき、パケットのIPv6の拡張ヘッダには、MobileIPv6端末１０自身のホームアドレスの値（２０００：：１）を格納して、IPv6ネットワークに送信する（Ｓ４１０）。IPv4/IPv6変換装置４０は、IPv6ネットワークからMobileIPv6パケットを受信すると、ヘッダ内のホームアドレスをアドレス管理テーブルのIPv6フィールドから検索し、合致するレコードの気付アドレスフィールドを、ヘッダ内の送信元アドレスで更新する（Ｓ４２０）。そして、IPv4/IPv6変換装置４０は、パケットの送信元アドレスを、合致するレコードのIPv4アドレスフィールドの値に変換してIPv4ネットワークに送信する（Ｓ４３０）。そして、パケット通信の最中に、MobileIPv6端末１０が別のネットワークに移動した結果、移動後に気付アドレスが変化し、２２００：：１の値になったとする（Ｓ４４０）。すると、このMobileIPv6端末１０は、移動後の気付アドレスを送信元アドレスに使用したパケットをIPv4端末３０へ向けて送信する（Ｓ４５０）。このパケットのIPv6の拡張ヘッダには、MobileIPv6端末１０自身のホームアドレスの値（２０００：：１）が格納されている。IPv4/IPv6変換装置４０は、IPv6ネットワークからパケットを受信し、アドレス管理テーブル内の気付アドレスの更新を行い（Ｓ４６０）、アドレス管理テーブルを用いることにより、送信元アドレスを、パケットの拡張ヘッダ内のホームアドレスに対応する仮想IPv4アドレスに変換してIPv4ネットワークに送信する（Ｓ４７０）。したがって、MobileIPv6端末１０が移動して、気付アドレスが変化しても、IPv4端末３０が受信するパケットの送信元アドレスは変化せず、さらに、IPv4/IPv6変換装置４０は、MobileIPv6端末１０のホームアドレスと気付アドレスの対応を記憶することが可能である。
【００５０】
図１４にIPv4/IPv6変換装置４０の処理のフローチャートを示す。以下に、図１４のフローチャートの流れを、図１３に示した例を参考に説明する。
【００５１】
IPv4/IPv6変換装置４０は、MobileIPv6端末１０が送信したIPv6パケット（３０１）を受信すると、IPv6オプションヘッダにホームアドレスの情報があるか否かを判定する（３０２→３０３）。ホームアドレスの情報がない場合には（３０３：ＮＯ）、送信元アドレスを用いて、アドレス管理テーブルを検索する（３０５→１０６）。反対に、受信したパケットにホームアドレスの情報がある場合には（３０３：ＹＥＳ）、IPv4/IPv6変換装置４０は、パケットの拡張ヘッダのホームアドレスと同一のホームアドレスを持つレコードを図１３のアドレス管理テーブルで検索する（３０４→３０６）。これらの検索動作は、全体制御部５１の制御の元で記憶装置５９内のアドレス管理テーブル６０を参照することで実行される。
【００５２】
アドレス管理テーブルの検索の結果、合致するレコードがある場合（図中、１０６：ＹＥＳ「エントリにマッチ」）、合致したレコード中のIPv4アドレスの値を保持する（３０８）。
【００５３】
反対に、検索の結果、合致するレコードがない場合（図中、３０６：ＮＯ）、仮想IPv4アドレスを新たに割り当ててアドレス管理フィールドに新規レコードを追加し、そのレコードが合致したレコードとみなし、このIPv4アドレスを保持する（３０７）。この追加動作は、全体制御部５１の制御の元、アドレス管理テーブル管理部を通じて記憶装置５９内のアドレス管理テーブル６０を更新することで実行される。
次に、IPv4/IPv6変換装置４０は、宛先アドレスの値で、合致したレコードの気付アドレスフィールドの更新を行う。
【００５４】
さらに、IPv4/IPv6変換装置４０は、宛先アドレスをアドレス管理テーブルで検索し、合致するレコードがある場合（図中、３１０：ＹＥＳ「エントリにマッチ」）、合致したレコード中のIPv4アドレスを宛先アドレス、図中、３０７または３０８で保持したIPv4アドレスを送信元アドレスとするIPv4パケットに変換し（３１１）、IPv4端末３０へ送信する（３１３）。この送信されたパケットをIPv4端末３０は受信する（３１５）。なお、宛先のIPv6アドレスにIPv4アドレスが埋め込まれている形式の場合は、図中、３１０において、アドレス管理テーブルを検索せずに、対応する（マッチする）IPv4アドレスを求めることが可能である。
【００５５】
また、合致するレコードがない場合（図中、３１０：ＮＯ）、IPv4/IPv6変換装置４０は、パケットの送信元端末に対し、ICMPv6エラー（宛先到達不能）を返す（３１２）。このICMPv6エラーのパケットをMobileIPv6端末１０は受信する（３１４）。
【００５６】
一方、IPv4端末３０からMobileIPv6端末１０へパケットを送信する場合について、図１５を参照にして説明する。
【００５７】
IPv4端末３０は、パケットを送信するに際し、パケットの送信元のアドレスを自己のアドレスの値（１０．０．０．１）とするとともに、宛先のアドレスを送信先のMobileIPv6端末１０のホームアドレスの値（２０００：：１）に対応した仮想IPv4アドレスとし、IPv4ネットワークに送信する（Ｓ５１０）。
【００５８】
IPv4/IPv6変換装置４０は、IPv4ネットワークからパケットを受信し、アドレス管理テーブルを用いることにより、宛先アドレスを、通信相手のMobileIPv6端末１０の気付アドレスに変換してIPv6ネットワークに送信する（Ｓ５２０）。
【００５９】
IPv4/IPv6変換装置４０が送信したパケットは、ホームエージェント２０を経由する必要がなく、最適な経路でMobileIPv6端末１０へと届けられる。
【００６０】
図１６にIPv4/IPv6変換装置４０の処理のフローチャートを示す。以下に、図１６のフローチャートの流れを、図１５に示した例を参考に説明する。
【００６１】
IPv4/IPv6変換装置４０は、IPv4端末３０が送信したIPv4パケット（４０１）を受信すると、パケットの宛先アドレスと同一のIPv4アドレスを持つレコードをアドレス管理テーブルで検索する（４０２→４０３）。この検索動作は、全体制御部５１の制御の元で記憶装置５９内のアドレス管理テーブル６０を参照することで実行される。
【００６２】
検索の結果、合致するレコードがあると（図中、４０３：ＹＥＳ「エントリにマッチ」）、合致したレコード中の気付アドレスの値を保持する（４０４）。
【００６３】
次に、IPv4/IPv6変換装置４０は、送信元アドレスと同一のIPv4アドレスを持つレコードをアドレス管理テーブルで検索し、合致するレコードがある場合（図中、２０５：ＹＥＳ「エントリにマッチ」）、合致したレコード中のIPv6アドレスを送信元アドレス、図中、２０４で保持したIPv6アドレスを宛先アドレスとするIPv6パケットに変換し（４０６）、MobileIPv6端末１０へパケットを送信する（４０７）。この検索動作は、全体制御部５１の制御の元で記憶装置５９内のアドレス管理テーブル６０を参照することで実行される。この送信されたパケットをMobileIPv6端末１０は受信する（４０９）。なお、送信元のIPv4アドレスをIPv6アドレスに埋め込む形式を使用する場合は、図中、４０５において、アドレス管理テーブルを検索せずに、対応する（マッチする）IPv6アドレスを求めることが可能である。
【００６４】
また、合致するレコードがない場合（図中、４０３：ＮＯ、および、４０５：ＮＯ）、IPv4/IPv6変換装置４０は、パケットの送信元端末に対し、ICMPエラー（宛先到達不能）を返す（４０８）。このICMPエラーのパケットをIPv4端末３０は受信する（４１０）。
【００６５】
したがって、IPv4/IPv6変換装置４０が出力したパケットは、ホームエージェント２０を経由する必要がなく、最適な経路でMobileIPv6端末１０へと届けられる。
【００６６】
【発明の効果】
MobileIPv6端末とIPv4端末との間のパケット通信において、MobileIPv6端末の移動の有無に関わらず、パケット通信の中断を格段に減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】IPv4/IPv6トランスレータの動作を説明する図である。
【図２】MobileIPv6による通信を説明する図である。
【図３】IPv4/IPv6変換装置を含むネットワークの構成を説明する図である。
【図４】IPv6ヘッダのフォーマットを説明する図である。
【図５】MobileIPv6パケットの構成を説明する図である。
【図６】MobileIPv6端末からホームエージェントへのアドレス通知を説明する図である。
【図７】従来のIPv6/IPv4トランスレータによるパケット変換処理を説明する図である。
【図８】本発明装置の構成を説明する図である。
【図９】第一の実施の形態におけるパケット変換処理（MobileIPv6端末からIPv4端末の場合）を説明する図である。
【図１０】第一の実施の形態におけるパケット変換処理（MobileIPv6端末からIPv4端末の場合）のフローチャート例を説明する図である。
【図１１】第一の実施の形態におけるパケット変換処理（IPv6端末からMobileIPv6端末の場合）を説明する図である。
【図１２】第一の実施の形態におけるパケット変換処理（IPv4端末からMobileIPv6端末の場合）のフローチャート例を説明する図である。
【図１３】第二の実施の形態におけるパケット変換処理（MobileIPv6端末からIPv4端末の場合）を説明する図である。
【図１４】第二の実施の形態におけるパケット変換処理（MobileIPv6端末からIPv4端末の場合）のフローチャート例を説明する図である。
【図１５】第二の実施の形態におけるパケット変換処理（IPv6端末からMobileIPv6端末の場合）を説明する図である。
【図１６】第二の実施の形態におけるパケット変換処理（IPv4端末からMobileIPv6端末の場合）のフローチャート例を説明する図である。
【符号の説明】
１０：MobileIPv6端末、３０：IPv4端末、４０：IPv4/IPv6変換装置、６０：アドレス管理テーブル。
【発明の属する技術分野】
本発明は、プロトコル変換方法、及びプロトコル変換装置に関し、特に、IPv4ネットワークに存在するIPv4端末とIPv6ネットワークに存在するMobileIPv6端末が相互通信を行う際に好適なプロトコル変換方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、インターネット・プロトコル（IP）の普及に伴い、個々のIP機器を識別するためのIPアドレスの枯渇が大きな問題になっている。さらに、これからはパーソナル・コンンピュータ（PC）以外の様々な機器のインターネット接続の増加により、このアドレス枯渇問題は加速度的に進むと考えられる。このため、広大なアドレス空間(アドレス幅128bit)を持ち、さらにはセキュリティや優先制御、自動構成等の高度な機能を持つ次世代IP標準である「IPv6（Internet Protocol version 6）」への移行の必要性が高まっている。
【０００３】
しかし、現在のIP標準であるIPv4からIPv6への具体的な移行方法を考えると、既存のIPv4ネットワークを一度にIPv6に対応させるには、ルータ等の構成機器の入れ替えやソフトウェア交換・追加による機能拡張が必要となる。このため、多大なコストが必要となる。また、稼働中の機器交換や機能拡張には、運用面でのリスクが要求される。そのため、従来のIPv4網に大きな影響を与えず、段階的にIPv6への移行を進めていかなければならない。この時、IPv4網とIPv6網が共存することになる移行過渡期には、両網の相互通信を可能とする技術が必要となる。
【０００４】
IPv4の通信機能しか持たない機器とIPv6の通信機能しか持たない機器が通信するためには、中継経路のどこかでIPv4パケットとIPv6パケットの変換が必要となる。この変換を行うのがIPv4/IPv6変換装置である。
【０００５】
IPv6端末とIPv4端末はそれぞれ128bitのIPv6アドレスと32bitのIPv4アドレスを持ち、そのアドレスによって各端末を識別する。しかし、両者のアドレス体系は異なるため、それぞれのアドレスを識別することはできない。そのため、図１に示すようにIPv6端末とIPv4端末が通信する際には、IPv4/IPv6変換装置が、IPv6端末に対して一時的な仮想IPv4アドレスを、IPv4端末に対して一時的な仮想IPv6アドレスを割り当てる必要がある。このときIPv4/IPv6変換装置が割り当てる仮想アドレスは、IPv4/IPv6変換装置があらかじめプールしているアドレスを用いる。また、IPv6アドレスの下位32bitにはIPv4アドレスを埋め込むことができるため、IPv4アドレスが埋め込まれたIPv6アドレスを、IPv4端末の一時的な仮想IPv6アドレスとすることが可能である。図１は、例えば、アドレス管理テーブル６０により、IPv6端末Aには、一時的な仮想IPv4アドレス(192.168.0.1)が割当てられていることを示している。
【０００６】
公知例として、IETF(Internet Engineering Task Force)の「Network Address Translation - Protocol Translation(NAT-PT)」(RFC(Request For Comment)2766)がある。
【０００７】
ところで、携帯型の通信機能を有するPCは、いわゆるモバイルコンピューティング環境において、移動先のネットワークに接続してサービスを受けることができるようになってきた。現在、IPv6の規格に基づいて、ノードとしての端末装置（PCやPDA等）の通信の手法として、MobileIPv6等が提案されている。
【０００８】
このMobileIPv6において、図２に示すように端末は、ホームアドレスおよび気付アドレス（Care-of address）という二つのIPアドレスを持つ。気付アドレスは、端末の移動に伴い、接続中のサブネットワークに対応して変化する。ホームアドレスは、移動に関わらず、一定であって変化しない。また、ホームエージェントは、付帯する記憶部において、ホームアドレスと気付アドレスとを対応付けしたアドレス管理テーブルを記憶している。このホームエージェントは、移動したMobileIPv6端末から新たな気付アドレスを含むパケットを受信して、そのアドレス管理テーブルを更新する。
【０００９】
MobileIPv6に対応した端末（以後、「MobileIPv6端末」と称する）に対して通信を行いたいが、そのMobileIPv6端末の気付アドレスが不明の場合、そのMobileIPv6端末のホームアドレスに対してパケットを送信する。MobileIPv6では、ホームエージェントが、ホームアドレスに対して送信されたパケットを受信し、そのホームアドレスに対応したMobileIPv6端末の気付アドレスへパケットを転送することにより、通信を行うことが可能となっている。
【００１０】
なお、以上説明したようなMobileIPv6端末の通信に関する技術が特開２００１−２６８１２９号公報に記載されている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
MobileIPv6端末と、IPv4端末との間におけるパケット通信を考える。図３のブロック図に示すように、MobileIPv6ネットワーク（第一のネットワーク）に対して、移動しうるMobileIPv6端末１０が接続されるとともに、ホームエージェント２０が接続されている。一方、IPv4ネットワーク（第二のネットワーク）に対して、IPv4端末３０が接続されている。これらMobileIPv6ネットワークとIPv4ネットワークの間はIPv4/IPv6変換装置４０を介して接続される。
【００１２】
ここで、IPv6パケットにおけるデータに付帯するメッセージヘッダのフォーマットを図４に示す。図４のヘッダにおいては、プロトコルバージョン、優先度を認識して区別するためのトラフィッククラス等が配置されている。加えて、ヘッダには、パケットを送信した端末のアドレスである送信元アドレス、パケットを受信する端末のアドレスである送信先アドレス、およびオプションである拡張ヘッダが配置される。また、MobileIPv6パケットのメッセージヘッダのフォーマットは、図５に示すように、図４のIPv6パケットと同様であるが、拡張ヘッダ内にホームアドレスが含まれる。
【００１３】
MobileIPv6端末１０に電源が投入され、後に移動した場合を説明する。図５のブロック図に示すように、電源が投入されて起動したMobileIPv6端末１０は、ホームアドレス及び気付アドレスをホームエージェント２０に通知する（図中、Ｓ１０→Ｓ２０）。ホームエージェント２０は、図２に示すようなアドレス管理テーブル２１に、通知されたホームアドレス２２及び気付アドレス２３を登録する（Ｓ３０）。また、ホームエージェント２０は、確認応答パケットをMobileIPv6端末１０へ応答する（Ｓ４０）。その後、MobileIPv6端末１０が移動すると（Ｓ５０）、変化しないホームアドレス２２と、移動後の新たな気付アドレス２３をアドレス管理テーブルに登録するとともに、確認応答パケットをMobileIPv6端末１０へ応答する（Ｓ７０）。
【００１４】
以上のようにホームアドレス２２及び気付アドレス２３をホームエージェント２０に通知するMobileIPv6端末１０と、IPv4端末３０との間のIPv4/IPv6変換装置４０を介したパケット通信処理について、具体的に説明する。
【００１５】
先ず、MobileIPv6端末１０からIPv4端末３０へパケットを送信する場合について、図７を参照して説明する。図７に示すように、MobileIPv6端末１０は、気付アドレスが２１００：：１の値を有するとともに、ホームアドレスが２０００：：１の値を有する。IPv4端末３０は、アドレスが１０．０．０．１の値を有する。IPv4/IPv6変換装置４０のアドレス管理テーブルには、IPv4アドレスとIPv6アドレスの対応が保持されている。この変換テーブルの作成は、IETFのRFC2766にも記載されているが、動的な場合も静的な場合もありえる。
【００１６】
移動前のMobileIPv6端末１０は、パケットの送信元アドレスを自己の気付アドレスの値（２１００：：１）とし、このとき、パケットのIPv6の拡張ヘッダには、MobileIPv6端末１０自身のホームアドレスの値（２０００：：１）を格納して、IPv6ネットワークに送信する（Ｓ１１０）。IPv4/IPv6変換装置４０は、IPv6ネットワークからパケットを受信し、アドレス管理テーブルを用いることにより、送信元アドレスを、対応する仮想IPv4アドレス（１９２.１６８．０．１）に変換してIPv4ネットワークに送信する（Ｓ１２０）。IPv4端末３０では、送信元のアドレスの値を１９２.１６８．０．１と認識する。そして、パケット通信の最中に、MobileIPv6端末１０が別のネットワークに移動した結果、移動後に気付アドレスが変化し、２２００：：１の値になったとする（Ｓ１３０）。すると、このMobileIPv6端末１０は、移動後の気付アドレスを送信元アドレスに使用したパケットをIPv4端末３０へ向けて送信する（Ｓ１４０）。IPv4/IPv6変換装置４０は、移動前の気付アドレスに対応したIPv4アドレスとは別のアドレスを、移動後の気付アドレスに対応づけて変換を行う（Ｓ１５０）。IPv4端末３０では、送信元のアドレスの値を１９２.１６８．０．２と認識する。
【００１７】
このため、IPv4端末３０が受信するパケットの送信元アドレスが、MobileIPv6端末１０の移動前と移動後とで相違するため、IPv4端末３０は、受信したパケットが同一の送信元からの通信であると認識できなくなり、継続したパケット通信を続行することができない。すなわち、送信元であるMobileIPv6端末１０が移動した場合、IPv4端末３０は、移動前とは異なる移動後のアドレスを使用したパケットを受信できず、パケット損失が生じるという課題がある。
【００１８】
本発明の目的は、MobileIPv6端末とIPv4端末との間のパケット通信において、MobileIPv6端末の移動の有無に関わらず、パケット通信の中断を格段に減らすことである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するため、本発明に係るプロトコル変換では、モバイルIPv6端末が接続されたIPv6ネットワークとIPv4端末が接続されたIPv4ネットワークとが変換装置を介して接続されたネットワークシステムにおいて、変換装置にモバイルIPv6端末のホームアドレスと、このモバイルIPv6端末の仮想IPv4アドレスとの第１の対応関係を保持する。そして、モバイルIPv6端末は、パケットの送信元として気付アドレス、拡張ヘッダにホームアドレスを指定して、このパケットを前記IPv6ネットワークに送信した場合、変換装置は、当該パケットの送信元を、当該パケットのホームアドレスに第１の対応関係により対応付けられた仮想IPv4アドレスに書換えて、IPv4ネットワークに送信する。
【００２０】
また、モバイルIPv6端末が移動して気付アドレスが変更された場合、モバイルIPv6端末は、パケットの送信元として変更後の気付アドレス、拡張ヘッダに移動前と同一のホームアドレスを指定して、このパケットをIPv6ネットワークに送信する。
【００２１】
さらに、変換装置にモバイルIPv6端末のホームアドレスと、このモバイルIPv6端末の気付アドレスとの第２の対応関係を保持する。そして、モバイルIPv4端末は、仮想IPv4アドレスをパケットの送信先として、パケットをIPv4ネットワークに送信した場合、変換装置は、このパケットの送信先を、第１の対応関係により仮想IPv4アドレスを対応するホームアドレスに変換し、第２の対応関係によりこのホームアドレスを対応する気付アドレスに変換して、送信先を変換後の気付アドレスに書換えて、このパケットをIPv6ネットワークに送信する。
【００２２】
【発明の実施の形態】
（１）第１の実施の形態
本発明の第一の実施の形態につき、図３及び図８乃至図１２を参照にして説明する。先ず、本発明の実施の形態に係るプロトコル変換装置の構成について説明する。プロトコル変換装置は、具体例としては図３に示すような、プロトコル変換装置としての機能を有するIPv4/IPv6変換装置４０である。図３に示すように、ホームエージェント２０、MobileIPv6端末（第一の端末装置）１０、IPv4端末（第二の端末装置）３０、及びIPv4/IPv6変換装置（プロトコル変換装置）４０のネットワークにおける接続関係は、発明が解決しようとする課題の欄で説明した場合と同様である。このプロトコル変換装置たるIPv4/IPv6変換装置４０の内部構成の一例につき、図８のブロック図を参照にして説明する。同図に示すように、IPv4/IPv6変換装置４０は、その動作全体を統括する全体制御部５１と、MobileIPv6端末１０とネットワーク経由で接続するための単数又は複数のインタフェース５４、５５と、IPv4端末３０と接続するための単数又は複数のインタフェース５６、５７と、アドレス管理テーブル６０を記憶する記憶装置（アドレス管理記憶手段）５９と、アドレス管理テーブル６０を管理するアドレス管理テーブル管理部５８と、パケット変換処理部６１とで構成される。全体制御部５１は、互いに制御通信路で結ばれた演算装置５２と記憶装置５３で構成される。図８に示すように、前述した各部５１乃至６１は、適宜、互いに制御通信路及びデータ通信路で結ばれる。また、アドレス管理テーブル６０の構成例は、前述した図１に示す通りである。
【００２３】
前述した構成のIPv4/IPv6変換装置４０を介した、MobileIPv6端末１０とIPv4端末３０との間の通信処理について説明する。なお、ホームエージェント２０、MobileIPv6端末１０、及びIPv4端末３０の通信機能については、発明の背景の欄で説明した通りである。ホームエージェント２０は、MobileIPv6端末１０のホームアドレス宛に対応する経路情報をネットワークに報知（アナウンス）する。
【００２４】
先ず、MobileIPv6端末１０からIPv4端末３０へパケットを送信する場合について、図９を参照にして説明する。同図に示すように、MobileIPv6端末１０は、気付アドレスが２１００：：１の値を有するとともに、ホームアドレスが２０００：：１の値を有する。一方、IPv4端末３０は、アドレスが１０．０．０．１の値を有する。移動前のMobileIPv6端末１０は、パケットを送信するに際し、パケットの送信元のアドレスを自己の気付アドレスの値（２１００：：１）とし、また、パケットのIPv6の拡張ヘッダには、MobileIPv6端末１０自身のホームアドレスの値（２０００：：１）を格納して、IPv6ネットワークに送信する（Ｓ２１０）。
【００２５】
IPv4/IPv6変換装置４０は、IPv6ネットワークからパケットを受信し、アドレス管理テーブルを用いることにより、送信元アドレスを、パケットの拡張ヘッダ内のホームアドレスに対応する仮想IPv4アドレスに変換してIPv4ネットワークに送信する（Ｓ２２０）。IPv4端末３０では、送信元のアドレスの値を１９２.１６８．０．１と認識する。そして、パケット通信の最中に、MobileIPv6端末１０が別のネットワークに移動した結果、移動後に気付アドレスが変化し、２２００：：１の値になったとする（Ｓ２３０）。すると、このMobileIPv6端末１０は、移動後の気付アドレスを送信元アドレスに使用したパケットをIPv4端末３０へ向けて送信する。このパケットのIPv6の拡張ヘッダには、MobileIPv6端末１０自身のホームアドレスの値（２０００：：１）が格納されている（Ｓ２４０）。IPv4/IPv6変換装置４０は、IPv6ネットワークからパケットを受信し、アドレス管理テーブルを用いることにより、送信元アドレスを、パケットの拡張ヘッダ内のホームアドレスに対応する仮想IPv4アドレスに変換してIPv4ネットワークに送信する（Ｓ２５０）。IPv4端末３０では、送信元のアドレスの値を１９２.１６８．０．１と認識する。つまり、MobileIPv6端末１０が移動して、気付アドレスが変化したとしても、IPv4端末３０が受信するIPv4パケットの送信元のアドレスは変化しない。
【００２６】
したがって、MobileIPv6端末１０が移動して、気付アドレスが変化したとしても、IPv4端末３０が受信するパケットが同一の送信元からの通信であると認識でき、継続したパケット通信を続行することができる。
【００２７】
図１０にIPv4/IPv6変換装置４０の処理のフローチャートを示す。以下に、図１０のフローチャートの流れを、図９に示した例を参考に説明する。
【００２８】
IPv4/IPv6変換装置４０は、MobileIPv6端末１０が送信したIPv6パケット（１０１）を受信すると、IPv6オプションヘッダにホームアドレスの情報があるか否かを判定する（１０２→１０３）。ホームアドレスの情報がない場合には（１０３：ＮＯ）、送信元アドレスを用いて、アドレス管理テーブルを検索する（１０５→１０６）。反対に、受信したパケットにホームアドレスの情報がある場合には（１０３：ＹＥＳ）、IPv4/IPv6変換装置４０は、パケットの拡張ヘッダのホームアドレスと同一のホームアドレスを持つレコードを図９のアドレス管理テーブルで検索する（１０４→１０６）。これらの検索動作は、全体制御部５１の制御の元で記憶装置５９内のアドレス管理テーブル６０を参照することで実行される。
【００２９】
アドレス管理テーブルの検索の結果、合致するレコードがある場合（図中、１０６：ＹＥＳ「エントリにマッチ」）、合致したレコード中のIPv4アドレスの値を保持する（１０８）。
【００３０】
反対に、検索の結果、合致するレコードがない場合（図中、１０６：ＮＯ）、仮想IPv4アドレスを新たに割り当ててアドレス管理フィールドに新規レコードを追加し、このIPv4アドレスを保持する（１０７）。この追加動作は、全体制御部５１の制御の元、アドレス管理テーブル管理部を通じて記憶装置５９内のアドレス管理テーブル６０を更新することで実行される。
【００３１】
次に、IPv4/IPv6変換装置４０は、宛先アドレスをアドレス管理テーブルで検索し、合致するレコードがある場合（図中、１０９：ＹＥＳ「エントリにマッチ」）、合致したレコード中のIPv4アドレスを宛先アドレス、図中、１０７または１０８で保持したIPv4アドレスを送信元アドレスとするIPv4パケットに変換し（１１０）、IPv4端末３０へ送信する（１１２）。この送信されたパケットをIPv4端末３０は受信する（１１４）。なお、宛先のIPv6アドレスにIPv4アドレスが埋め込まれている形式の場合は、図中、１０９において、アドレス管理テーブルを検索せずに、対応する（マッチする）IPv4アドレスを求めることが可能である。
【００３２】
また、合致するレコードがない場合（図中、１０９：ＮＯ）、IPv4/IPv6変換装置４０は、パケットの送信元端末に対し、ICMPv6（Internet Control Messaging Protocol for the Internet Protocol Version 6）エラー（宛先到達不能）を返す（１１１）。ICMPv6エラーはRFC2463（Page：6, 7）で公知されている。このICMPv6エラーのパケットをMobileIPv6端末１０は受信する（１１３）。
【００３３】
IPv4端末３０は、受信したパケットのヘッダに格納されている各アドレスを自己の記憶部に保持している。つまり、IPv4端末３０では、送信元のアドレスが、MobileIPv6端末１０のホームアドレスに対応したIPv4アドレスとして保持されることとなる。そして、パケット通信の最中に、MobileIPv6端末１０が別のネットワークに移動した結果、パケットの送信元アドレスとなる気付アドレスが変化したとしても、IPv4/IPv6変換装置４０が、パケットの送信元のアドレスをホームアドレスに対応したIPv4アドレスの値で書き換える（変換）動作を実行する。そのため、IPv4端末３０が受信するIPv4パケットの送信元のアドレスは変化しない。したがって、同一の送信元からのパケット通信であると認識し、中断することなく継続したパケット通信を続行することができ、パケット損失は生じない。
【００３４】
一方、IPv4端末３０からMobileIPv6端末１０へパケットを送信する場合について、図１１を参照にして説明する。同図に示すように、MobileIPv6端末１０は、気付アドレスが２１００：：１の値を有するとともに、ホームアドレスが２０００：：１の値を有する。一方、IPv4端末３０は、アドレスが１０．０．０．１の値を有する。IPv4端末３０は、ＤＮＳにより、通信相手のMobileIPv6端末１０のホームアドレスであるIPv6アドレスを解決しており、IPv4/IPv6変換装置４０は、そのMobileIPv6端末１０のアドレスに対応するIPv4アドレスを、IPv4端末３０に通知し、その対応をアドレス管理テーブルに記録してあるものとする。
【００３５】
IPv4端末３０は、パケットを送信するに際し、パケットの送信元のアドレスを自己のアドレスの値（１０．０．０．１）とするとともに、宛先のアドレスを送信先のMobileIPv6端末１０のホームアドレスの値（２０００：：１）に対応した仮想IPv4アドレスとし、IPv4ネットワークに送信する（Ｓ３１０）。
【００３６】
IPv4/IPv6変換装置４０は、IPv4ネットワークからパケットを受信し、アドレス管理テーブルを用いることにより、宛先アドレスを、通信相手のMobileIPv6端末１０のホームアドレスに変換してIPv6ネットワークに送信する（Ｓ３２０）。
【００３７】
ホームエージェント２０が、ホームアドレスに対して送信されたパケットを受信し、そのホームアドレスに対応したMobileIPv6端末の気付アドレスへパケットを転送することにより、通信を行うことが可能となっている（Ｓ３３０）。
【００３８】
そして、パケット通信の最中に、MobileIPv6端末１０が別のネットワークに移動した結果、移動後に気付アドレスが変化し、２２００：：１の値になったとする（Ｓ３４０）。すると、このMobileIPv6端末１０は、移動後の気付アドレスをホームエージェント２０に登録する（Ｓ３５０）。IPv4端末３０は、MobileIPv6端末１０の移動後も、送信先のMobileIPv6端末１０のホームアドレスの値に対応した仮想IPv4アドレスへ向けてパケットを送信する（Ｓ３６０）。
【００３９】
IPv4/IPv6変換装置４０は、IPv4ネットワークからパケットを受信し、アドレス管理テーブルを用いることにより、送信元アドレスを、通信相手のMobileIPv6端末１０のホームアドレスに変換してIPv6ネットワークに送信する（Ｓ３７０）。
【００４０】
ホームエージェント２０が、ホームアドレスに対して送信されたパケットを受信し、そのホームアドレスに対応したMobileIPv6端末の気付アドレスへパケットを転送することにより、通信を行うことが可能となっている（Ｓ３８０）。
【００４１】
したがって、MobileIPv6端末１０が移動して、気付アドレスが変化したとしても、IPv4端末３０が送信するパケットは、MobileIPv6端末１０に到達することができ、継続したパケット通信を続行することができる。
【００４２】
図１２にIPv4/IPv6変換装置４０の処理のフローチャートを示す。以下に、図１２のフローチャートの流れを、図１１に示した例を参考に説明する。
【００４３】
IPv4/IPv6変換装置４０は、IPv4端末３０が送信したIPv4パケット（２０１）を受信すると、パケットの宛先アドレスと同一のIPv4アドレスを持つレコードをアドレス管理テーブルで検索する（２０２→２０３）。この検索動作は、全体制御部５１の制御の元で記憶装置５９内のアドレス管理テーブル６０を参照することで実行される。
【００４４】
検索の結果、合致するレコードがあると（図中、２０３：ＹＥＳ「エントリにマッチ」）、合致したレコード中のIPv6アドレスの値を保持する（２０４）。
【００４５】
次に、IPv4/IPv6変換装置４０は、送信元アドレスと同一のIPv4アドレスを持つレコードをアドレス管理テーブルで検索し、合致するレコードがある場合（図中、２０５：ＹＥＳ「エントリにマッチ」）、合致したレコード中のIPv6アドレスを送信元アドレス、図中、２０４で保持したIPv6アドレスを宛先アドレスとするIPv6パケットに変換し（２０６）、MobileIPv6端末１０へパケットを送信する（２０７）。この検索動作は、全体制御部５１の制御の元で記憶装置５９内のアドレス管理テーブル６０を参照することで実行される。この送信されたパケットをMobileIPv6端末１０は受信する（２０９）。なお、送信元のIPv4アドレスをIPv6アドレスに埋め込む形式を使用する場合は、図中、２０５において、アドレス管理テーブルを検索せずに、対応する（マッチする）IPv6アドレスを求めることが可能である。
【００４６】
また、合致するレコードがない場合（図中、２０３：ＮＯ、および、２０５：ＮＯ）、IPv4/IPv6変換装置４０は、パケットの送信元端末に対し、ICMP（Internet Control Messaging Protocol）エラー（宛先到達不能）を返す（２０８）。ICMPエラーはRFC792（Page：4, 5）で公知されている。このICMPエラーのパケットをIPv4端末３０は受信する（２１０）。
【００４７】
すなわち、MobileIPv6端末１０移動の有無に関わらず、IPv4端末３０がMobileIPv6端末１０へ通信を行う場合、ホームアドレスに対応する仮想IPv4アドレスを宛先としてパケットを送信する。これに対し、MobileIPv6端末１０がIPv4端末３０へ応答する際、移動後に気付アドレスが変化しても、IPv4/IPv6変換装置４０が、アドレス管理テーブルを参照し、ホームアドレスに対応する仮想IPv4アドレスで送信元アドレスを書き換える。このため、IPv4端末３０は、送信先の端末から応答パケットが発信されていると認識することができ、通信を継続することができる。
（２）第２の実施の形態
さらに、本発明の第二の実施の形態につき、図１３乃至図１６を参照して説明する。IPv4/IPv6変換装置４０内部のアドレス管理テーブルの構成において、IPv6フィールドを追加し、これを気付アドレスフィールドとする。その他の構成は前記の実施の形態と同様である。
【００４８】
先ず、MobileIPv6端末１０からIPv4端末３０へパケットを送信する場合について、図１３を参照にして説明する。
【００４９】
移動前のMobileIPv6端末１０は、パケットの送信元アドレスを自己の気付アドレスの値（２１００：：１）とし、このとき、パケットのIPv6の拡張ヘッダには、MobileIPv6端末１０自身のホームアドレスの値（２０００：：１）を格納して、IPv6ネットワークに送信する（Ｓ４１０）。IPv4/IPv6変換装置４０は、IPv6ネットワークからMobileIPv6パケットを受信すると、ヘッダ内のホームアドレスをアドレス管理テーブルのIPv6フィールドから検索し、合致するレコードの気付アドレスフィールドを、ヘッダ内の送信元アドレスで更新する（Ｓ４２０）。そして、IPv4/IPv6変換装置４０は、パケットの送信元アドレスを、合致するレコードのIPv4アドレスフィールドの値に変換してIPv4ネットワークに送信する（Ｓ４３０）。そして、パケット通信の最中に、MobileIPv6端末１０が別のネットワークに移動した結果、移動後に気付アドレスが変化し、２２００：：１の値になったとする（Ｓ４４０）。すると、このMobileIPv6端末１０は、移動後の気付アドレスを送信元アドレスに使用したパケットをIPv4端末３０へ向けて送信する（Ｓ４５０）。このパケットのIPv6の拡張ヘッダには、MobileIPv6端末１０自身のホームアドレスの値（２０００：：１）が格納されている。IPv4/IPv6変換装置４０は、IPv6ネットワークからパケットを受信し、アドレス管理テーブル内の気付アドレスの更新を行い（Ｓ４６０）、アドレス管理テーブルを用いることにより、送信元アドレスを、パケットの拡張ヘッダ内のホームアドレスに対応する仮想IPv4アドレスに変換してIPv4ネットワークに送信する（Ｓ４７０）。したがって、MobileIPv6端末１０が移動して、気付アドレスが変化しても、IPv4端末３０が受信するパケットの送信元アドレスは変化せず、さらに、IPv4/IPv6変換装置４０は、MobileIPv6端末１０のホームアドレスと気付アドレスの対応を記憶することが可能である。
【００５０】
図１４にIPv4/IPv6変換装置４０の処理のフローチャートを示す。以下に、図１４のフローチャートの流れを、図１３に示した例を参考に説明する。
【００５１】
IPv4/IPv6変換装置４０は、MobileIPv6端末１０が送信したIPv6パケット（３０１）を受信すると、IPv6オプションヘッダにホームアドレスの情報があるか否かを判定する（３０２→３０３）。ホームアドレスの情報がない場合には（３０３：ＮＯ）、送信元アドレスを用いて、アドレス管理テーブルを検索する（３０５→１０６）。反対に、受信したパケットにホームアドレスの情報がある場合には（３０３：ＹＥＳ）、IPv4/IPv6変換装置４０は、パケットの拡張ヘッダのホームアドレスと同一のホームアドレスを持つレコードを図１３のアドレス管理テーブルで検索する（３０４→３０６）。これらの検索動作は、全体制御部５１の制御の元で記憶装置５９内のアドレス管理テーブル６０を参照することで実行される。
【００５２】
アドレス管理テーブルの検索の結果、合致するレコードがある場合（図中、１０６：ＹＥＳ「エントリにマッチ」）、合致したレコード中のIPv4アドレスの値を保持する（３０８）。
【００５３】
反対に、検索の結果、合致するレコードがない場合（図中、３０６：ＮＯ）、仮想IPv4アドレスを新たに割り当ててアドレス管理フィールドに新規レコードを追加し、そのレコードが合致したレコードとみなし、このIPv4アドレスを保持する（３０７）。この追加動作は、全体制御部５１の制御の元、アドレス管理テーブル管理部を通じて記憶装置５９内のアドレス管理テーブル６０を更新することで実行される。
次に、IPv4/IPv6変換装置４０は、宛先アドレスの値で、合致したレコードの気付アドレスフィールドの更新を行う。
【００５４】
さらに、IPv4/IPv6変換装置４０は、宛先アドレスをアドレス管理テーブルで検索し、合致するレコードがある場合（図中、３１０：ＹＥＳ「エントリにマッチ」）、合致したレコード中のIPv4アドレスを宛先アドレス、図中、３０７または３０８で保持したIPv4アドレスを送信元アドレスとするIPv4パケットに変換し（３１１）、IPv4端末３０へ送信する（３１３）。この送信されたパケットをIPv4端末３０は受信する（３１５）。なお、宛先のIPv6アドレスにIPv4アドレスが埋め込まれている形式の場合は、図中、３１０において、アドレス管理テーブルを検索せずに、対応する（マッチする）IPv4アドレスを求めることが可能である。
【００５５】
また、合致するレコードがない場合（図中、３１０：ＮＯ）、IPv4/IPv6変換装置４０は、パケットの送信元端末に対し、ICMPv6エラー（宛先到達不能）を返す（３１２）。このICMPv6エラーのパケットをMobileIPv6端末１０は受信する（３１４）。
【００５６】
一方、IPv4端末３０からMobileIPv6端末１０へパケットを送信する場合について、図１５を参照にして説明する。
【００５７】
IPv4端末３０は、パケットを送信するに際し、パケットの送信元のアドレスを自己のアドレスの値（１０．０．０．１）とするとともに、宛先のアドレスを送信先のMobileIPv6端末１０のホームアドレスの値（２０００：：１）に対応した仮想IPv4アドレスとし、IPv4ネットワークに送信する（Ｓ５１０）。
【００５８】
IPv4/IPv6変換装置４０は、IPv4ネットワークからパケットを受信し、アドレス管理テーブルを用いることにより、宛先アドレスを、通信相手のMobileIPv6端末１０の気付アドレスに変換してIPv6ネットワークに送信する（Ｓ５２０）。
【００５９】
IPv4/IPv6変換装置４０が送信したパケットは、ホームエージェント２０を経由する必要がなく、最適な経路でMobileIPv6端末１０へと届けられる。
【００６０】
図１６にIPv4/IPv6変換装置４０の処理のフローチャートを示す。以下に、図１６のフローチャートの流れを、図１５に示した例を参考に説明する。
【００６１】
IPv4/IPv6変換装置４０は、IPv4端末３０が送信したIPv4パケット（４０１）を受信すると、パケットの宛先アドレスと同一のIPv4アドレスを持つレコードをアドレス管理テーブルで検索する（４０２→４０３）。この検索動作は、全体制御部５１の制御の元で記憶装置５９内のアドレス管理テーブル６０を参照することで実行される。
【００６２】
検索の結果、合致するレコードがあると（図中、４０３：ＹＥＳ「エントリにマッチ」）、合致したレコード中の気付アドレスの値を保持する（４０４）。
【００６３】
次に、IPv4/IPv6変換装置４０は、送信元アドレスと同一のIPv4アドレスを持つレコードをアドレス管理テーブルで検索し、合致するレコードがある場合（図中、２０５：ＹＥＳ「エントリにマッチ」）、合致したレコード中のIPv6アドレスを送信元アドレス、図中、２０４で保持したIPv6アドレスを宛先アドレスとするIPv6パケットに変換し（４０６）、MobileIPv6端末１０へパケットを送信する（４０７）。この検索動作は、全体制御部５１の制御の元で記憶装置５９内のアドレス管理テーブル６０を参照することで実行される。この送信されたパケットをMobileIPv6端末１０は受信する（４０９）。なお、送信元のIPv4アドレスをIPv6アドレスに埋め込む形式を使用する場合は、図中、４０５において、アドレス管理テーブルを検索せずに、対応する（マッチする）IPv6アドレスを求めることが可能である。
【００６４】
また、合致するレコードがない場合（図中、４０３：ＮＯ、および、４０５：ＮＯ）、IPv4/IPv6変換装置４０は、パケットの送信元端末に対し、ICMPエラー（宛先到達不能）を返す（４０８）。このICMPエラーのパケットをIPv4端末３０は受信する（４１０）。
【００６５】
したがって、IPv4/IPv6変換装置４０が出力したパケットは、ホームエージェント２０を経由する必要がなく、最適な経路でMobileIPv6端末１０へと届けられる。
【００６６】
【発明の効果】
MobileIPv6端末とIPv4端末との間のパケット通信において、MobileIPv6端末の移動の有無に関わらず、パケット通信の中断を格段に減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】IPv4/IPv6トランスレータの動作を説明する図である。
【図２】MobileIPv6による通信を説明する図である。
【図３】IPv4/IPv6変換装置を含むネットワークの構成を説明する図である。
【図４】IPv6ヘッダのフォーマットを説明する図である。
【図５】MobileIPv6パケットの構成を説明する図である。
【図６】MobileIPv6端末からホームエージェントへのアドレス通知を説明する図である。
【図７】従来のIPv6/IPv4トランスレータによるパケット変換処理を説明する図である。
【図８】本発明装置の構成を説明する図である。
【図９】第一の実施の形態におけるパケット変換処理（MobileIPv6端末からIPv4端末の場合）を説明する図である。
【図１０】第一の実施の形態におけるパケット変換処理（MobileIPv6端末からIPv4端末の場合）のフローチャート例を説明する図である。
【図１１】第一の実施の形態におけるパケット変換処理（IPv6端末からMobileIPv6端末の場合）を説明する図である。
【図１２】第一の実施の形態におけるパケット変換処理（IPv4端末からMobileIPv6端末の場合）のフローチャート例を説明する図である。
【図１３】第二の実施の形態におけるパケット変換処理（MobileIPv6端末からIPv4端末の場合）を説明する図である。
【図１４】第二の実施の形態におけるパケット変換処理（MobileIPv6端末からIPv4端末の場合）のフローチャート例を説明する図である。
【図１５】第二の実施の形態におけるパケット変換処理（IPv6端末からMobileIPv6端末の場合）を説明する図である。
【図１６】第二の実施の形態におけるパケット変換処理（IPv4端末からMobileIPv6端末の場合）のフローチャート例を説明する図である。
【符号の説明】
１０：MobileIPv6端末、３０：IPv4端末、４０：IPv4/IPv6変換装置、６０：アドレス管理テーブル。
Claims (4)
- モバイルIPv6端末が接続されたIPv6ネットワークとIPv4端末が接続されたIPv4ネットワークとが変換装置を介して接続されたネットワークシステムにおけるプロトコル変換方法であって、
前記変換装置に前記モバイルIPv6端末のホームアドレスと、当該モバイルIPv6端末の仮想IPv4アドレスとの第１の対応関係を保持し、
前記モバイルIPv6端末は、パケットの送信元として気付アドレス、拡張ヘッダにホームアドレスを指定して、当該パケットを前記IPv6ネットワークに送信し、
前記変換装置は、当該パケットの送信元を、当該パケットのホームアドレスに前記第１の対応関係により対応付けられた仮想IPv4アドレスに書換えて、前記IPv4ネットワークに送信することを特徴とするプロトコル変換方法。 - 前記モバイルIPv6端末が移動して前記気付アドレスが変更された場合において、前記モバイルIPv6端末は、パケットの送信元として変更後の気付アドレス、拡張ヘッダに移動前と同一のホームアドレスを指定して、当該パケットを前記IPv6ネットワークに送信することを特徴とする請求項１に記載のプロトコル変換方法。
- 前記変換装置に前記モバイルIPv6端末のホームアドレスと、当該モバイルIPv6端末の気付アドレスとの第２の対応関係を保持し、
前記 IPv4 端末は、仮想IPv4アドレスをパケットの送信先として、当該パケットを前記IPv4ネットワークに送信し、
前記変換装置は、当該パケットの送信先を、第１の対応関係により当該仮想IPv4アドレスを対応するホームアドレスに変換し、第２の対応関係により当該ホームアドレスを対応する気付アドレスに変換して、送信先を当該変換後の気付アドレスに書換えて、当該パケットを前記IPv6ネットワークに送信することを特徴とする請求項１に記載のプロトコル変換方法。 - モバイルIPv6端末が接続されたIPv6ネットワークとIPv4端末が接続されたIPv4ネットワークとが接続可能なプロトコル変換装置であって、
前記モバイルIPv6端末のホームアドレスと、当該モバイルIPv6端末の仮想IPv4アドレスとの対応関係の保持手段と
前記モバイルIPv6端末が、パケットの送信元として気付アドレス、拡張ヘッダにホームアドレスを指定して、当該パケットを前記IPv6ネットワークに送信したことに応じて、当該パケットの送信元を、当該パケットのホームアドレスに前記第１の対応関係により対応付けられた仮想IPv4アドレスに書換えて、前記IPv4ネットワークに送信する手段とを備えたことを特徴とするプロトコル変換装置。
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