JP4019415B2 - ＩＰｖ６／ＩＰｖ４パケット変換システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、IPv６／IPv４パケット変換システムに関し、詳しくは、通信プロトコルとしてIPv６（InternetＰrotocol ｖersion ６）を使用するIPv６端末と通信プロトコルとしてIPv4（Internet Ｐrotocol ｖersion ４）を使用するIPv4端末の間の通信を実現するためのパケット変換システムに関するものであって、さらに詳しくは、IPv6のノードにIPv4アドレスを割り当てる技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
IPv6は次世代のインターネット・プロトコルの名称である。現在使用されている32ビット・アドレス方式のインターネット・プロトコル(IPv4)アドレスは、上限が約43億台であり、インターネットの急速な拡大に伴いアドレス不足が深刻化している。そこでIETF(Internet Engineering Task Force/インターネット技術特別調査委員会)により、IPv4にいくつかの機能を付加したインターネットの次世代の仕様として、128ビット(アドレスが128ビット(約 3.4×10の38乗個)分ある)に拡張されたIPv６が開発された。
【０００３】
ところで、これらインターネットに関する規格や方式に関する提案は文書化されRFC（Request For Comment）データとして公開されている。これらRFCデータのうち、IPv6のノードにIPv4アドレスを割り当てる技術に関連するものとして、RFC3142,RFC2765,RFC2766などがある。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−１３６０５２
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
RFC3142はIPv6のノードがIPv4のノードへアクセスするための技術であり、IPv4のノードがIPv6のノードへアクセスすることは定義していないため、IPv6のノードにIPv4アドレスを割り当てることについては言及していない。
【０００６】
RFC2765,2766では、IPv6のノードにIPv4アドレスを割り当てる方法については別に定義が必要としてあり、特に言及していない。参考としてDHCP(Dynamic Host Configuration Protocol:LAN上のコンピュータの動的ホスト構成プロトコル)を用いる方法を紹介している。
【０００７】
また、RFC2766ではアドレスをアサインするためにはDNS-ALG(DNS Application Level Gateway)を用いるように定義されている。DNS（Domain Name Service/Domain Name System：インターネットに接続されたコンピュータに付けられた数値的なアドレス(IPアドレス)と、それに対応する記号的なアドレス(ドメイン・ネーム)を変換するためのネットワーク上のサービスまたは、システム）の要求パケットが変換システムを越えて行くのを前提にしており、そのタイミングでアドレスの割り当てを行うことを提案しているが、DNSの要求パケットが変換システムを越えるということは現実的には保証できない。
【０００８】
さらに、RFC2766にある1対1の静的な割り当てにあたっては、DNSのデータベースへの追加を必要とし、変換ルールも個々に定義する必要があるため管理上コストがかかる。また、割り当てに用いるIPv4アドレスをIPv6端末の数だけ必要とするため効率が悪い。
【０００９】
特許文献１には、IPv6端末に予め固定でIPv4アドレスを割り当てなくてもIPv4端末との間の通信ができるようにするとともに、ドメインネームで相手を指定できるようにして互いに相手が通信プロトコルとして何を使用しているのか意識しないで通信ができるようにする技術が開示されている。
【００１０】
しかし、特許文献１は、IPv4アドレスをIPv6ノードに割り当てるのにあたってDNSの要求メッセージを期待し、DNSの代行機能やアドレスの割り当てを変換装置の内部に位置づけたものである。
【００１１】
この場合、DNS代行機能を併せ持った複数のパケット変換装置を個々に設置できるものの、これら装置相互間で連係をとることは全く意図していない。このために、負荷が特定の装置に集中すると、データ処理にかなりの時間がかかることになる。
【００１２】
本発明は、このような問題を解決するものであり、その目的は、IPv4ネットワークに接続されたIPv4端末がIPv6ネットワークに接続されたIPv6端末にアクセスする際に、IPv6端末にIPv4アドレスを動的に割り当てることによって管理面とIPv4アドレス資源の面での省力化を図り、かつ冗長性を持たせることにより負荷分散が図れるようにしたIPv6/IPv4パケット変換システムを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成する請求項１の発明は、
ＩＰｖ４ネットワークに接続されたＩＰｖ４端末とＩＰｖ６ネットワークに接続されたＩＰｖ６端末との間でパケット変換を行うシステムであって、
ＤＮＳサーバーおよびＩＰｖ４端末とデータの授受を行うＤＮＳ代行機能部、このＤＮＳ代行機能部とデータの授受を行う変換ルール生成部、この変換ルール生成部とデータの授受を行うルール通知部、変換ルール生成部とデータの授受を行う負荷監視部、変換ルール生成部とデータの授受を行う変換ルールテーブル、ＤＮＳ代行機能部とデータの授受を行うＤＮＳキャッシュを有し、一方の端末から受けた他方の端末アドレス問い合わせをＤＮＳサーバーに転送するＤＮＳ代行装置と、
ＩＰｖ４端末およびＩＰｖ６端末とデータの授受を行うパケット変換部、ＤＮＳ代行装置のルール通知部とデータの授受を行うルール通知部、ＤＮＳ代行装置の負荷監視部とデータの授受を行う負荷監視部、パケット変換部および負荷監視部とデータの授受を行う変換状態テーブル、パケット変換部およびルール通知部とデータの授受を行う変換ルールテーブルを有し、一方の端末からのパケットを変換して他方の端末に送信するパケット変換機能を有する複数のパケット変換装置とで構成され、
前記ＤＮＳ代行装置は各パケット変換装置の稼動状況を監視して負荷分散制御を行うことを特徴とする。
【００１４】
請求項２の発明は、請求項１記載のIPv６／IPv４パケット変換システムにおいて、
前記パケット変換装置とDNS代行装置は個別に構成されていることを特徴とする。
【００１５】
請求項３の発明は、請求項１記載のIPv６／IPv４パケット変換システムにおいて、
前記パケット変換装置とDNS代行装置は一体構成されていることを特徴とする。
【００１６】
請求項４の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載のIPv６／IPv４パケット変換システムにおいて、
前記負荷分散制御を、処理パケット数に基づいて行うことを特徴とする。
【００１７】
請求項５の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載のIPv６／IPv４パケット変換システムにおいて、
前記負荷分散制御を、パケット変換装置のCPU負荷率に基づいて行うことを特徴とする。
【００１８】
請求項６の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載のIPv６／IPv４パケット変換システムにおいて、
前記負荷分散制御を、パケット変換装置の管理している接続数に基づいて行うことを特徴とする。
【００１９】
請求項7の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載のIPv６／IPv４パケット変換システムにおいて、
前記負荷分散制御を、パケット変換装置に付けた順番に基づいて行うことを特徴とする。
【００２０】
これらにより、パケット変換装置を冗長化できるとともに各パケット変換装置の負荷を分散でき、負荷が特定の装置に集中することによるデータ処理の遅延を防止できる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施態様を説明する。
図１は本発明の実施態様の一例を示す概念ブロック図である。インターネットサービス提供者は、DNSサーバー１０と、１台のＤＮＳ代行装置２０および複数のパケット変換装置３０ａ〜３０ｎよりなるパケット変換システム４０を備えている。すなわち、本発明のパケット変換システム４０では、ＤＮＳ代行機能とパケット変換機能を個別の機器に分離させていて、パケット変換機能を有するパケット変換装置を複数ｎ台配置することにより、パケット変換要求負荷を分散処理できるように冗長化している。インターネットサービス利用者は、IPv4端末５０またはIPv6端末６０を用いてパケット変換システム４０にアクセスする。
【００２２】
このような構成におけるパケット変換処理の手順について説明する。
(Ｓ１)
IPv4端末５０はアクセスしたいIPv6端末６０のアドレスをDNS代行装置２０に問い合わせる。
【００２３】
(Ｓ２)
DNS代行装置２０はその問い合わせをDNSサーバー１０に転送する。
(Ｓ３)
DNSサーバー１０はIPv6端末６０に対するアドレスをDNS代行装置２０に通知する。
【００２４】
(Ｓ４)
DNS代行装置２０はIPv6端末６０にアドレスの割り当てを行うとともに変換ルールを作成し、割り当てたアドレスを含む変換ルールを所定の選択手順に基づき複数ｎ台あるパケット変換装置３０のうちのいずれか一台に対して通知する。
【００２５】
(Ｓ５)
通知を受けたパケット変換装置３０はそのルールを受け入れるか否かをDNS代行装置２０に通知する。DNS代行装置２０はパケット変換装置３０からルールを受け入れない旨の通知を受け取った場合、パケット変換装置の選択手順に則り次の候補を選択して該当するパケット変換装置３０に通知する。これを受け入れられるか選択候補が無くなるまで繰り返す。
【００２６】
(Ｓ６)
DNS代行装置２０はIPv6端末６０に割り当てられたIPv4アドレスを、IPv4端末５０に通知する。
(Ｓ７)
IPv4端末５０は通知されたアドレス宛にパケットを送信する。
【００２７】
(Ｓ８)
該当するルールを通知されたパケット変換装置３０はIPv4端末５０から送信されたパケットを受け取ってIPv6端末６０宛のパケットに変換し、IPv6端末６０宛に送信する。このときのIPv6パケットの送信元アドレスは、IPv4パケットの送信元アドレスの前に決められた96Bitのパターンを付加したものである。
(Ｓ９)
IPv6端末６０がこのパケットに返信する場合は、受け取ったパケットの送信元アドレスに向けて返信する。このときの送信元アドレスはIPv6端末６０自身のアドレスとなる。
【００２８】
(Ｓ１０)
パケット変換装置３０は受け取ったパケットの宛先アドレスから決められた96Bitのパターンを削除してIPv4アドレスを取り出す。そして、このアドレスをIPv4パケットの宛先アドレスとして、受け取ったパケットの送信元アドレスに割り当てられたIPv4アドレスを送信元アドレスとするIPv4パケットをIPv4端末５０に送信する。
(Ｓ１１)
これらＳ１からＳ１０までの一連の通信が終了するか一定時間パケットが流れていない状態が続くと、パケット変換装置３０はその旨をDNS代行装置２０に通知する。
【００２９】
(Ｓ１２)
DNS代行装置２０はパケット変換装置３０に該当ルールの削除要求を送信する。
(Ｓ１３)
パケット変換装置３０は該当ルールを削除し、結果をDNS代行装置２０に通知する。
【００３０】
(Ｓ１４)
DNS代行装置２０はパケット変換装置３０の稼働状況を定期的に検査する。
(Ｓ１５)
パケット変換装置３０は定期的な検査に対し、自身の稼働状況をDNS代行装置２０に通知する。なお定期的な検査は各パケット変換装置に対して行う。
【００３１】
図２は図１の各部の構成例を示すブロック図であり、図１と共通する部分には同一の符号を付けている。
DNS代行装置２０は、DNSサーバー１０およびIPv4端末５０とデータの授受を行うDNS代行機能部２１、このDNS代行機能部２１とデータの授受を行う変換ルール生成部２２、この変換ルール生成部２２とデータの授受を行うルール通知部２３、変換ルール生成部２２とデータの授受を行う負荷監視部２４、変換ルール生成部２２とデータの授受を行う変換ルールテーブル２５、DNS代行機能部２１とデータの授受を行うDNSキャッシュ２６などで構成されている。
【００３２】
パケット変換装置３０は、IPv4端末５０およびIPv6端末６０とデータの授受を行うパケット変換部３１、DNS代行装置２０のルール通知部２３とデータの授受を行うルール通知部３２、DNS代行装置２０の負荷監視部２４とデータの授受を行う負荷監視部３３、パケット変換部３１および負荷監視部３３とデータの授受を行う変換状態テーブル３４、パケット変換部３１およびルール通知部３２とデータの授受を行う変換ルールテーブル３５などで構成されている。なお、実際のシステムは、図１に示すように同様な構成の複数のパケット変換装置３０で構成される。
【００３３】
図２のように構成されるパケット変換装置３０の動作を、IPv6端末６０の端末情報が未登録の場合と登録済の場合に分けて説明する。
【００３４】
図３は、IPv6端末６０の端末情報が未登録の場合の動作説明図である。
(Ｓ１)
IPv4端末５０はアクセスしたいIPv6端末６０のアドレスをDNS代行装置２０のDNS代行機能部２１に問い合わせる。
【００３５】
(Ｓ２)
DNS代行機能部２１はIPv6端末６０のアドレス情報登録の有無を変換ルールテーブル２５で検索する。
(Ｓ３)
DNS代行機能部２１はIPv6端末６０のアドレス情報登録が変換ルールテーブル２５に未登録であることを確認する。
【００３６】
(Ｓ４)
DNS代行機能部２１は未登録であることを確認すると、続いてDNSキャッシュ２６を検索する。
(Ｓ５)
DNS代行機能部２１はDNSキャッシュ２６に未登録であることを確認する。
【００３７】
(Ｓ６)
DNS代行機能部２１はDNSキャッシュ２６にも未登録であることを確認した後、アクセスしたいIPv6端末６０のアドレス情報をDNSサーバー１０に問い合わせる。
(Ｓ７)
DNSサーバー１０はIPv6端末６０のアドレス情報をDNS代行機能部２１に回答する。
【００３８】
(Ｓ８)
DNS代行機能部２１はDNSサーバー１０から得たIPv6端末６０のアドレス情報をDNSキャッシュ２６に登録する。
(Ｓ９)
DNS代行機能部２１はDNSサーバー１０から得たIPv6端末６０のアドレス情報回答をルールとして登録することをパケット変換部３１に要求する。
(Ｓ１０)
パケット変換部３１は変換ルールテーブル３５にDNSサーバー１０からの回答を登録する。
【００３９】
(Ｓ１１)
パケット変換部３１はDNS代行機能部２１に変換ルールテーブル３５へのDNSサーバー１０からの回答登録完了を通知する。
(Ｓ１２)
DNS代行機能部２１はIPv6端末６０のアドレス情報をIPv4端末５０に回答する。
【００４０】
(Ｓ１３)
IPv4端末５０が回答されたIPv6端末６０のアドレスに対して通信を行うと、そのパケットはパケット変換部３１に到着する。
(Ｓ１４)
パケット変換部３１はIPv6端末６０のアドレス情報を変換状態テーブル３４に登録する。
【００４１】
(Ｓ１５)
パケット変換部３１はIPv6端末６０に対して通信を行う。
(Ｓ１６)
IPv6端末６０がIPv4端末５０に割り当てられたIPv6アドレスにパケットを返信するとそのパケットはパケット変換部３１に到着する。
(Ｓ１７)
パケット変換部３１は変換状態テーブル３４から対応する発信元アドレスを検索する。
【００４２】
(Ｓ１８)
パケット変換部３１は変換状態テーブル３４の検索結果を確認する。
(Ｓ１９)
パケット変換部３１はIPv4端末５０に変換したパケットを送信する。このときの発信アドレスは検索した発信アドレスになる。
【００４３】
図４は、IPv6端末６０の端末情報が登録済の場合の動作説明図である。
(Ｓ１)
IPv4端末５０はアクセスしたいIPv6端末６０のアドレス情報をDNS代行装置２０のDNS代行機能部２１に問い合わせる。
【００４４】
(Ｓ２)
DNS代行機能部２１はIPv6端末６０のアドレス情報登録の有無を変換ルールテーブル２５で検索する。
(Ｓ３)
DNS代行機能部２１は変換ルールテーブル２５で発見したアドレス情報を確認する。
【００４５】
(Ｓ４)
DNS代行機能部２１は変換ルールテーブル２５から検索したアドレス情報をIPv4端末５０に回答する。
(Ｓ５)
IPv4端末５０が検索したIPv6端末６０のアドレスに対して通信を行うと、そのパケットはパケット変換部３１に到着する。
【００４６】
(Ｓ６)
パケット変換部３１は変換状態テーブル３４からIPv6端末６０のアドレス情報を検索する。
(Ｓ７)
パケット変換部３１は変換状態テーブル３４で検索発見したIPv6端末６０のアドレス情報を確認する。
【００４７】
(Ｓ８)
パケット変換部３１はIPv6端末６０に対して通信を行う。
(Ｓ９)
IPv6端末６０がIPv4端末５０に割り当てられたIPv6アドレスにパケットを返信するとそのパケットはパケット変換部３１に到着する。
【００４８】
(Ｓ１０)
パケット変換部３１は変換状態テーブル３４から対応する発信元アドレスを検索する。
(Ｓ１１)
パケット変換部３１は変換状態テーブル３４の検索結果を確認する。
(Ｓ１２)
パケット変換部３１はIPv4端末５０に変換したパケットを送信する。このときの発信アドレスは検索した発信アドレスになる。
【００４９】
このように、本発明システムでは、ＤＮＳ代行装置２０が、IPv4端末５０からIPv6端末６０に送信するのにあたってパケット変換を行う複数のパケット変換装置３０の負荷状態を監視するように構成し、パケット変換装置３０を冗長化している。
【００５０】
これにより、ＩＰｖ４端末５０からＩＰｖ６端末６０へ送信するパケットの変換にあたっては、使用するパケット変換装置３０とＤＮＳ代行装置２０が通信することによって、パケット変換装置３０が処理したパケット数に応じた負荷分散制御が行える。
【００５１】
なお、パケット変換装置３０の監視にあたっては、IPv4端末５０およびIPv6端末６０で用いるインタフェースの少なくともいずれかにPingを送るようにしてもよいし、各パケット変換装置３０の負荷状態を確認する通信を用いてもよい。
【００５２】
また、負荷分散にあたっては、パケット変換装置３０のCPU負荷率や管理しているパケット変換装置３０の接続数に応じて、あるいはパケット変換装置の負荷状態にかかわらず順番に行ってもよいし、負荷分散の比率を指定してもよい。
【００５３】
また、DNSサーバー１０から受け取った回答をキャッシュするのにあたり、DNSの回答を送る際にTTL(Time to Live)を操作できる。
【００５４】
またDNSの回答をIPv4端末５０に送る際に、問い合わせのあったホスト名がIPv4アドレスを持っている場合はそのアドレスを優先的に返すことができるし、問い合わせのあったホスト名がIPv4アドレスを持っていても、そのDNS代行装置２０が割り当てたアドレスを優先的にIPv4端末５０に返すこともできる。
【００５５】
既にIPv6機器６０にIPv4アドレスを割り当ててあって変換ルールテーブル２５に記述済みであれば、その割り当てられたアドレスをIPv4端末５０に通知することができる。
【００５６】
一度割り当てたIPv4アドレスを優先的に同じIPv6端末６０に割り当てることができ、一度割り当てたIPv4アドレスを優先的に同じパケット変換装置３０で利用できる。
【００５７】
パケット変換装置３０は、IPv6機器６０により近いものやより遠いものを任意に選択できる。
【００５８】
また、本発明の負荷分散の仕組みは、IPv6ネットワークに接続されたIPv6機器６０がIPv4ネットワークに接続されたIPv4機器５０にアクセスする場合にも利用可能である。
【００５９】
さらに、DNS代行装置とパケット変換装置を一体化させることもできるが、その場合にはDNS代行機能は負荷を分散するパケット変換装置群に対して一つだけとする。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のIPv６／IPv４パケット変換システムによれば、パケット変換装置を冗長化できるとともに各パケット変換装置の負荷を分散でき、負荷が特定のパケット変換装置に集中することによるデータ処理の遅延を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施態様の一例を示す概念ブロック図である。
【図２】図１の各部の構成例を示すブロック図である。
【図３】 IPv6端末６０の端末情報が未登録の場合の動作説明図である。
【図４】 IPv6端末６０の端末情報が登録済の場合の動作説明図である。
【符号の説明】
１０ DNSサーバー
２０ ＤＮＳ代行装置
３０ パケット変換装置
４０ パケット変換システム
５０ IPv4端末
６０ IPv6端末
【発明の属する技術分野】
本発明は、IPv６／IPv４パケット変換システムに関し、詳しくは、通信プロトコルとしてIPv６（InternetＰrotocol ｖersion ６）を使用するIPv６端末と通信プロトコルとしてIPv4（Internet Ｐrotocol ｖersion ４）を使用するIPv4端末の間の通信を実現するためのパケット変換システムに関するものであって、さらに詳しくは、IPv6のノードにIPv4アドレスを割り当てる技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
IPv6は次世代のインターネット・プロトコルの名称である。現在使用されている32ビット・アドレス方式のインターネット・プロトコル(IPv4)アドレスは、上限が約43億台であり、インターネットの急速な拡大に伴いアドレス不足が深刻化している。そこでIETF(Internet Engineering Task Force/インターネット技術特別調査委員会)により、IPv4にいくつかの機能を付加したインターネットの次世代の仕様として、128ビット(アドレスが128ビット(約 3.4×10の38乗個)分ある)に拡張されたIPv６が開発された。
【０００３】
ところで、これらインターネットに関する規格や方式に関する提案は文書化されRFC（Request For Comment）データとして公開されている。これらRFCデータのうち、IPv6のノードにIPv4アドレスを割り当てる技術に関連するものとして、RFC3142,RFC2765,RFC2766などがある。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−１３６０５２
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
RFC3142はIPv6のノードがIPv4のノードへアクセスするための技術であり、IPv4のノードがIPv6のノードへアクセスすることは定義していないため、IPv6のノードにIPv4アドレスを割り当てることについては言及していない。
【０００６】
RFC2765,2766では、IPv6のノードにIPv4アドレスを割り当てる方法については別に定義が必要としてあり、特に言及していない。参考としてDHCP(Dynamic Host Configuration Protocol:LAN上のコンピュータの動的ホスト構成プロトコル)を用いる方法を紹介している。
【０００７】
また、RFC2766ではアドレスをアサインするためにはDNS-ALG(DNS Application Level Gateway)を用いるように定義されている。DNS（Domain Name Service/Domain Name System：インターネットに接続されたコンピュータに付けられた数値的なアドレス(IPアドレス)と、それに対応する記号的なアドレス(ドメイン・ネーム)を変換するためのネットワーク上のサービスまたは、システム）の要求パケットが変換システムを越えて行くのを前提にしており、そのタイミングでアドレスの割り当てを行うことを提案しているが、DNSの要求パケットが変換システムを越えるということは現実的には保証できない。
【０００８】
さらに、RFC2766にある1対1の静的な割り当てにあたっては、DNSのデータベースへの追加を必要とし、変換ルールも個々に定義する必要があるため管理上コストがかかる。また、割り当てに用いるIPv4アドレスをIPv6端末の数だけ必要とするため効率が悪い。
【０００９】
特許文献１には、IPv6端末に予め固定でIPv4アドレスを割り当てなくてもIPv4端末との間の通信ができるようにするとともに、ドメインネームで相手を指定できるようにして互いに相手が通信プロトコルとして何を使用しているのか意識しないで通信ができるようにする技術が開示されている。
【００１０】
しかし、特許文献１は、IPv4アドレスをIPv6ノードに割り当てるのにあたってDNSの要求メッセージを期待し、DNSの代行機能やアドレスの割り当てを変換装置の内部に位置づけたものである。
【００１１】
この場合、DNS代行機能を併せ持った複数のパケット変換装置を個々に設置できるものの、これら装置相互間で連係をとることは全く意図していない。このために、負荷が特定の装置に集中すると、データ処理にかなりの時間がかかることになる。
【００１２】
本発明は、このような問題を解決するものであり、その目的は、IPv4ネットワークに接続されたIPv4端末がIPv6ネットワークに接続されたIPv6端末にアクセスする際に、IPv6端末にIPv4アドレスを動的に割り当てることによって管理面とIPv4アドレス資源の面での省力化を図り、かつ冗長性を持たせることにより負荷分散が図れるようにしたIPv6/IPv4パケット変換システムを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成する請求項１の発明は、
ＩＰｖ４ネットワークに接続されたＩＰｖ４端末とＩＰｖ６ネットワークに接続されたＩＰｖ６端末との間でパケット変換を行うシステムであって、
ＤＮＳサーバーおよびＩＰｖ４端末とデータの授受を行うＤＮＳ代行機能部、このＤＮＳ代行機能部とデータの授受を行う変換ルール生成部、この変換ルール生成部とデータの授受を行うルール通知部、変換ルール生成部とデータの授受を行う負荷監視部、変換ルール生成部とデータの授受を行う変換ルールテーブル、ＤＮＳ代行機能部とデータの授受を行うＤＮＳキャッシュを有し、一方の端末から受けた他方の端末アドレス問い合わせをＤＮＳサーバーに転送するＤＮＳ代行装置と、
ＩＰｖ４端末およびＩＰｖ６端末とデータの授受を行うパケット変換部、ＤＮＳ代行装置のルール通知部とデータの授受を行うルール通知部、ＤＮＳ代行装置の負荷監視部とデータの授受を行う負荷監視部、パケット変換部および負荷監視部とデータの授受を行う変換状態テーブル、パケット変換部およびルール通知部とデータの授受を行う変換ルールテーブルを有し、一方の端末からのパケットを変換して他方の端末に送信するパケット変換機能を有する複数のパケット変換装置とで構成され、
前記ＤＮＳ代行装置は各パケット変換装置の稼動状況を監視して負荷分散制御を行うことを特徴とする。
【００１４】
請求項２の発明は、請求項１記載のIPv６／IPv４パケット変換システムにおいて、
前記パケット変換装置とDNS代行装置は個別に構成されていることを特徴とする。
【００１５】
請求項３の発明は、請求項１記載のIPv６／IPv４パケット変換システムにおいて、
前記パケット変換装置とDNS代行装置は一体構成されていることを特徴とする。
【００１６】
請求項４の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載のIPv６／IPv４パケット変換システムにおいて、
前記負荷分散制御を、処理パケット数に基づいて行うことを特徴とする。
【００１７】
請求項５の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載のIPv６／IPv４パケット変換システムにおいて、
前記負荷分散制御を、パケット変換装置のCPU負荷率に基づいて行うことを特徴とする。
【００１８】
請求項６の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載のIPv６／IPv４パケット変換システムにおいて、
前記負荷分散制御を、パケット変換装置の管理している接続数に基づいて行うことを特徴とする。
【００１９】
請求項7の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載のIPv６／IPv４パケット変換システムにおいて、
前記負荷分散制御を、パケット変換装置に付けた順番に基づいて行うことを特徴とする。
【００２０】
これらにより、パケット変換装置を冗長化できるとともに各パケット変換装置の負荷を分散でき、負荷が特定の装置に集中することによるデータ処理の遅延を防止できる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施態様を説明する。
図１は本発明の実施態様の一例を示す概念ブロック図である。インターネットサービス提供者は、DNSサーバー１０と、１台のＤＮＳ代行装置２０および複数のパケット変換装置３０ａ〜３０ｎよりなるパケット変換システム４０を備えている。すなわち、本発明のパケット変換システム４０では、ＤＮＳ代行機能とパケット変換機能を個別の機器に分離させていて、パケット変換機能を有するパケット変換装置を複数ｎ台配置することにより、パケット変換要求負荷を分散処理できるように冗長化している。インターネットサービス利用者は、IPv4端末５０またはIPv6端末６０を用いてパケット変換システム４０にアクセスする。
【００２２】
このような構成におけるパケット変換処理の手順について説明する。
(Ｓ１)
IPv4端末５０はアクセスしたいIPv6端末６０のアドレスをDNS代行装置２０に問い合わせる。
【００２３】
(Ｓ２)
DNS代行装置２０はその問い合わせをDNSサーバー１０に転送する。
(Ｓ３)
DNSサーバー１０はIPv6端末６０に対するアドレスをDNS代行装置２０に通知する。
【００２４】
(Ｓ４)
DNS代行装置２０はIPv6端末６０にアドレスの割り当てを行うとともに変換ルールを作成し、割り当てたアドレスを含む変換ルールを所定の選択手順に基づき複数ｎ台あるパケット変換装置３０のうちのいずれか一台に対して通知する。
【００２５】
(Ｓ５)
通知を受けたパケット変換装置３０はそのルールを受け入れるか否かをDNS代行装置２０に通知する。DNS代行装置２０はパケット変換装置３０からルールを受け入れない旨の通知を受け取った場合、パケット変換装置の選択手順に則り次の候補を選択して該当するパケット変換装置３０に通知する。これを受け入れられるか選択候補が無くなるまで繰り返す。
【００２６】
(Ｓ６)
DNS代行装置２０はIPv6端末６０に割り当てられたIPv4アドレスを、IPv4端末５０に通知する。
(Ｓ７)
IPv4端末５０は通知されたアドレス宛にパケットを送信する。
【００２７】
(Ｓ８)
該当するルールを通知されたパケット変換装置３０はIPv4端末５０から送信されたパケットを受け取ってIPv6端末６０宛のパケットに変換し、IPv6端末６０宛に送信する。このときのIPv6パケットの送信元アドレスは、IPv4パケットの送信元アドレスの前に決められた96Bitのパターンを付加したものである。
(Ｓ９)
IPv6端末６０がこのパケットに返信する場合は、受け取ったパケットの送信元アドレスに向けて返信する。このときの送信元アドレスはIPv6端末６０自身のアドレスとなる。
【００２８】
(Ｓ１０)
パケット変換装置３０は受け取ったパケットの宛先アドレスから決められた96Bitのパターンを削除してIPv4アドレスを取り出す。そして、このアドレスをIPv4パケットの宛先アドレスとして、受け取ったパケットの送信元アドレスに割り当てられたIPv4アドレスを送信元アドレスとするIPv4パケットをIPv4端末５０に送信する。
(Ｓ１１)
これらＳ１からＳ１０までの一連の通信が終了するか一定時間パケットが流れていない状態が続くと、パケット変換装置３０はその旨をDNS代行装置２０に通知する。
【００２９】
(Ｓ１２)
DNS代行装置２０はパケット変換装置３０に該当ルールの削除要求を送信する。
(Ｓ１３)
パケット変換装置３０は該当ルールを削除し、結果をDNS代行装置２０に通知する。
【００３０】
(Ｓ１４)
DNS代行装置２０はパケット変換装置３０の稼働状況を定期的に検査する。
(Ｓ１５)
パケット変換装置３０は定期的な検査に対し、自身の稼働状況をDNS代行装置２０に通知する。なお定期的な検査は各パケット変換装置に対して行う。
【００３１】
図２は図１の各部の構成例を示すブロック図であり、図１と共通する部分には同一の符号を付けている。
DNS代行装置２０は、DNSサーバー１０およびIPv4端末５０とデータの授受を行うDNS代行機能部２１、このDNS代行機能部２１とデータの授受を行う変換ルール生成部２２、この変換ルール生成部２２とデータの授受を行うルール通知部２３、変換ルール生成部２２とデータの授受を行う負荷監視部２４、変換ルール生成部２２とデータの授受を行う変換ルールテーブル２５、DNS代行機能部２１とデータの授受を行うDNSキャッシュ２６などで構成されている。
【００３２】
パケット変換装置３０は、IPv4端末５０およびIPv6端末６０とデータの授受を行うパケット変換部３１、DNS代行装置２０のルール通知部２３とデータの授受を行うルール通知部３２、DNS代行装置２０の負荷監視部２４とデータの授受を行う負荷監視部３３、パケット変換部３１および負荷監視部３３とデータの授受を行う変換状態テーブル３４、パケット変換部３１およびルール通知部３２とデータの授受を行う変換ルールテーブル３５などで構成されている。なお、実際のシステムは、図１に示すように同様な構成の複数のパケット変換装置３０で構成される。
【００３３】
図２のように構成されるパケット変換装置３０の動作を、IPv6端末６０の端末情報が未登録の場合と登録済の場合に分けて説明する。
【００３４】
図３は、IPv6端末６０の端末情報が未登録の場合の動作説明図である。
(Ｓ１)
IPv4端末５０はアクセスしたいIPv6端末６０のアドレスをDNS代行装置２０のDNS代行機能部２１に問い合わせる。
【００３５】
(Ｓ２)
DNS代行機能部２１はIPv6端末６０のアドレス情報登録の有無を変換ルールテーブル２５で検索する。
(Ｓ３)
DNS代行機能部２１はIPv6端末６０のアドレス情報登録が変換ルールテーブル２５に未登録であることを確認する。
【００３６】
(Ｓ４)
DNS代行機能部２１は未登録であることを確認すると、続いてDNSキャッシュ２６を検索する。
(Ｓ５)
DNS代行機能部２１はDNSキャッシュ２６に未登録であることを確認する。
【００３７】
(Ｓ６)
DNS代行機能部２１はDNSキャッシュ２６にも未登録であることを確認した後、アクセスしたいIPv6端末６０のアドレス情報をDNSサーバー１０に問い合わせる。
(Ｓ７)
DNSサーバー１０はIPv6端末６０のアドレス情報をDNS代行機能部２１に回答する。
【００３８】
(Ｓ８)
DNS代行機能部２１はDNSサーバー１０から得たIPv6端末６０のアドレス情報をDNSキャッシュ２６に登録する。
(Ｓ９)
DNS代行機能部２１はDNSサーバー１０から得たIPv6端末６０のアドレス情報回答をルールとして登録することをパケット変換部３１に要求する。
(Ｓ１０)
パケット変換部３１は変換ルールテーブル３５にDNSサーバー１０からの回答を登録する。
【００３９】
(Ｓ１１)
パケット変換部３１はDNS代行機能部２１に変換ルールテーブル３５へのDNSサーバー１０からの回答登録完了を通知する。
(Ｓ１２)
DNS代行機能部２１はIPv6端末６０のアドレス情報をIPv4端末５０に回答する。
【００４０】
(Ｓ１３)
IPv4端末５０が回答されたIPv6端末６０のアドレスに対して通信を行うと、そのパケットはパケット変換部３１に到着する。
(Ｓ１４)
パケット変換部３１はIPv6端末６０のアドレス情報を変換状態テーブル３４に登録する。
【００４１】
(Ｓ１５)
パケット変換部３１はIPv6端末６０に対して通信を行う。
(Ｓ１６)
IPv6端末６０がIPv4端末５０に割り当てられたIPv6アドレスにパケットを返信するとそのパケットはパケット変換部３１に到着する。
(Ｓ１７)
パケット変換部３１は変換状態テーブル３４から対応する発信元アドレスを検索する。
【００４２】
(Ｓ１８)
パケット変換部３１は変換状態テーブル３４の検索結果を確認する。
(Ｓ１９)
パケット変換部３１はIPv4端末５０に変換したパケットを送信する。このときの発信アドレスは検索した発信アドレスになる。
【００４３】
図４は、IPv6端末６０の端末情報が登録済の場合の動作説明図である。
(Ｓ１)
IPv4端末５０はアクセスしたいIPv6端末６０のアドレス情報をDNS代行装置２０のDNS代行機能部２１に問い合わせる。
【００４４】
(Ｓ２)
DNS代行機能部２１はIPv6端末６０のアドレス情報登録の有無を変換ルールテーブル２５で検索する。
(Ｓ３)
DNS代行機能部２１は変換ルールテーブル２５で発見したアドレス情報を確認する。
【００４５】
(Ｓ４)
DNS代行機能部２１は変換ルールテーブル２５から検索したアドレス情報をIPv4端末５０に回答する。
(Ｓ５)
IPv4端末５０が検索したIPv6端末６０のアドレスに対して通信を行うと、そのパケットはパケット変換部３１に到着する。
【００４６】
(Ｓ６)
パケット変換部３１は変換状態テーブル３４からIPv6端末６０のアドレス情報を検索する。
(Ｓ７)
パケット変換部３１は変換状態テーブル３４で検索発見したIPv6端末６０のアドレス情報を確認する。
【００４７】
(Ｓ８)
パケット変換部３１はIPv6端末６０に対して通信を行う。
(Ｓ９)
IPv6端末６０がIPv4端末５０に割り当てられたIPv6アドレスにパケットを返信するとそのパケットはパケット変換部３１に到着する。
【００４８】
(Ｓ１０)
パケット変換部３１は変換状態テーブル３４から対応する発信元アドレスを検索する。
(Ｓ１１)
パケット変換部３１は変換状態テーブル３４の検索結果を確認する。
(Ｓ１２)
パケット変換部３１はIPv4端末５０に変換したパケットを送信する。このときの発信アドレスは検索した発信アドレスになる。
【００４９】
このように、本発明システムでは、ＤＮＳ代行装置２０が、IPv4端末５０からIPv6端末６０に送信するのにあたってパケット変換を行う複数のパケット変換装置３０の負荷状態を監視するように構成し、パケット変換装置３０を冗長化している。
【００５０】
これにより、ＩＰｖ４端末５０からＩＰｖ６端末６０へ送信するパケットの変換にあたっては、使用するパケット変換装置３０とＤＮＳ代行装置２０が通信することによって、パケット変換装置３０が処理したパケット数に応じた負荷分散制御が行える。
【００５１】
なお、パケット変換装置３０の監視にあたっては、IPv4端末５０およびIPv6端末６０で用いるインタフェースの少なくともいずれかにPingを送るようにしてもよいし、各パケット変換装置３０の負荷状態を確認する通信を用いてもよい。
【００５２】
また、負荷分散にあたっては、パケット変換装置３０のCPU負荷率や管理しているパケット変換装置３０の接続数に応じて、あるいはパケット変換装置の負荷状態にかかわらず順番に行ってもよいし、負荷分散の比率を指定してもよい。
【００５３】
また、DNSサーバー１０から受け取った回答をキャッシュするのにあたり、DNSの回答を送る際にTTL(Time to Live)を操作できる。
【００５４】
またDNSの回答をIPv4端末５０に送る際に、問い合わせのあったホスト名がIPv4アドレスを持っている場合はそのアドレスを優先的に返すことができるし、問い合わせのあったホスト名がIPv4アドレスを持っていても、そのDNS代行装置２０が割り当てたアドレスを優先的にIPv4端末５０に返すこともできる。
【００５５】
既にIPv6機器６０にIPv4アドレスを割り当ててあって変換ルールテーブル２５に記述済みであれば、その割り当てられたアドレスをIPv4端末５０に通知することができる。
【００５６】
一度割り当てたIPv4アドレスを優先的に同じIPv6端末６０に割り当てることができ、一度割り当てたIPv4アドレスを優先的に同じパケット変換装置３０で利用できる。
【００５７】
パケット変換装置３０は、IPv6機器６０により近いものやより遠いものを任意に選択できる。
【００５８】
また、本発明の負荷分散の仕組みは、IPv6ネットワークに接続されたIPv6機器６０がIPv4ネットワークに接続されたIPv4機器５０にアクセスする場合にも利用可能である。
【００５９】
さらに、DNS代行装置とパケット変換装置を一体化させることもできるが、その場合にはDNS代行機能は負荷を分散するパケット変換装置群に対して一つだけとする。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のIPv６／IPv４パケット変換システムによれば、パケット変換装置を冗長化できるとともに各パケット変換装置の負荷を分散でき、負荷が特定のパケット変換装置に集中することによるデータ処理の遅延を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施態様の一例を示す概念ブロック図である。
【図２】図１の各部の構成例を示すブロック図である。
【図３】 IPv6端末６０の端末情報が未登録の場合の動作説明図である。
【図４】 IPv6端末６０の端末情報が登録済の場合の動作説明図である。
【符号の説明】
１０ DNSサーバー
２０ ＤＮＳ代行装置
３０ パケット変換装置
４０ パケット変換システム
５０ IPv4端末
６０ IPv6端末
Claims (7)
- ＩＰｖ４ネットワークに接続されたＩＰｖ４端末とＩＰｖ６ネットワークに接続されたＩＰｖ６端末との間でパケット変換を行うシステムであって、
ＤＮＳサーバーおよびＩＰｖ４端末とデータの授受を行うＤＮＳ代行機能部、このＤＮＳ代行機能部とデータの授受を行う変換ルール生成部、この変換ルール生成部とデータの授受を行うルール通知部、変換ルール生成部とデータの授受を行う負荷監視部、変換ルール生成部とデータの授受を行う変換ルールテーブル、ＤＮＳ代行機能部とデータの授受を行うＤＮＳキャッシュを有し、一方の端末から受けた他方の端末アドレス問い合わせをＤＮＳサーバーに転送するＤＮＳ代行装置と、
ＩＰｖ４端末およびＩＰｖ６端末とデータの授受を行うパケット変換部、ＤＮＳ代行装置のルール通知部とデータの授受を行うルール通知部、ＤＮＳ代行装置の負荷監視部とデータの授受を行う負荷監視部、パケット変換部および負荷監視部とデータの授受を行う変換状態テーブル、パケット変換部およびルール通知部とデータの授受を行う変換ルールテーブルを有し、一方の端末からのパケットを変換して他方の端末に送信するパケット変換機能を有する複数のパケット変換装置とで構成され、
前記ＤＮＳ代行装置は各パケット変換装置の稼動状況を監視して負荷分散制御を行うことを特徴とするＩＰｖ６／ＩＰｖ４パケット変換システム。 - 前記パケット変換装置とＤＮＳ代行装置は個別に構成されていることを特徴とする請求項１記載のＩＰｖ６／ＩＰｖ４パケット変換システム。
- 前記パケット変換装置とＤＮＳ代行装置は一体構成されていることを特徴とする請求項１記載のＩＰｖ６／ＩＰｖ４パケット変換システム。
- 前記負荷分散制御を、処理パケット数に基づいて行うことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のＩＰｖ６／ＩＰｖ４パケット変換システム。
- 前記負荷分散制御を、パケット変換装置のＣＰＵ負荷率に基づいて行うことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のＩＰｖ６／ＩＰｖ４パケット変換システム。
- 前記負荷分散制御を、パケット変換装置の管理している接続数に基づいて行うことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のＩＰｖ６／ＩＰｖ４パケット変換システム。
- 前記負荷分散制御を、パケット変換装置に付けた順番に基づいて行うことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のＩＰｖ６／ＩＰｖ４パケット変換システム。
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