JP4025697B2 - パケット転送装置およびその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、ＩＰｏＥ（Internet Protocol over Ethernet(R)）及びＰＰＰｏＥ（Point to Point Protocol over Ethernet(R)）に対応可能なパケット転送装置及びその制御方法に関する。

従来、企業内に構築されたネットワークと外部ネットワークとの相互間の通信を実現するためにパケット転送装置としてのゲートウェイ装置が用いられている。ゲートウェイ装置は、例えば、プロトコル体系の異なるネットワーク間を相互接続するためのプロトコル変換機器として用いられる。ゲートウェイ装置の構成としては、例えば、外部ネットワークとの間のプロトコルとしてＩＰｏＥ（Internet Protocol over Ethernet(R)）のみに対応可能なもの、又は、外部ネットワークとの間のプロトコルとしてＩＰｏＥ及びＰＰＰｏＥの双方に対応可能なものがある。

図９は、ＩＰｏＥにのみ対応可能なゲートウェイ装置の構成を示す図である。図１０は、このようなＩＰｏＥにのみ対応可能なゲートウェイ装置が接続されるネットワークの構成例を示す図である。

ゲートウェイ装置１０の一方のインタフェース部には、図１０に示すように、プロトコルとしてＩＰｏＥを使用したネットワーク２１〜２４が接続されている。ゲートウェイ装置１０は、ネットワーク２１〜２４上にそれぞれ配置されたゲートウェイ装置２５〜２８と通信を行う。また、他方のインタフェース部には、プロトコルとしてＩＰｏＥを使用するパーソナルコンピュータ（以下、「ＰＣ」という）などの端末装置２９〜３１が接続されている。

図９に示すゲートウェイ装置１０において、フレーム送受信部１１、１２は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ(R) Ｉ／Ｆとの間でフレームの送受を行う。ＩＰｏＥフレーム組立分解部１３、１４は、ＩＰｏＥフレームの組立及び分解を行うと共に、そのＩＰｏＥフレームの構造を認識する。

フォワーディング制御部１５は、入力されたＩＰｏＥフレームのＩＰパケットのヘッダ情報に含まれる宛先ＩＰアドレスに基づいてＩＰｏＥフレームの出力を制御する。フォワーディング制御部１５は、ＩＰｏＥフレームの出力を制御する際、ＩＰｏＥフォワーディングテーブル１６及びＡＲＰ(Address Resolution Protocol)テーブル１７を用いる。

ＩＰｏＥフォワーディングテーブル１６は、図１１に示すように、ネットワークアドレス、出力インタフェース部番号（出力ＩＦ番号）、ルーティングの種別（直接ルーティング又は間接ルーティング）及び間接ルーティングの場合の宛先ＩＰアドレス（ネクストホップＩＰアドレス）が対応づけられている。

ＡＲＰテーブル１７は、図１２に示すように、宛先ＩＰアドレス、送信元ＭＡＣアドレス及び宛先ＭＡＣアドレスが対応づけられている。なお、通常、送信元ＭＡＣアドレスにはゲートウェイ装置１０のＭＡＣアドレスが用いられるため、全てのエントリで同一の値となる。したがって、ＡＲＰテーブル１７に送信元ＭＡＣアドレスのエリアを設けず、ゲートウェイ装置１０のＭＡＣアドレスとして別レジスタとしてもよい。

以下、上記構成を有するＩＰｏＥにのみ対応可能なゲートウェイ装置１０の動作について説明する。ここでは、フレーム送受信部１１にＩＰｏＥフレームが入力された場合について説明する。

フレーム送受信部１１にＩＰｏＥフレームが入力されると、ＩＰｏＥフレーム組立分解部１３においてそのＩＰｏＥフレームの構造が認識される。認識されたそのＩＰｏＥフレームの構造はフォワーディング制御部１５に渡される。

フォワーディング制御部１５は、ＩＰｏＥフレーム上のＩＰパケットのヘッダ情報に含まれる宛先ＩＰアドレスと、ＩＰｏＥフォワーディングテーブル１６に登録されたネットワークアドレスとの比較を行う。

フォワーディング制御部１５は、宛先ＩＰアドレスと同一のネットワークアドレスがあった場合には、そのネットワークアドレスにＩＰｏＥフォワーディングテーブル１６上で対応づけられた出力ＩＦ番号及びルーティング種別の情報（直接ルーティングであるか間接ルーティングであるかの情報）を取得する。フォワーディング制御部１５は、取得したルーティング種別情報が間接ルーティングである場合には、宛先ＩＰアドレス（ネクストホップＩＰアドレス）も取得する。なお、フォワーディング制御部１５は、取得したルーティング種別情報が直接ルーティングである場合には、ＩＰパケットのＩＰヘッダの宛先ＩＰアドレスを取得する。

続いて、フォワーディング制御部１５は、取得した宛先ＩＰアドレスを用いてＡＲＰテーブル１７を検索して、当該ＩＰｏＥフレームの送信元ＭＡＣアドレス及び宛先ＭＡＣアドレスを取得する。取得された送信元ＭＡＣアドレス及び宛先ＭＡＣアドレスは、ＩＰｏＥフレーム組立分解部１４に渡される。

ＩＰｏＥフレーム組立分解部１４は、この送信元ＭＡＣアドレス及び宛先ＭＡＣアドレスを用いてＩＰｏＥフレームを組み直す。組み直されたＩＰｏＥフレームは、フレーム送受信部１２に渡され、フレーム送受信部１２から出力される。このようにして、ＩＰｏＥにのみ対応可能なゲートウェイ装置１０において、ＩＰｏＥフレームが転送される。

図１３は、ＰＰＰｏＥに対応可能なゲートウェイ装置の構成を示す図である。なお、図１３において図９のゲートウェイ装置と同じ構成要素については、同じ符号が付され説明が省略される。図１４は、このようなＰＰＰｏＥに対応可能なゲートウェイ装置５０が接続されるネットワーク構成例を示す図である。

ゲートウェイ装置５０の一方のインタフェース部には、図１４に示すように、プロトコルとしてＩＰｏＥを使用したネットワーク６１やプロトコルとしてＰＰＰｏＥを使用したネットワーク６２〜６４が接続されている。ゲートウェイ装置５０は、ネットワーク６１上に配置されたゲートウェイ装置６５並びにネットワーク６２〜６４上にそれぞれ配置されたＰＰＰｏＥサーバ６６〜６８と通信を行う。また、他方のインタフェース部には、プロトコルとしてＩＰｏＥを使用するＰＣなどの端末装置６９〜７１が接続されている。

図１３に示すゲートウェイ装置５０において、ＩＰｏＥ／ＰＰＰｏＥフレーム組立分解部５１、５２は、ＩＰｏＥフレーム及びＰＰＰｏＥフレームの組立及び分解を行うと共に、そのＩＰｏＥフレーム及びＰＰＰｏＥフレームの構造を認識する。

フォワーディング制御部５３は、入力されたＩＰｏＥフレームのＩＰパケットのヘッダ情報に含まれる送信元ＩＰアドレス又は宛先ＩＰアドレスに基づいてＩＰｏＥフレーム又はＰＰＰｏＥフレームの出力を制御する。また、フォワーディング制御部５３は、入力されたＰＰＰｏＥフレームのＰＰＰｏＥヘッダ情報に基づいてＰＰＰｏＥフレームの出力を制御する。フォワーディング制御部５３は、ＩＰｏＥフレーム又はＰＰＰｏＥフレームの出力を制御する際、ＩＰｏＥフォワーディングテーブル１６及びＡＲＰテーブル１７に加え、ＰＰＰｏＥフォワーディングテーブル５４及びＰＰＰｏＥセッションテーブル５５を用いる。

ＰＰＰｏＥフォワーディングテーブル５４は、図１５に示すように、送信元ＩＰアドレス、出力ＩＦ番号及びＰＰＰｏＥセッションの検索インデックス（以下、「ＰＰＰｏＥセッションインデックス」という）が対応づけられている。

ＰＰＰｏＥセッションテーブル５５は、図１６に示すように、ＰＰＰｏＥセッションインデックス、クライアントＭＡＣアドレス、サーバＭＡＣアドレス及びＰＰＰｏＥセッションＩＤが対応づけられている。

以下、上記構成を有するＰＰＰｏＥに対応可能なゲートウェイ装置５０の動作について説明する。ここでは、フレーム送受信部１１にＩＰｏＥフレームが入力された場合と、ＰＰＰｏＥフレームが入力された場合とに分けて説明する。

フレーム送受信部１１にＩＰｏＥフレーム及びＰＰＰｏＥフレームのいずれかのフレームが入力されると、ＩＰｏＥ／ＰＰＰｏＥフレーム組立分解部５１においてそのフレームの構造が認識される。認識されたそのフレームの構造はフォワーディング制御部５３に渡される。

フォワーディング制御部５３は、入力されたフレームがＩＰｏＥフレームの場合には、ＩＰｏＥフレーム上のＩＰパケットのヘッダ情報に含まれる送信元ＩＰアドレスと、ＰＰＰｏＥフォワーディングテーブル５４に登録された送信元ＩＰアドレスとの比較を行う。

フォワーディング制御部５３は、ＩＰｏＥフレームのＩＰパケットのヘッダ情報に含まれる送信元ＩＰアドレスと同一の送信元ＩＰアドレスがあった場合には、その送信元ＩＰアドレスにＰＰＰｏＥフォワーディングテーブル５４で対応づけられた出力ＩＦ番号及びＰＰＰｏＥセッションインデックスを取得する。

続いて、フォワーディング制御部５３は、取得したＰＰＰｏＥセッションインデックスを用いてＰＰＰｏＥセッションテーブル５５を検索し、送信元ＭＡＣアドレス、宛先ＭＡＣアドレス及びＰＰＰｏＥセッションＩＤなどのＰＰＰｏＥフレームを生成するための情報を取得する。取得されたＰＰＰｏＥフレームを生成するための情報は、ＩＰｏＥ／ＰＰＰｏＥフレーム組立分解部５２に渡される。

なお、ＰＰＰｏＥセッションテーブル５５は、送信元ＭＡＣアドレス及び宛先ＭＡＣアドレスの情報を持っていない。しかし、フォワーディング制御部５３は、クライアントＭＡＣアドレスを送信元ＭＡＣアドレスとして取得し、サーバＭＡＣアドレスを宛先ＭＡＣアドレスとして取得する。

ＩＰｏＥ／ＰＰＰｏＥフレーム組立分解部５２は、このＰＰＰｏＥフレームを生成するための情報に基づいて、入力されたＩＰｏＥフレームをＰＰＰｏＥフレームに組み直す。組み直されたＰＰＰｏＥフレームは、フレーム送受信部１２に渡され、フレーム送受信部１２から出力される。

フォワーディング制御部５３は、ＩＰｏＥフレームのＩＰパケットのヘッダ情報に含まれる送信元ＩＰアドレスと同一の送信元ＩＰアドレスがＰＰＰｏＥフォワーディングテーブル５４に登録されていなかった場合には、ＩＰパケットのヘッダ情報に含まれる宛先ＩＰアドレスと、ＩＰｏＥフォワーディングテーブル１６に登録されたネットワークアドレスとの比較を行う。

フォワーディング制御部５３は、宛先ＩＰアドレスと同一のネットワークアドレスがあった場合には、そのネットワークアドレスにＩＰｏＥフォワーディングテーブル１６上で対応づけられた出力ＩＦ番号及びルーティング種別の情報（直接ルーティングであるか間接ルーティングであるかの情報）を取得する。フォワーディング制御部５３は、取得したルーティング種別の情報が間接ルーティングである場合には、宛先ＩＰアドレス（ネクストホップＩＰアドレス）も取得する。なお、フォワーディング制御部５３は、取得したルーティング種別の情報が直接ルーティングである場合には、ＩＰパケットのＩＰヘッダの宛先ＩＰアドレスが取得される。

続いて、フォワーディング制御部５３は、取得した宛先ＩＰアドレスを用いてＡＲＰテーブル１７を検索し、当該ＩＰｏＥフレームの送信元ＭＡＣアドレス及び宛先ＭＡＣアドレスを取得する。取得された送信元ＭＡＣアドレス及び宛先ＭＡＣアドレスは、ＩＰｏＥ／ＰＰＰｏＥフレーム組立分解部５２に渡される。

ＩＰｏＥ／ＰＰＰｏＥフレーム組立分解部５２は、この送信元ＭＡＣアドレス及び宛先ＭＡＣアドレスを用いてＩＰｏＥフレームを組み直す。組み直されたＩＰｏＥフレームは、フレーム送受信部１２に渡され、フレーム送受信部１２から出力される。

一方、フォワーディング制御部５３は、入力されたフレームがＰＰＰｏＥフレームの場合には、ＰＰＰｏＥフレームのＰＰＰｏＥヘッダ情報とＰＰＰｏＥセッションテーブル５５のエントリを比較する。

フォワーディング制御部５３は、ＰＰＰｏＥセッションテーブル５５に登録されたエントリがＰＰＰｏＥフレームのＰＰＰｏＥヘッダ情報と一致した場合には、ＰＰＰｏＥフレームのＩＰパケットのヘッダ情報に含まれる宛先ＩＰアドレスと、ＩＰｏＥフォワーディングテーブル１６に登録されたネットワークアドレスとの比較を行う。

フォワーディング制御部５３は、宛先ＩＰアドレスと同一のネットワークアドレスがあった場合には、そのネットワークアドレスに対応づけられた出力ＩＦ番号及びルーティング種別の情報（直接ルーティングであるか間接ルーティングであるかの情報）を取得する。フォワーディング制御部５３は、取得したルーティング種別の情報が間接ルーティングである場合には、宛先ＩＰアドレス（ネクストホップＩＰアドレス）も取得する。なお、フォワーディング制御部５３は、取得したルーティング種別の情報が直接ルーティングである場合には、ＩＰパケットのＩＰヘッダの宛先ＩＰアドレスが取得される。

続いてフォワーディング制御部５３は、取得した宛先ＩＰアドレスを用いてＡＲＰテーブル１７を検索し、送信元ＭＡＣアドレス及び宛先ＭＡＣアドレスを取得する。取得された送信元ＭＡＣアドレス及び宛先ＭＡＣアドレスは、ＩＰｏＥ／ＰＰＰｏＥフレーム組立分解部５２に渡される。

ＩＰｏＥ／ＰＰＰｏＥフレーム組立分解部５２は、この送信元ＭＡＣアドレス及び宛先ＭＡＣアドレスを用いてＰＰＰｏＥフレームをＩＰｏＥフレームに組み直す。組み直されたＩＰｏＥフレームは、フレーム送受信部１２に渡され、フレーム送受信部１２から出力される。

このようにＰＰＰｏＥに対応可能なゲートウェイ装置５０は、ＩＰｏＥフレームをＩＰｏＥフレームのＩＰパケットのヘッダ情報に含まれる宛先ＩＰアドレスに対応するネットワークアドレスに応じてＩＰｏＥフレームとして転送する。また、ＰＰＰｏＥに対応可能なゲートウェイ装置５０は、ＩＰｏＥフレームのＩＰパケットのヘッダ情報に含まれる送信元ＩＰアドレスに応じてＰＰＰｏＥセッションを選択してＰＰＰｏＥフレームとして出力する。

なお、複数の端末装置が同時に異なるネットワークに接続して、データフレームの送受信を行うことができるフレーム転送方法を実現する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−２３７８９８号公報

しかしながら、上記ＩＰｏＥにのみ対応可能なゲートウェイ装置１０では、ＩＰｏＥフレームしか転送することしかできないという第１の問題がある。また、上記ＰＰＰｏＥに対応可能なゲートウェイ装置５０は、ＰＰＰｏＥフォワーディングテーブル５４を用いて、入力されたＩＰｏＥフレームのＩＰパケットのヘッダ情報に含まれる送信元ＩＰアドレスに応じてＰＰＰｏＥセッションを選択している。したがって、各端末装置（６９〜７１）は、同時に複数のＰＰＰｏＥセッションを選択することができないため、複数のＰＰＰｏＥサーバにアクセスすることができないという第２の問題がある。さらに、送信元ＩＰアドレスが一致した場合には、ＩＰｏＥフレームが自動的にＰＰＰｏＥフレームとして出力されるため、ＩＰｏＥを使用したネットワークにアクセスすることができないという第３の問題がある。

上記第１から第３の問題を解決するために、宛先ＩＰアドレスによってＩＰｏＥ及び複数のＰＰＰｏＥを選択して使い分けることは有効な方法である。しかしながら、この方法であっても宛先ＩＰアドレスによって選択される論理コネクションは固定的であるため、論理コネクションを確立できない時であっても確立可能な他の論理コネクションに切り換えることができない問題がある。

また、論理コネクションをゲートウェイ装置及び複数のＰＰＰｏＥサーバと確立できたとしてもインターネット上の目的のサーバに到達するまでの通信経路上に障害がある場合があるため、動的ルーティングではルーティングプロトコルによって障害のある通信経路をさけてルーティングされる。しかし、ルーティングプロトコルによっては、通信経路のトラフィックを考慮してある程度の間隔をおいてルータ間等で情報のやり取りをするため、障害検出から経路切換まで３分から３０分程度かかることが問題である。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、ＩＰｏＥ及び複数のＰＰＰｏＥセッションの接続を同時に確立できるパケット転送装置及びその制御方法を提供することを目的とする。また、本発明は、通信経路の状況に応じて即座にＩＰｏＥ又はＰＰＰｏＥセッションを切り換えるパケット転送装置及びその制御方法を提供することを目的とする。

請求項１に係る発明のパケット転送装置は、複数のサーバ手段との論理コネクションを選択する選択手段と、選択された前記論理コネクションを同時にかつ直接的に確立するコネクション確立手段と、を具備する構成を採る。

この構成によれば、目的別（例えばＩＳＰの種類など）により、接続するサーバ手段を使い分けることができるため、柔軟なネットワーク環境を構築することができる。

請求項２に係る発明のパケット転送装置は、請求項１に係る発明のパケット転送装置において、前記コネクション確立手段は、ルーティングテーブル、ＰＰＰｏＥセッションテーブル及びＡＲＰテーブルを検索し、入力されたフレームのＩＰパケットのヘッダ情報に含まれる宛先ＩＰアドレスと一致するルーティングテーブル上のネットワークアドレスに応じてプロトコル種別を選択し、選択された前記プロトコル種別がＩＰｏＥの場合には前記ネットワークアドレスに対応する宛先ＩＰアドレスと前記ＡＲＰテーブル上で対応づけられた宛先ＭＡＣアドレスに基づいてＩＰｏＥフレームの出力を制御し、かつ、選択された前記プロトコル種別がＰＰＰｏＥの場合には前記ネットワークアドレスに対応する検索インデックスにＰＰＰｏＥセッションテーブル上で対応づけられた宛先ＭＡＣアドレス及びＰＰＰｏＥセッションＩＤに基づいてＰＰＰｏＥフレームの出力を制御する構成を採る。

この構成によれば、請求項１に係る発明の効果に加えて、ＰＰＰｏＥフレーム及びＩＰｏＥフレームのいずれが入力された場合であっても、宛先のネットワークアドレスに応じて出力時に使用するプロトコル（ＩＰｏＥ又はＰＰＰｏＥ）の種別を選択することができ、かつ、そのプロトコル種別がＰＰＰｏＥの場合にはセッションも選択することができる。

請求項３に係る発明のパケット転送装置は、請求項１又は請求項２に係る発明のパケット転送装置において、一の前記論理コネクションを確立できない時に他の前記論理コネクションに切り換える接続切換制御手段を具備する構成を採る。

この構成によれば、請求項１又は請求項２に係る発明の効果に加えて、一の論理コネクションの接続を確立する際の情報を基に直ちに他の論理コネクションに切り換えることができるため、より柔軟なネットワークへの接続環境を実現することができる。

請求項４に係る発明のパケット転送装置は、請求項３に係る発明のパケット転送装置において、前記接続切換制御手段は、前記論理コネクションと関係づけられたルーティングテーブルに含まれる情報を書き換えて、書き換えられた前記情報に基づいて前記他の論理コネクションに切り換える構成を採る。

この構成によれば、請求項３に係る発明の効果に加えて、一の論理コネクションの接続を確立する際の情報を基に直ちに他の論理コネクションに切り換えることができるため、より柔軟なネットワークへの接続環境を実現することができる。

請求項５に係る発明のパケット転送装置は、請求項１から請求項４のいずれかに係る発明のパケット転送装置において、一の前記論理コネクションを経由する通信経路を確立できない時に他の前記論理コネクションに切り換える他の接続切換制御手段を具備する構成を採る。

この構成によれば、請求項１から請求項４のいずれかに係る発明の効果に加えて、一の論理コネクション経由する通信経路を確立する際の情報を基に直ちに他の論理コネクションに切り換えることができるため、より柔軟なネットワークへの接続環境を実現することができる。

請求項６に係る発明のパケット転送装置は、請求項５に係る発明のパケット転送装置において、前記他の接続切換制御手段は、前記論理コネクションと関係づけられたルーティングテーブルに含まれる情報を書き換えて、書き換えられた前記情報に基づいて前記他の論理コネクションに切り換える構成を採る。

この構成によれば、請求項５に係る発明の効果と同様に、一の論理コネクション経由する通信経路を確立する際の情報を基に直ちに他の論理コネクションに切り換えることができるため、より柔軟なネットワークへの接続環境を実現することができる。

請求項７に係る発明のパケット転送装置は、請求項１から請求項６のいずれかに係る発明のパケット転送装置において、前記論理コネクション毎に通信経路の状況を監視する状況監視手段と、前記通信経路の状況に応じて前記論理コネクションを切り換える他の接続切換制御手段と、を具備する構成を採る。

この構成によれば、請求項１から請求項６のいずれかに係る発明の効果に加えて、論理コネクション毎の通信経路の状況に応じて論理コネクションを切り換えることができるため、さらに柔軟なネットワークへの接続環境を実現することができる。

請求項８に係る発明のパケット転送装置は、請求項７に係る発明のパケット転送装置において、前記状況監視手段は、通信の相手となる複数の通信装置とパケットの送受信を行って前記通信経路の状況を監視する構成を採る。

この構成によれば、請求項７に係る発明の効果と同様に、論理コネクション毎の通信経路の状況に応じて論理コネクションを切り換えることができるため、さらに柔軟なネットワークへの接続環境を実現することができる。

請求項９に係る発明のパケット転送装置は、請求項８に係る発明のパケット転送装置において、前記状況監視手段は、前記通信経路の状況を前記通信相手となる複数の通信装置から返信されるパケットの有無により、又は、前記通信相手となる複数の通信装置からパケットが返信される時間の長短により判断する構成を採る。

この構成によれば、請求項８に係る発明の効果に加えて、論理コネクション毎の通信経路の状況に応じて論理コネクションを切り換えることができるため、さらに柔軟なネットワークへの接続環境を実現することができる。

請求項１０に係る発明のパケット転送装置の制御方法は、複数のサーバ手段との論理コネクションを選択するステップと、選択された前記論理コネクションを同時にかつ直接的に確立するコネクション確立ステップと、を具備するようにした。

この方法によれば、目的別（例えばＩＳＰの種類など）により、接続するサーバ手段を使い分けることができるため、柔軟なネットワーク環境を構築することができる。

請求項１１に係る発明のパケット転送装置の制御方法は、請求項１０に係る発明のパケット転送装置の制御方法において、前記コネクション確立ステップは、ルーティングテーブル、ＰＰＰｏＥセッションテーブル及びＡＲＰテーブルを検索するステップと、入力されたフレームのＩＰパケットのヘッダ情報に含まれる宛先ＩＰアドレスと一致するルーティングテーブル上のネットワークアドレスに応じてプロトコル種別を選択するステップと、選択された前記プロトコル種別がＩＰｏＥの場合には前記ネットワークアドレスに対応する宛先ＩＰアドレスと前記ＡＲＰテーブル上で対応づけられた宛先ＭＡＣアドレスに基づいてＩＰｏＥフレームの出力を制御するステップと、選択された前記プロトコル種別がＰＰＰｏＥの場合には前記ネットワークアドレスに対応する検索インデックスにＰＰＰｏＥセッションテーブル上で対応づけられた宛先ＭＡＣアドレス及びＰＰＰｏＥセッションＩＤに基づいてＰＰＰｏＥフレームの出力を制御するステップと、を具備するようにした。

この方法によれば、請求項１０に係る発明の効果に加えて、ＰＰＰｏＥフレーム及びＩＰｏＥフレームのいずれが入力された場合であっても、宛先のネットワークアドレスに応じて出力時に使用するプロトコル（ＩＰｏＥ又はＰＰＰｏＥ）の種別を選択することができ、そのプロトコル種別がＰＰＰｏＥの場合にはセッションも選択することができる。

請求項１２に係る発明のパケット転送装置の制御方法は、請求項１０又は請求項１１に係る発明のパケット転送装置の制御方法において、一の前記論理コネクションを確立できない時に他の前記論理コネクションに切り換える接続切換制御ステップを具備するようにした。

この方法によれば、請求項１０又は請求項１１に係る発明の効果に加えて、一の論理コネクションの接続を確立する際の情報を基に直ちに他の論理コネクションに切り換えることができるため、より柔軟なネットワークへの接続環境を実現することができる。

請求項１３に係る発明のパケット転送装置の制御方法は、請求項１２に係る発明のパケット転送装置の制御方法において、前記接続切換制御ステップは、前記論理コネクションと関係づけられたルーティングテーブルに含まれる情報を書き換えるステップと、書き換えられた前記情報に基づいて前記他の論理コネクションに切り換えるステップと、を具備するようにした。

この方法によれば、請求項１２に係る発明の効果に加えて、一の論理コネクションの接続を確立する際の情報を基に直ちに他の論理コネクションに切り換えることができるため、より柔軟なネットワークへの接続環境を実現することができる。

請求項１４に係る発明のパケット転送装置の制御方法は、請求項１０から請求項１３のいずれかに係る発明のパケット転送装置の制御方法において、一の前記論理コネクションを経由する通信経路を確立できない時に他の前記論理コネクションに切り換える他の接続切換制御ステップを具備するようにした。

この方法によれば、請求項１０から請求項１３のいずれかに係る発明の効果に加えて、一の論理コネクション経由する通信経路を確立する際の情報を基に直ちに他の論理コネクションに切り換えることができるため、より柔軟なネットワークへの接続環境を実現することができる。

請求項１５に係る発明のパケット転送装置の制御方法は、請求項１４に係る発明のパケット転送装置の制御方法において、前記他の接続切換制御ステップは、前記論理コネクションと関係づけられたルーティングテーブルに含まれる情報を書き換えるステップと、書き換えられた前記情報に基づいて前記他の論理コネクションに切り換えるステップと、を具備するようにした。

この方法によれば、請求項１４に係る発明の効果と同様に、一の論理コネクション経由する通信経路を確立する際の情報を基に直ちに他の論理コネクションに切り換えることができるため、より柔軟なネットワークへの接続環境を実現することができる。

請求項１６に係る発明のパケット転送装置の制御方法は、請求項１０から請求項１５のいずれかに係る発明のパケット転送装置の制御方法において、前記論理コネクション毎に通信経路の状況を監視するステップと、前記通信経路の状況に応じて前記論理コネクションを切り換える他の接続切換制御ステップと、を具備するようにした。

この方法によれば、請求項１０から請求項１５のいずれかに係る発明の効果に加えて、論理コネクション毎の通信経路の状況に応じて論理コネクションを切り換えることができるため、さらに柔軟なネットワークへの接続環境を実現することができる。

請求項１７に係る発明のパケット転送装置の制御方法は、請求項１６に係る発明のパケット転送装置の制御方法において、前記状況監視ステップは、通信の相手となる複数の通信装置とパケットの送受信を行って前記通信経路の状況を監視するようにした。

この方法によれば、請求項１６に係る発明の効果と同様に、論理コネクション毎の通信経路の状況に応じて論理コネクションを切り換えることができるため、さらに柔軟なネットワークへの接続環境を実現することができる。

請求項１８に係る発明のパケット転送装置の制御方法は、請求項１７に係る発明のパケット転送装置の制御方法において、前記状況監視ステップは、前記通信経路の状況を前記通信相手となる複数の通信装置から返信されるパケットの有無により、又は、前記通信相手となる複数の通信装置からパケットが返信される時間の長短により判断するようにした。

この方法によれば、請求項１７に係る発明の効果と同様に、論理コネクション毎の通信経路の状況に応じて論理コネクションを切り換えることができるため、さらに柔軟なネットワークへの接続環境を実現することができる。

請求項１９に係る発明のパケット転送装置の制御プログラムは、請求項１０から請求項１８のいずれかに記載のパケット転送装置の制御方法を実行する構成を採る。

この構成によれば、請求項１０から請求項１８に係る発明の効果を有するパケット転送装置の制御プログラムを提供することができる。

以上説明したように、本発明によれば、複数の論理コネクション（例えばＰＰＰｏＥ）を同時に接続することができ、かつ、論理コネクションの接続を確立する際の情報を基に直ちにルーティングテーブルを書き換えることにより他の論理コネクションに切り替えることができる。また、本発明によれば、通信経路の状況を定期的に監視することにより、通信経路の状況に応じて論理コネクションを切り換えることができる。

本発明の骨子は、複数の論理コネクションを経由する通信経路を同時に確立することである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るパケット転送装置としてのゲートウェイ装置の構成を示す図である。図２は、実施の形態１に係るゲートウェイ装置が接続されるネットワーク構成例を示す図である。

本ゲートウェイ装置１００の一方のインタフェース部には、図２に示すように、プロトコルとしてＩＰｏＥを使用したネットワーク２０１やプロトコルとしてＰＰＰｏＥを使用したネットワーク２０２〜２０４が接続されている。ゲートウェイ装置１００は、ネットワーク２０１上に配置されたゲートウェイ装置２０５及びネットワーク２０２〜２０４上にそれぞれ配置されたＰＰＰｏＥサーバ２０６〜２０８と通信を行う。また、ゲートウェイ装置１００の他方のインタフェース部には、プロトコルとしてＩＰｏＥを使用するＰＣなどの端末装置２０９〜２１１が接続されている。

図１に示す本ゲートウェイ装置１００において、フレーム送受信部１０１、１０２は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ(R) Ｉ／Ｆとの間でフレームの送受信を行う。ＩＰｏＥ／ＰＰＰｏＥフレーム組立分解部１０３、１０４は、ＩＰｏＥフレーム及びＰＰＰｏＥフレームの組立及び分解を行うと共に、そのＩＰｏＥフレーム及びＰＰＰｏＥフレームの構造を認識する。

コネクション確立部１０５は、入力されたＩＰｏＥフレームのＩＰパケットのヘッダ情報に含まれる送信元ＩＰアドレス又は宛先ＩＰアドレスに基づいてＩＰｏＥフレーム又はＰＰＰｏＥフレームの出力を制御する。また、コネクション確立部１０５は、入力されたＰＰＰｏＥフレームのＰＰＰｏＥヘッダ情報に基づいてＩＰｏＥフレーム又はＰＰＰｏＥフレームの出力を制御する。コネクション確立部１０５は、ＩＰｏＥフレーム又はＰＰＰｏＥフレームの出力を制御する際、ルーティングテーブル１０６、デフォルトルートテーブル１０７、ＡＲＰテーブル１０８及びＰＰＰｏＥセッションテーブル１０９を用いる。

ルーティングテーブル１０６は、従来のＩＰｏＥフォワーディングテーブル（図１１参照）に含まれる情報と、ＰＰＰｏＥフォワーディングテーブル（図１５参照）に含まれる情報とが登録されると共に、出力時に使用されるプロトコル（ＬＡＹＥＲ２プロトコル）が登録されている。

具体的には、図３に示すように、ネットワークアドレス、出力ＩＦ番号、プロトコル種別としてＩＰｏＥが選択された場合におけるルーティング種別（直接及び間接ルーティング）、ＩＰｏＥでルーティング種別として間接ルーティングが選択された場合における宛先ＩＰアドレス（ネクストホップＩＰアドレス）、出力時に使用するプロトコル種別（ＬＡＹＥＲ２プロトコル）及びプロトコル種別としてＰＰＰｏＥが選択された場合におけるＰＰＰｏＥセッションインデックスが対応づけられている。

デフォルトルートテーブル１０７に登録された情報は、ルーティングテーブル１０６におけるネットワークアドレスが、送信元ＩＰアドレスに置換されている点でルーティングテーブル１０６と相違する。

具体的には、図４に示すように、送信元ＩＰアドレス、出力ＩＦ番号、プロトコル種別としてＩＰｏＥが選択された場合におけるルーティング種別（直接ルーティング又は間接ルーティング）、ＩＰｏＥでルーティング種別として間接ルーティングが選択された場合における宛先ＩＰアドレス（ネクストホップＩＰアドレス）、出力時に使用するプロトコル種別（ＬＡＹＥＲ２プロトコル）及びプロトコル種別としてＰＰＰｏＥが選択された場合におけるＰＰＰｏＥセッションインデックスが対応づけられている。

なお、ＡＲＰテーブル１０８及びＰＰＰｏＥセッションテーブル１０９は、それぞれ上述した図１２及び図１６で説明したものと同様の情報を含むものであるため、その説明を省略する。なお、通常、ＡＲＰテーブル１０８における送信元ＭＡＣアドレスは、ゲートウェイ装置１００のＭＡＣアドレスが用いられるため、全てのエントリで同一となる。したがって、送信元ＭＡＣアドレスは、ＡＲＰテーブル１０８とは別のレジスタに記憶してもよい。

以下、上記構成を有する本ゲートウェイ装置１００の動作について説明する。ここでは、フレーム送受信部１０１にＩＰｏＥフレームが入力された場合と、ＰＰＰｏＥフレームが入力された場合とに分けて説明する。

フレーム送受信部１０１にＩＰｏＥフレーム及びＰＰＰｏＥフレームのいずれかのフレームが入力されると、ＩＰｏＥ／ＰＰＰｏＥフレーム組立分解部１０３においてそのフレームの構造が認識される。認識されたそのフレームの構造はコネクション確立部１０５に渡される。

コネクション確立部１０５は、入力されたフレームがＩＰｏＥフレームの場合には、ＩＰｏＥフレームのＩＰパケットのヘッダ情報に含まれる宛先ＩＰアドレスと、ルーティングテーブル１０６に登録されたネットワークアドレスとの比較を行う。

コネクション確立部１０５は、宛先ＩＰアドレスと同一のネットワークアドレスがあった場合には、そのネットワークアドレスに対応づけられた出力ＩＦ番号及び出力時に使用するプロトコル種別（ＰＰＰｏＥ又はＩＰｏＥ）を取得する。コネクション確立部１０５は、取得したプロトコル種別がＩＰｏＥの場合には、ルーティング種別（間接ルーティング又は直接ルーティング）を取得する。コネクション確立部１０５は、取得したルーティング種別が間接ルーティングである場合には、宛先ＩＰアドレス（ネクストホップＩＰアドレス）も取得する。なお、コネクション確立部１０５は、取得したルーティング種別が直接ルーティングである場合には、ＩＰパケットのヘッダ情報に含まれる宛先ＩＰアドレスを取得する。また、コネクション確立部１０５は、取得したプロトコル種別がＰＰＰｏＥの場合には、ＰＰＰｏＥセッションインデックスを取得する。

コネクション確立部１０５は、取得したプロトコル種別がＩＰｏＥである場合には、取得した宛先ＩＰアドレスを用いてＡＲＰテーブル１０８を検索し、宛先ＭＡＣアドレスを取得する。取得された宛先ＭＡＣアドレスは、ＩＰｏＥ／ＰＰＰｏＥフレーム組立分解部１０４に渡される。

ＩＰｏＥ／ＰＰＰｏＥフレーム組立分解部１０４は、この宛先ＭＡＣアドレスを用いてＩＰｏＥフレームを組み直す。組み直されたＩＰｏＥフレームは、フレーム送受信部１０２に渡され、フレーム送受信部１０２から出力される。

一方、コネクション確立部１０５は、取得したプロトコル種別がＰＰＰｏＥである場合には、ＰＰＰｏＥセッションインデックスを用いてＰＰＰｏＥセッションテーブル１０９を検索し、送信元ＭＡＣアドレス、宛先ＭＡＣアドレス及びＰＰＰｏＥセッションＩＤなどのＰＰＰｏＥフレームを生成するための情報を取得する。この検索して取得された情報は、ＩＰｏＥ／ＰＰＰｏＥフレーム組立分解部１０４に渡される。

ＩＰｏＥ／ＰＰＰｏＥフレーム組立分解部１０４は、この検索結果に基づいてＩＰｏＥフレームをＰＰＰｏＥフレームに組み直す。組み直されたＰＰＰｏＥフレームは、フレーム送受信部１０２に渡され、フレーム送受信部１０２から出力される。

一方、コネクション確立部１０５は、入力されたフレームがＰＰＰｏＥフレームの場合には、ＰＰＰｏＥフレームのＰＰＰｏＥヘッダ情報とＰＰＰｏＥセッションテーブル１０９のエントリを比較する。

コネクション確立部１０５は、ＰＰＰｏＥセッションテーブル１０９に登録されたエントリがＰＰＰｏＥフレームのＰＰＰｏＥヘッダ情報と一致した場合には、ＰＰＰｏＥフレーム上のＩＰパケットのヘッダ情報に含まれる宛先ＩＰアドレスと、ルーティングテーブル１０６に登録されたネットワークアドレスとの比較を行う。

コネクション確立部１０５は、ヘッダ情報に含まれる宛先ＩＰアドレスと同一のネットワークアドレスがあった場合には、そのネットワークアドレスに対応づけられた出力ＩＦ番号及び出力時に使用するプロトコル種別（ＰＰＰｏＥ又はＩＰｏＥ）を取得する。コネクション確立部１０５は、取得したプロトコル種別がＩＰｏＥの場合には、ルーティング種別（間接ルーティング又は直接ルーティング）を取得する。コネクション確立部１０５は、取得したルーティング種別が間接ルーティングの場合には、宛先ＩＰアドレス（ネクストホップＩＰアドレス）も取得する。なお、コネクション確立部１０５は、取得したルーティング種別が直接ルーティングである場合には、ＩＰパケットのヘッダ情報に含まれる宛先ＩＰアドレスを取得する。一方、コネクション確立部１０５は、取得したプロトコル種別がＰＰＰｏＥの場合には、ＰＰＰｏＥセッションインデックスを取得する。

コネクション確立部１０５は、取得したプロトコル種別がＩＰｏＥである場合には、取得した宛先ＩＰアドレスを用いてＡＲＰテーブル１０８を検索し、宛先ＭＡＣアドレスを取得する。取得された宛先ＭＡＣアドレスは、ＩＰｏＥ／ＰＰＰｏＥフレーム組立分解部１０４に渡される。

ＩＰｏＥ／ＰＰＰｏＥフレーム組立分解部１０４は、この宛先ＭＡＣアドレスを用いてＰＰＰｏＥフレームをＩＰｏＥフレームに組み直す。組み直されたＩＰｏＥフレームは、フレーム送受信部１０２に渡され、フレーム送受信部１０２から出力される。

一方、コネクション確立部１０５は、取得したプロトコル種別がＰＰＰｏＥである場合には、ＰＰＰｏＥセッションインデックスを用いてＰＰＰｏＥセッションテーブル１０９を検索し、送信元ＭＡＣアドレス、宛先ＭＡＣアドレス及びＰＰＰｏＥセッションＩＤなどのＰＰＰｏＥフレームを生成するための情報を検索する。この検索結果は、ＩＰｏＥ／ＰＰＰｏＥフレーム組立分解部１０４に渡される。

ＩＰｏＥ／ＰＰＰｏＥフレーム組立分解部１０４は、この検索結果に基づいてＰＰＰｏＥフレームを組み直す。組み直されたＰＰＰｏＥフレームは、フレーム送受信部１０２に渡され、フレーム送受信部１０２から出力される。

このように実施の形態１のパケット転送装置としてのゲートウェイ装置１００によれば、コネクション確立部１０５が入力されたフレームのヘッダ情報に含まれる宛先ＩＰアドレスに対応するネットワークアドレスに応じて出力時に使用するプロトコル（ＩＰｏＥ又はＰＰｏＥ）の種別を選択する。コネクション確立部１０５は、そのプロトコルの種別がＰＰＰｏＥの場合には、そのＰＰＰｏＥセッションも選択する。したがって、パケット転送装置としてのゲートウェイ装置１００によれば、入力されたフレームの宛先のネットワークに応じてＩＰｏＥとＰＰＰｏＥとの間でプロトコルを使い分けることができると共に、プロトコルがＰＰＰｏＥの場合にはＰＰＰｏＥセッションを使い分けることができる。

なお、コネクション確立部１０５は、ルーティングテーブル１０６の検索の際、入力されたフレームの宛先のネットワークアドレスが特に指定されたネットワークアドレス以外のネットワークアドレス、言い換えると、デフォルトルートのエントリと一致した場合には、ＩＰパケットの送信元ＩＰアドレスを用いてデフォルトルートテーブル１０７を検索する。

コネクション確立部１０５は、同一の送信元ＩＰアドレスが登録されている場合には、デフォルトルートテーブル１０７の検索結果をルーティングテーブル１０６の検索結果に置き換えて使用する。

すなわち、コネクション確立部１０５は、送信元ＩＰアドレスに応じて、出力時に使用するプロトコル（ＩＰｏＥ又はＰＰＰｏＥ）の種別を選択する。コネクション確立部１０５は、そのプロトコル種別がＰＰＰｏＥの場合には、そのＰＰＰｏＥセッションも選択する。したがって、コネクション確立部１０５は、通常のネットワークアドレスが検索されない場合であっても、送信元ＩＰアドレスに応じて端末装置を識別し、さらに端末装置毎に使用すべきプロトコル（ＩＰｏＥ又はＰＰＰｏＥ）の種別を選択する。コネクション確立部１０５は、そのプロトコル種別がＰＰＰｏＥの場合にはＰＰＰｏＥセッションも選択できる。このため、端末装置の使用者が希望するＩＳＰ（Internet Service Provider）の情報を事前に登録しておくことにより、通常のネットワークアドレスが検索されない場合であっても、端末装置毎にＩＳＰを使い分けることができる。

（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について、図面を参照して説明する。本発明の実施の形態２においては、本発明の実施の形態１に係るゲートウェイ装置と同じ構成要素については、同じ符号が付され、その説明が省略される。

本発明の実施の形態２に係るパケット転送装置としてのゲートウェイ装置の構成を示す図を図５に示す。本発明の実施の形態２に係るゲートウェイ装置が接続されるネットワーク構成図を示す図を図６に示す。

図５に示すように、ゲートウェイ装置５００は、フレーム送受信部１０１、フレーム送受信部１０２、ＩＰｏＥ／ＰＰＰｏＥフレーム組立分解部１０３、ＩＰｏＥ／ＰＰＰｏＥフレーム組立分解部１０４、コネクション確立部１０５、デフォルトルートテーブル１０７、ＡＲＰテーブル１０８、ＰＰＰｏＥセッションテーブル１０９、接続切換制御部５０１及びルーティングテーブル５０２を備える。

本ゲートウェイ装置５００の一方のインタフェース部には、図６に示すように、プロトコルとしてＩＰｏＥを使用したネットワーク２０１やプロトコルとしてＰＰＰｏＥを使用したネットワーク２０２〜２０４が接続されている。また、ゲートウェイ装置５００の他方のインタフェース部には、プロトコルとしてＩＰｏＥを使用してＰＣなどの端末装置２０９〜２１１が接続されている。

ゲートウェイ装置５００は、ネットワーク２０１上に配置されたゲートウェイ装置２０５及びネットワーク２０２〜２０４上にそれぞれ配置されたＰＰＰｏＥサーバ２０６〜２０８と通信を行う。

図５に示す本ゲートウェイ装置５００において、接続切換制御部５０１は、ここではＰＰＰｏＥセッションの接続切換を制御する。接続切換制御部５０１は、常時接続モードにおいては最初のセッション確立時にＰＰＰｏＥサーバとセッション確立の手順を取り交わし、オンデマンド接続モードにおいてはＰＰＰｏＥセッション切断後で再接続する際にＰＰＰｏＥサーバとセッション確立の手順を取り交わす。接続切換制御部５０１は、すべてのＰＰＰｏＥのセッションの確立状態を記憶している。

以下、上記構成を有する本ゲートウェイ装置５００の動作について説明する。ここでは、フレーム送受信部１０１にＩＰｏＥフレームが入力された場合について説明する。

フレーム送受信部１０１にＩＰｏＥフレーム及びＰＰＰｏＥフレームのいずれかのＩＰフレームが入力されると、ＩＰｏＥ／ＰＰＰｏＥフレーム組立分解部１０３においてそのフレームの構造（ＩＰｏＥ又はＰＰＰｏＥ）が認識される。認識されたフレームの構造に関する情報は、コネクション確立部１０５に渡される。

コネクション確立部１０５は、入力されたフレームがＩＰｏＥフレームの場合には、ＩＰｏＥフレーム上のＩＰパケットのＩＰヘッダの宛先ＩＰアドレスとルーティングテーブル５０２に登録されたネットワークアドレスとの比較を行う。

コネクション確立部１０５は、宛先ＩＰアドレスと同一のネットワークアドレスがあった場合には、そのネットワークアドレスに対応付けられた宛先ポート及び出力時に使用するプロトコル種別（ＩＰｏＥ又はＰＰＰｏＥ）を取得する。

コネクション確立部１０５は、取得したプロトコル種別がＰＰＰｏＥの場合には、ルーティングテーブル５０２に登録されているＰＰＰｏＥセッションを示すインデックス番号（ＰＰＰｏＥセッションインデックス）を取得する。コネクション確立部１０５は、ＰＰＰｏＥセッションインデックスを用いてＰＰＰｏＥセッションテーブル１０９を検索して、送信元ＭＡＣアドレス、宛先ＭＡＣアドレス及びＰＰＰｏＥセッションＩＤなどのＰＰＰｏＥフレームを生成するための情報を取得する。この検索して取得された情報は接続切換制御部５０１に渡される。

ＩＰｏＥ／ＰＰＰｏＥフレーム組立分解部１０４は、ＰＰＰｏＥセッションが確立されている場合には、ＰＰＰｏＥセッションテーブル１０９の検索結果に基づいてＩＰｏＥフレーム又はＰＰＰｏＥフレームに組みなおしてフレーム送受信部１０２に渡し、ＩＰｏＥフレーム又はＰＰＰｏＥフレームがフレーム送受信部１０２から出力される。

ＰＰＰｏＥセッションが確立されていない場合（ＰＰＰｏＥオンデマンド接続時は一定時間パケットが流れないとＰＰＰｏＥセッションは切断されるため、その状態を含む。）には、ＰＰＰｏＥディスカバリステージにおいて、接続切換制御部５０１は、ＰＰＰｏＥサーバとセッションを確立するためのフレームをＰＰＰｏＥサーバへ送信する。そして、接続切換制御部５０１は、ＰＰＰｏＥセッションを確立することができない時には、ＰＰＰｏＥセッション使用不能と判断し直ちにルーティングテーブル５０２の宛先ポート（ＰＰＰｏＥセッションインデックス）を他のセッションが確立しているＰＰＰｏＥセッションインデックスに書き換える。

このように実施の形態２のゲートウェイ装置５００によれば、接続切換制御部５０１がセッションの確立ができないＰＰＰｏＥセッションインデックスを他のセッションが確立されているＰＰＰｏＥセッションインデックスに書き換えることにより、ＰＰＰｏＥセッションの接続を確立する際に接続確立の成否をルーティングテーブル５０２にフィードバックすることができるため、柔軟なネットワーク環境を構築することができる。

なお、実施の形態２においてはＰＰＰｏＥセッション間の切換を行う場合について説明したが、ＰＰＰｏＥセッションの接続を確立できない時に接続切換制御部５０１がルーティングテーブル５０２のＬＡＹＥＲ２プロトコル及び宛先ＩＰアドレスを書き換えることにより、ＰＰＰｏＥからＩＰｏＥに切り換える構成としてもよい。また、実施の形態２においては、ＩＰｏＥによる接続を確立できない時に接続切換制御部５０１がルーティングテーブル５０２のＬＡＹＥＲ２プロトコル及びＰＰＰｏＥセッションの検索インデックスを書き換えることにより、ＩＰｏＥからＰＰＰｏＥに切り換える構成としてもよい。

（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３について、図面を参照して説明する。本発明の実施の形態３においては、本発明の実施の形態１及び実施の形態２に係るゲートウェイ装置と同じ構成要素については、同じ符号が付され、その説明が省略される。

本発明の実施の形態３に係るパケット転送装置としてのゲートウェイ装置の構成を示す図を図７に示す。本発明の実施の形態３に係るゲートウェイ装置が接続されるネットワークの構成を示す図を図８に示す。

図７に示すように、ゲートウェイ装置７００は、フレーム送受信部１０１、フレーム送受信部１０２、ＩＰｏＥ／ＰＰＰｏＥフレーム組立分解部１０３、ＩＰｏＥ／ＰＰＰｏＥフレーム組立分解部１０４、コネクション確立部１０５、デフォルトルートテーブル１０７、ＡＲＰテーブル１０８、ＰＰＰｏＥセッションテーブル１０９ルーティングテーブル５０２、接続切換制御部７０１及び通信経路状況監視部７０２を備える。

本ゲートウェイ装置７００の一方のインタフェース部には、図８に示すように、プロトコルとしてＩＰｏＥを使用したネットワーク８０１やプロトコルとしてＰＰＰｏＥを使用したネットワーク８０２〜８０４が接続されている。ゲートウェイ装置７００の他方のインタフェース部には、プロトコルとしてＩＰｏＥを使用してＰＣなどの端末装置８０９、８１０、及びプロトコルとしてＰＰＰｏＥを使用してＰＣなどの端末装置８１１が接続されている。

ゲートウェイ装置７００は、ネットワーク８０１上に配置されたゲートウェイ装置８０５及びネットワーク８０２〜８０４上に配置されたＰＰＰｏＥサーバ８０６〜８０８と通信を行う。また、ゲートウェイ装置７００は、各種のサービスを受けるためにネットワーク８０２〜８０４上のＰＰＰｏＥサーバの先に配置された通信装置８１２〜８１４と通信を行うほかに、論理コネクションの通信路状態を監視するためにネットワーク８０２〜８０４上のＰＰＰｏＥサーバの先に配置された通信装置８１２〜８１４と定期的に通信を行う。

図５に示す本ゲートウェイ装置７００において、通信経路状況監視部７０２は、ＰＰＰｏＥセッション毎に接続先のネットワーク上に存在する所定の通信装置に対してＰｉｎｇなどのパケットを送出し、その応答の有無、応答時間の長短を監視している。

以下、上記構成を有する本ゲートウェイ装置７００の動作について説明する。ここでは、フレーム送受信部１０１にＩＰｏＥフレームが入力された場合について説明する。

フレーム送受信部１０１にＩＰフレームが入力されると、ＩＰｏＥ／ＰＰＰｏＥフレーム組立分解部１０３においてそのフレームの構造（ＩＰｏＥ又はＰＰＰｏＥ）が認識される。認識されたそのフレームの構造はコネクション確立部１０５に渡される。

コネクション確立部１０５は、入力されたフレームがＩＰｏＥフレームの場合、ＩＰｏＥフレーム上のＩＰパケットのＩＰヘッダの宛先ＩＰアドレスと、ルーティングテーブル５０２に登録されたネットワークアドレスとの比較を行う。

コネクション確立部１０５は、宛先ＩＰアドレスと同一のネットワークアドレスがあった場合には、そのネットワークアドレスに対応付けられた宛先ポート及び出力時に使用するプロトコル種別（ＩＰｏＥ又はＰＰＰｏＥ）を取得する。コネクション確立部１０５は、取得したプロトコル種別がＰＰＰｏＥの場合には、ＰＰＰｏＥセッションインデックスを取得する。コネクション確立部１０５は、ＰＰＰｏＥセッションインデックスを用いてＰＰＰｏＥセッションテーブル１０９を検索して、送信元ＭＡＣアドレス、宛先ＭＡＣアドレス及びＰＰＰｏＥセッションＩＤなどのＰＰＰｏＥフレームを生成するための情報を取得する。この検索して取得した情報は接続切換制御部７０１に渡される。

ＰＰＰｏＥセッションが確立されている場合には、ＩＰｏＥ／ＰＰＰｏＥフレーム組立分解部１０４は、接続切換制御部７０１から渡されるＰＰＰｏＥセッションテーブル１０９の検索結果に基づいてＩＰｏＥフレーム又はＰＰＰｏＥフレームに組みなおしてフレーム送受信部１０２に渡し、フレーム送受信部１０２から出力される。

ＰＰＰｏＥセッションが確立されていない場合（ＰＰＰｏＥオンデマンド接続時は一定時間パケットが流れないとＰＰＰｏＥセッションは切断されるため、この状況も含む。）には、ＰＰＰｏＥディスカバリステージにおいて、接続切換制御部７０１はＰＰＰｏＥサーバとセッションを確立するためのフレームをＰＰＰｏＥサーバに送信する。このとき、ＰＰＰｏＥセッションを確立することができなければ、接続切換制御部７０１はＰＰＰｏＥセッション使用不能と判断し、直ちにルーティングテーブル５０２の宛先ポート（ＰＰＰｏＥセッションインデックス）を他のセッションが確立しているＰＰＰｏＥセッションインデックスに書き換える。

また、ＰＰＰｏＥサーバとの間でＰＰＰｏＥセッションが確立されている場合であっても、ネットワーク８０２〜８０４上のＰＰＰｏＥサーバの先に配置された通信装置８１２〜８１４との通信経路上に障害があり通信経路を確立できない時には、接続切換制御部７０１はルーティングテーブル５０２の宛先ポートを他のセッションに書き換える。

通信経路状況監視部７０２は、定期的に各ＰＰＰｏＥセッションの通信経路の状況を監視している。例えば、通信経路状況監視部７０２は、接続切換制御部７０１を介して接続先のネットワーク上に存在する所定の通信装置に対してＰｉｎｇパケットを送出する。そして、通信経路状況監視部７０２は、ＰＰＰｏＥセッション毎にＰｉｎｇ応答の有無、Ｐｉｎｇ応答時間の長短を記憶する。接続切換制御部７０１は、通信経路状況監視部７０２に記憶されている情報とコネクション確立部１０５より渡されるＰＰＰｏＥセッションの情報とを比較する。接続切換制御部７０１は、Ｐｉｎｇ応答の無いＰＰＰｏＥセッションを選択していた場合には、直ちにルーティングテーブル５０２の宛先ポート（ＰＰＰｏＥセッションインデックス）をＰｉｎｇ応答の有るＰＰＰｏＥセッションインデックスに書き換える。

また、接続切換制御部７０１は、応答時間の長いＰＰＰｏＥセッションを選択していた場合には、直ちにルーティングテーブル５０２の宛先ポート（ＰＰＰｏＥセッションインデックス）を応答時間のより短いＰＰＰｏＥセッションインデックスに書き換える。

このように、実施の形態３のゲートウェイ装置７００によれば、接続切換制御部７０１が、通信経路が確立できないＰＰＰｏＥセッション又は通信経路が混雑しているＰＰＰｏＥセッションのルーティングテーブル５０２におけるＰＰＰｏＥインデックスを他のＰＰＰｏＥセッションインデックスに書き換えることにより、通信経路状況監視部７０２と連携してＰＰＰｏＥセッションの通信経路の状況をルーティングテーブル５０２にフィードバックすることができるため、柔軟なネットワーク環境を構築することができる。

なお、実施の形態３においては、ＰＰＰｏＥセッション間の切換を行う場合について説明したが、ＰＰＰｏＥセッションを経由した通信経路を確立できない時に接続切換制御部７０１がルーティングテーブル５０２のＬＡＹＥＲ２プロトコル及び宛先ＩＰアドレスを書き換えることにより、ＰＰＰｏＥからＩＰｏＥに切り換える構成としてもよい。また、ＩＰｏＥによる通信経路を確立できない時に接続切換制御部７０１がルーティングテーブル５０２のＬＡＹＥＲ２プロトコル及びＰＰＰｏＥセッションの検索インデックスを書き換えることにより、ＩＰｏＥからＰＰＰｏＥに切り換える構成としてもよい。

また、実施の形態３においては、接続切換制御部７０１が応答時間の長いＰＰＰｏＥセッションを選択していた場合には、接続切換制御部７０１は直ちにルーティングテーブル５０２のＬＡＹＥＲ２プロトコル及び宛先ＩＰアドレスを書き換えることにより、応答時間のより短いＩＰｏＥの経路に切り換える構成でもよい。また、逆に、応答時間の長いＩＰｏＥを選択していた場合には、接続切換制御部７０１は直ちにルーティングテーブル５０２のＬＡＹＥＲ２プロトコル及びＰＰＰｏＥセッションの検索インデックスを書き換えることにより、応答時間のより短いＰＰＰｏＥのセッションに切り換える構成でもよい。

なお、本発明の論理コネクションはＰＰＰｏＥの他にＬ２ＴＰ（ＬＡＹＥＲ２ Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）、ＰＰＴＰ（Ｐｏｉｎｔ ｔｏ Ｐｏｉｎｔ Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）などにも適用できる。

本発明は、上記実施の形態に記載した技術をつかってプログラムされた一般的な市販のデジタルコンピュータおよびマイクロプロセッサを使って実施することができる。また、本発明は、上記実施の形態に記載した技術に基づいて作成されるコンピュータプログラムを包含する。

また、本発明は、本発明を実施するコンピュータをプログラムするために使用できる命令を含む記憶媒体も含む。この記憶媒体は、フロッピー（Ｒ）ディスク、ＣＤＲＯＭやＤＶＤなどの光ディスク、磁気ディスク、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、磁気光カード及びメモリカード等であるが、特にこれらに限定されるものではない。

本発明に係るパケット転送装置およびその制御方法は、複数の論理コネクション（例えばＰＰＰｏＥ）を同時に接続することができ、かつ、論理コネクションの接続を確立する際の情報を基に直ちにルーティングテーブルを書き換えることにより他の論理コネクションに切り替えることができ、ＩＰｏＥ（Internet Protocol over Ethernet(R)）及びＰＰＰｏＥ（Point to Point Protocol over Ethernet(R)）に対応可能なパケット転送方式として有用である。

本発明の実施の形態１に係るゲートウェイ装置の構成を示す図 本発明の実施の形態１に係るゲートウェイ装置が接続されるネットワークの構成を示す図 本発明の実施の形態１に係るゲートウェイ装置が備えるルーティングテーブルの構成を示す図 本発明の実施の形態１に係るゲートウェイ装置が備えるデフォルトルートテーブルの構成を示す図 本発明の実施の形態２に係るゲートウェイ装置の構成を示す図 本発明の実施の形態２に係るゲートウェイ装置が接続されるネットワークの構成を示す図 本発明の実施の形態３に係るゲートウェイ装置の構成を示す図 実施の形態３に係るゲートウェイ装置が接続されるネットワークの構成例を示す図 従来のＩＰｏＥにのみ対応可能なゲートウェイ装置の構成を示す図 従来のＩＰｏＥにのみ対応可能なゲートウェイ装置が接続されるネットワークの構成例を示す図 従来のゲートウェイ装置が備えるＩＰｏＥフォワーディングテーブルの構成を示す図 従来のゲートウェイ装置が備えるＡＲＰテーブルの構成を示す図 従来のＰＰＰｏＥに対応可能なゲートウェイ装置の構成を示す図 従来のＰＰＰｏＥに対応可能なゲートウェイ装置が接続されるネットワークの構成例を示す図 従来のゲートウェイ装置が備えるＰＰＰｏＥフォワーディングテーブルの構成を示す図 従来のゲートウェイ装置が備えるＰＰＰｏＥセッションテーブルの構成を示す図

符号の説明

１００、５００、７００ ゲートウェイ装置
１０１、１０２ フレーム送受信部
１０３、１０４ ＩＰｏＥ／ＰＰＰｏＥフレーム組立分解部
１０５ コネクション確立部
１０６、５０２ ルーティングテーブル
１０８ ＡＲＰテーブル
１０９ ＰＰＰｏＥセッションテーブル
２０１、２０２、２０３、２０４ ネットワーク
２０５ ゲートウェイ装置
２０６、２０７、２０８ ＰＰＰｏＥサーバ
２０９、２１０、２１１ 端末装置
５０１、７０１ 接続切換制御部
７０２ 通信経路状況監視部
８０１、８０２、８０３、８０４ ネットワーク
８０５ ゲートウェイ装置
８０６、８０７、８０８ ＰＰＰｏＥサーバ
８０９、８１０、８１１ 端末装置
８１２、８１３、８１４ 通信装置

Claims (17)

1. 複数のサーバ手段との論理コネクションを選択する選択手段と、選択された前記論理コネクションを同時に確立するコネクション確立手段と、を具備し、
   前記コネクション確立手段は、
   ルーティングテーブル、ＰＰＰｏＥセッションテーブル及びＡＲＰテーブルを検索し、
   入力されたフレームのＩＰパケットのヘッダ情報に含まれる宛先ＩＰアドレスと一致するルーティングテーブル上のネットワークアドレスに応じてプロトコル種別を選択し、選択された前記プロトコル種別がＩＰｏＥの場合には前記ネットワークアドレスに対応する宛先ＩＰアドレスと前記ＡＲＰテーブル上で対応づけられた宛先ＭＡＣアドレスに基づいてＩＰｏＥフレームの出力を制御し、かつ、選択された前記プロトコル種別がＰＰＰｏＥの場合には前記ネットワークアドレスに対応する検索インデックスにＰＰＰｏＥセッションテーブル上で対応づけられた宛先ＭＡＣアドレス及びＰＰＰｏＥセッションＩＤに基づいてＰＰＰｏＥフレームの出力を制御することを特徴とするパケット転送装置。
2. 一の前記論理コネクションを確立できない時に他の前記論理コネクションに切り換える接続切換制御手段を具備することを特徴とする請求項１記載のパケット転送装置。
3. 前記接続切換制御手段は、前記論理コネクションと関係づけられたルーティングテーブルに含まれる情報を書き換えて、書き換えられた前記情報に基づいて前記他の論理コネクションに切り換えることを特徴とする請求項２記載のパケット転送装置。
4. 一の前記論理コネクションを経由する通信経路を確立できない時に他の前記論理コネクションに切り換える他の接続切換制御手段を具備する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パケット転送装置。
5. 前記他の接続切換制御手段は、前記論理コネクションと関係づけられたルーティングテーブルに含まれる情報を書き換えて、書き換えられた前記情報に基づいて前記他の論理コネクションに切り換えることを特徴とする請求項４記載のパケット転送装置。
6. 前記論理コネクション毎に通信経路の状況を監視する状況監視手段と、前記通信経路の状況に応じて前記論理コネクションを切り換える他の接続切換制御手段と、を具備することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のパケット転送装置。
7. 前記状況監視手段は、通信の相手となる複数の通信装置とパケットの送受信を行って前記通信経路の状況を監視することを特徴とする請求項６記載のパケット転送装置。
8. 前記状況監視手段は、前記通信経路の状況を前記通信相手となる複数の通信装置から返信されるパケットの有無により、又は、前記通信相手となる複数の通信装置からパケットが返信される時間の長短により判断することを特徴とする請求項６記載のパケット転送装置。
9. 複数のサーバ手段との論理コネクションを選択するステップと、選択された前記論理コネクションを同時に確立するコネクション確立ステップと、を具備し、
   前記コネクション確立ステップは、
   ルーティングテーブル、ＰＰＰｏＥセッションテーブル及びＡＲＰテーブルを検索するステップと、
   入力されたフレームのＩＰパケットのヘッダ情報に含まれる宛先ＩＰアドレスと一致するルーティングテーブル上のネットワークアドレスに応じてプロトコル種別を選択するステップと、選択された前記プロトコル種別がＩＰｏＥの場合には前記ネットワークアドレスに対応する宛先ＩＰアドレスと前記ＡＲＰテーブル上で対応づけられた宛先ＭＡＣアドレスに基づいてＩＰｏＥフレームの出力を制御するステップと、選択された前記プロトコル種別がＰＰＰｏＥの場合には前記ネットワークアドレスに対応する検索インデックスにＰＰＰｏＥセッションテーブル上で対応づけられた宛先ＭＡＣアドレス及びＰＰＰｏＥセッションＩＤに基づいてＰＰＰｏＥフレームの出力を制御するステップと、を具備することを特徴とするパケット転送装置の制御方法。
10. 一の前記論理コネクションを確立できない時に他の前記論理コネクションに切り換える接続切換制御ステップを具備することを特徴とする請求項９に記載のパケット転送装置の制御方法。
11. 前記接続切換制御ステップは、前記論理コネクションと関係づけられたルーティングテーブルに含まれる情報を書き換えるステップと、書き換えられた前記情報に基づいて前記他の論理コネクションに切り換えるステップと、を具備することを特徴とする請求項１０記載のパケット転送装置の制御方法。
12. 一の前記論理コネクションを経由する通信経路を確立できない時に他の前記論理コネクションに切り換える他の接続切換制御ステップを具備することを特徴とする請求項９から請求項１１のいずれかに記載のパケット転送装置の制御方法。
13. 前記他の接続切換制御ステップは、前記論理コネクションと関係づけられたルーティングテーブルに含まれる情報を書き換えるステップと、書き換えられた前記情報に基づいて前記他の論理コネクションに切り換えるステップと、を具備することを特徴とする請求項１２記載のパケット転送装置の制御方法。
14. 前記論理コネクション毎に通信経路の状況を監視するステップと、前記通信経路の状況に応じて前記論理コネクションを切り換える他の接続切換制御ステップと、を具備することを特徴とする請求項９から請求項１３のいずれかに記載のパケット転送装置の制御方法。
15. 前記状況監視ステップは、通信の相手となる複数の通信装置とパケットの送受信を行って前記通信経路の状況を監視することを特徴とする請求項１４記載のパケット転送装置の制御方法。
16. 前記状況監視ステップは、前記通信経路の状況を前記通信相手となる複数の通信装置から返信されるパケットの有無により、又は、前記通信相手となる複数の通信装置からパケットが返信される時間の長短により判断することを特徴とする請求項１４記載のパケット転送装置の制御方法。
17. 請求項９から請求項１６のいずれかに記載のパケット転送装置の制御方法を実行することを特徴とするパケット転送装置の制御プログラム。

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