JP4043261B2 - 端末管理装置アドレス取得システム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は端末管理装置アドレス取得システムに関し、例えば、VoIP(Voice over IP)端末を配下のネットワークに収容するNAT(Network Address Translation)ルータが、端末管理装置アドレスを取得する方法などに適用し得るものである。
【0002】
本発明は、例えば、DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)とH.323とのプロトコル連携や、DHCPとMGCP(Media Gateway Control Protocol)とのプロトコル連携や、DHCPとSIP(Session Initiation Protocol)とのプロトコル連携などを意図としているものである。
【0003】
なお、DHCPはRFC2131とRFC2132で、H.323の端末管理はITU−T H.225.0勧告で、MGCPはRFC2705で、SIPはRFC2543で規定されている。
【0004】
【従来の技術】
今日においては、プロトコルなどが異なる複数のネットワークに属する通信装置間でも、ネットワークアドレスを変換するなどの各種の処理により、通信し得るようになされている。
【0005】
例えば、図2に示すような複数(図2では3個)のネットワークNA〜NCの接続構成を考える。
【0006】
図2において、ネットワークNAとネットワークNBはルータRABによって接続されており、ネットワークNBとネットワークNCはルータRBCによって接続されている。ネットワークNA及びNB間のルータRABはNATルータである。また、ネットワークNAにはVoIP端末1が配置されており、ネットワークNBにはDHCPサーバ2が配置されており、ネットワークNCには端末管理装置3が配置されている。
【0007】
ルータRABはネットワークNB側にはDHCPクライアントとしての機能を装備し、ネットワークNA側にはDHCPサーバとしての機能を装備している。ルータRABは、外部DHCPサーバ2からネットワークNB側のグローバルアドレスを取得し、VoIP端末1へプライベートアドレスを付与するものである。
【0008】
従来、このようなネットワーク構成において、VoIP端末1を端末管理装置3に登録するには、例えば、次の2つの方法(1)、(2)のいずれかの方法が用いられてきた。
【0009】
(1)明示的にVoIP端末1に端末管理装置3のアドレスを付与する方法(H.323、MGCP、SIP)
(2)マルチキャストパケットによる端末管理装置3の発見手順を用いる方法(H.323、SIP)
なお、図2において端末管理装置3と表記している構成は、VoIPで用いるプロトコルにより名称が異なっている。端末管理装置3は、H.323ではゲートキーパに相当し、MGCPではコールエージェントに相当し、SIPではSIPサーバに相当している。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、VoIP端末1を端末管理装置3に登録する、上述した2つの方法(1)、(2)はそれぞれ、以下のような課題を有するものであった。
【0011】
(1)端末管理装置3のアドレスが既知である必要があり、さらに各VoIP端末1毎に設定登録しなければならず、手間がかかる。また、端末管理装置3が変更された場合には、その都度、全VoIP端末1の再設定が必要となってしまう。
【0012】
(2)VoIP端末1と端末管理装置3間のネットワークを構成する全てのルータ(RABやRBCなど)がマルチキャストパケットを送受信できるように対応していなければならず、機器の選定と設定を必要とする。
【0013】
そのため、上述した課題を解決し得る端末管理装置アドレス取得システムが求められている。
【0014】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため、本発明の端末管理装置アドレス取得システムは、(0−1)端末と、(0−2)上記端末を管理する端末管理装置と、(0−3)ネットワークアドレスの割当て要求が与えられたときにグローバルアドレスを割り当てて返信するネットワークアドレス割当て制御サーバと、(0−4)上記端末と上記端末管理装置との間に位置し、上記ネットワークアドレス割当て制御サーバにネットワークアドレスの割当て要求を与えてグローバルアドレスを取得すると共に、上記端末からのネットワークアドレスの割当て要求に対し、プライベートアドレスを割り当てて返信するネットワークアドレス変換装置とを備え、(1)上記ネットワークアドレス割当て制御サーバに予め上記端末管理装置のアドレスを設定しておき、(2)上記ネットワークアドレス変換装置は、上記ネットワークアドレス割当て制御サーバにネットワークアドレスの割当てを要求した際に、割当てられたグローバルアドレスと上記端末管理装置のアドレスとを受け取り、(3)上記端末は、上記ネットワークアドレス変換装置にネットワークアドレスの割当てを要求した際に、割当てられたプライベートアドレスと上記端末管理装置のアドレスとを受け取って、上記端末管理装置のアドレスを取得すると共に、(4)上記ネットワークアドレス変換装置は、上記端末管理装置のアドレスを保持していないときには、上記端末からのネットワークアドレスの割当て要求に対して応答しないことを特徴とする。
【0015】
【発明の実施の形態】
(A)第1の実施形態
以下、本発明による端末管理装置アドレス取得システムの第1の実施形態を図面を参照しながら詳述する。
【0016】
第1の実施形態は、上述した従来方法の課題を解決すべく、端末管理装置のアドレスを端末(例えばVoIP端末)に自動的に付与する方法を提供しようとしたものである。なお、この第1の実施形態は、VoIPで用いられるプロトコルがH.323の場合である。
【0017】
(A−1)第1の実施形態の構成
図1は、第1の実施形態における複数のネットワークの接続構成を示すブロック図であり、上述した図2との同一、対応部分には、同一符号を付して示している。
【0018】
図1において、ネットワークNAとネットワークNBはルータRABによって接続されており、ネットワークNBとネットワークNCはルータRBCによって接続されている。ネットワークNA及びNB間のルータRABはNATルータである。また、ネットワークNAにはVoIP端末としてのH.323端末11が配置されており、ネットワークNBにはDHCPサーバ12(以下、ルータRAB内部のDHCPサーバ機能部と明確に区別できるように外部DHCAサーバと呼ぶこともある)が配置されており、ネットワークNCには端末管理装置としてのゲートキーパ13が配置されている。
【0019】
なお、ゲートキーパ13は、一般的に言えば、電話番号とIPアドレスの対応付けなどを管理、運用する制御用のサーバである。
【0020】
H.323は、サービス品質が保証されないLAN上での音声、動画像、データ通信の送受信方法の仕様と発呼時の信号方式を規定したものであり、VoIP端末としてのH.323端末11は、H.323に従ってVoIPのサービスを提供するものである。なお、H.323端末11は、H.323に従う端末であれば、VoIPサービスを提供しないものであっても良い。
【0021】
ルータRABは、図3に示すように、ネットワークアドレス変換を行うNAT機能部21に加え、ネットワークNB側に対してDHCPクライアントとして動作するDHCPクライアント機能部22を装備し、ネットワークNA側に対してDHCPサーバとして動作するDHCPサーバ機能部23を装備している。ルータRABは、基本的には、外部DHCPサーバ12からネットワークNB側のグローバルアドレスを取得し、H.323端末11へプライベートアドレスを付与するものである。
【0022】
なお、DHCPは、一般的に言えば、クライアントの起動時に動的にIPアドレスを割り当て、タイムアップなどの終了時にIPアドレスを回収するためのプロトコルである。
【0023】
(A−2)第1の実施形態の動作
(A−2−1)正常起動シーケンス
次に、第1の実施形態における正常起動シーケンスを図4のシーケンス図を参照しながら説明する。
【0024】
まず、ルータRABがDHCPクライアントとして、外部DHCPサーバ12に対してDHCP要求を行う。
【0025】
通常、DHCP要求は、DHCPサーバ12を捜すためのDHCPDISCOVERメッセージ、DHCPサーバ12が自己の存在を伝えるためのDHCPOFFERメッセージ、ルータRABがIPアドレスの割当てを求めるDHCPREQUESTメッセージ、割り当てられたIPアドレスをルータRABに通知するDHCPACKメッセージの授受を通して行われる。
【0026】
この第1の実施形態の場合、予め、ルータRABと外部DHCPサーバ12とで、ゲートキーパ13のアドレスの取得処理につき、メッセージのどのオプションフィールドを使うか示し合わせておき、外部DHCPサーバ12に設定しておく。
【0027】
ルータRABは、自己から外部DHCPサーバ12に与える、DHCPDISCOVERメッセージやDHCPREQUESTメッセージの”Parameter Request List”(上述したオプションフィールド)に、そのオプションコードを指定したDHCP要求を出す(T11、T13)。これに対して、外部DHCPサーバ12は、ルータRABからのDHCP要求に対して、応答メッセージ(DHCPOFFERメッセージやDHCPACKメッセージ)のオプションフィールドに、ゲートキーパ13のアドレスを入れる。そして、ルータRABは受け取ったゲートキーパ13のアドレスを記憶する(T12、T14)。
【0028】
なお、外部DHCPサーバ12において、ゲートキーパ13のアドレスは、例えば、その設定ファイルに記述されて記憶されている。
【0029】
上述のような処理においては、ルータRABは、DHCPクライアントとして機能しており、以下の処理においては、ルータRABは、DHCPサーバとして機能している。
【0030】
以上のような処理が実行された後において、H.323端末11からルータRABに対してDHCP要求を行う。
【0031】
上述と同様に、ルータRABとH.323端末11とで、ゲートキーパ13のアドレス取得処理につき、メッセージのどのオプションフィールドを使うか示し合わせておく。
【0032】
H.323端末11は、自己が送信元のDHCPDISCOVERメッセージやDHCPREQUESTメッセージの”Parameter RequestList”(オプションフィールド)にそのオプションコードを指定したDHCP要求を出す(T15、T17)。ルータRABは、外部DHCPサーバ12より受け取って記憶しているゲートキーパ13のアドレスを、DHCPOFFERメッセージやDHCPACKメッセージのオプションフィールドに入れてH.323端末11に与える(T16、T18)。
【0033】
以上の手順により、H.323端末11は、IPアドレスを取得しようとして実行しているDHCP手順を実行しているうちに、ゲートキーパ13のアドレスを知ることができ、その後、登録を要求したり登録を承認したりすることを表すRRQ(Registration Request)メッセージやRCF(Registration Confirm)メッセージの授受により、自己(H.323端末11)をゲートキーパ13に登録することができる(T19〜T22)。
【0034】
(A−2−2)異常起動シーケンス
次に、第1の実施形態における異常起動シーケンスを図5のシーケンス図を参照しながら説明する。
【0035】
ルータRABがDHCP要求によりゲートキーパ13のアドレスを取得する前に(図4のT11〜T14参照)、H.323端末11からDHCP要求を受けた場合には異常起動シーケンスが行われる。
【0036】
この第1の実施形態の場合には、図5に示すようなシーケンスとすることとした。すなわち、ルータRABは、H.323端末11から、ゲートキーパ13のアドレスを欲するオプションコードが挿入されているDHCPDISCOVERメッセージが与えられても(T21)、ルータRAB自身がゲートキーパ13のアドレスを取得していないので、DHCPDISCOVERメッセージの到来を無視する(T22)。
【0037】
以上のようにDHCPDISCOVERメッセージの到来を無視することとしたのは、以下の理由(1)及び(2)による。
【0038】
(1)ルータRAB自身がゲートキーパ13のアドレスを取得していないのに、DHCPDISCOVERメッセージの到来に応じてIPアドレスをH.323端末11に割り当ててしまうと、ゲートキーパ13のアドレスをH.323端末11に通知できる次の契機(タイミング)は、H.323端末11がIPアドレスのリース更新を求めてきたときとなってしまう。なお、H.323端末11へのIPアドレスの割当て時には、例えばその割当ての有効時間(例えば24時間;リースタイム)も設定され、その有効時間を延長したい場合には、H.323端末11はリース更新を要求することとなる。
【0039】
(2)DHCP再要求時(リース更新の要求時)にゲートキーパ13のオプション情報(アドレス)を通知するようにした場合には、DHCPの初期要求時にゲートキーパ13のオプション情報(アドレス)をH.323端末11が取得したか否かに拘わらず通知する方式を採用すると考えられる。しかし、DHCP再要求時にゲートキーパ13のオプション情報(アドレス)が通知されても、登録の自動切り替えが行われないH.323端末11の場合、手動で再起動しないと使用することができない。
【0040】
以上のような理由により、H.323端末11からのDHCP要求(DHCPDISCOVERメッセージの到来)に対して無応答とし、IPアドレスの割り当ても行わない。
【0041】
ルータRABは、外部DHCPサーバ12へのDHCP要求によりゲートキーパ13のアドレスを取得した状態で(T11〜T14)、H.323端末11からDHCP要求を受け取ったときに初めてDHCP要求に対する応答を返し、IPアドレスの割り当てを行うと共にゲートキーパ13のアドレスを通知する(T15〜T18)。
【0042】
その後、H.323端末11は、上述した正常起動シーケンスの場合と同様にして、ゲートキーパ13に自己を登録させる(T19〜T22)。
【0043】
以上のような異常起動シーケンスによって、初期起動時にH.323端末11が長時間使用できない状態になってしまうことを防ぐことができる。
【0044】
ところで、ルータRABが、ゲートキーパ13のアドレスが未取得のときに全てのDHCP要求に答えないようにしてしまうと、パーソナルコンピュータなどのH.323に関係ない機器にまでIPアドレスが割り当てられなくなってしまう。このような不都合を解決するため、この第1の実施形態では、以下の2つの対応方法(1)、(2)のいずれかを採用する。なお、以下の対応方法(1)、(2)は、例えば、ルータRAB内のDHCPサーバ機能部23が担う。
【0045】
(1)H.323端末11のMACアドレス(媒体アクセス制御層に付与されるアドレス)だけをルータRABに登録しておいて、H.323端末11からのDHCP要求か、他の機器からのDHCP要求かを弁別できるようにしておく。そして、ルータRABがゲートキーパ13のアドレスを未取得の場合には、H.323端末11からのDHCP要求に対して無応答とし、MACアドレスが未登録の機器からのDHCP要求には応答する。一方、ルータRABがゲートキーパ13のアドレスを取得している場合は、ルータRABは、全てのDHCP要求に対して応答する。
【0046】
(2)ルータRABがゲートキーパ13のアドレスを未取得の場合には、ゲートキーパ13のオプション情報を要求しているDHCP要求に対しては無応答とし、ゲートキーパ13のオプション情報を要求していないDHCP要求には応答する。これに対して、ルータRABがゲートキーパ13のアドレスを取得している場合には全てのDHCP要求に対して応答する。
【0047】
以上のようなルータRABがゲートキーパ13のアドレスを未取得の場合における、H.323端末11からのDHCP要求か、他の機器からのDHCP要求かの弁別処理により、ルータRABにおける一般のNATルータとしての利便性を損なわないようにすることができる。
【0048】
(A−2−3)DHCP再要求シーケンス
次に、第1の実施形態におけるDHCP再要求シーケンスを図6のシーケンス図を参照しながら説明する。
【0049】
一般に、DHCPクライアントは、IPアドレスを割り当てられた後、リースタイムが切れる前に、必要ならば、DHCPサーバに対して期限延長を申し出るDHCP再要求を行う。第1の実施形態のH.323端末11も、必要ならば、期限延長を申し出るDHCP再要求を行う。
【0050】
なお、DHCP再要求では、DHCPサーバ(ルータRABのような擬似的なDHCPサーバを含む)の存在をDHCPクライアントが認識しているので、DHCPREQUESTメッセージ及びDHCPACKメッセージの授受を通してDHCP再要求処理が行われる。
【0051】
H.323端末11は、ルータRABに対し、DHCPREQUESTメッセージを与えてDHCP再要求し、DHCPACKメッセージの返信により、再要求が受け付けられたことを認識する(T31、T32)。
【0052】
また、ルータRABも、外部DHCPサーバ12に対し、DHCPREQUESTメッセージを与えてDHCP再要求し、DHCPACKメッセージの返信により、再要求が受け付けられたことを認識する(T33、T34)。
【0053】
なお、この第1の実施形態においては、DHCP再要求時にも上述した起動時と同様に、再要求元にゲートキーパ13のアドレスを通知する。この通知にも、上述したオプションフィールドが利用される。
【0054】
(A−2−4)ゲートキーパ切り換えシーケンス
次に、第1の実施形態におけるゲートキーパ切り換えシーケンスを図7のシーケンス図を参照しながら説明する。
【0055】
ゲートキーパを切り換える際には、外部DHCPサーバ12の設定(設定ファイルのゲートキーパ記憶内容)を、ゲートキーパ13Aからゲートキーパ13Bに変更する。
【0056】
このような変更後におけるルータRABからのDHCP再要求により、外部DHCPサーバ12から新たなゲートキーパ13BのアドレスがルータRABに通知され、ルータRABで記憶するアドレスはゲートキーパ13Bのアドレスとなる(T33、T34)。
【0057】
その後、H.323端末11からのDHCP再要求により、ルータRABから新たなゲートキーパ13BのアドレスがH.323端末11に通知され、H.323端末11は、ゲートキーパ13のアドレスが切り換えられたことを察知する(T31、T32)。
【0058】
これにより、H.323端末11は、切り換えられる前のゲートキーパ13Aとの間で、URQ(Unregistration Request)メッセージ及びUCF(Unregistration Confirm)メッセージを授受し、ゲートキーパ13Aによる自己の登録の抹消手続きを行い(T41、T42)、切り換えられた後のゲートキーパ13Bとの間、RRQメッセージ及びRCFメッセージを授受し、ゲートキーパ13Bへの自己の登録手続きを行う(T43、T44)。
【0059】
以上のようにして、外部DHCPサーバ12におけるゲートキーパの設定を変更するだけで、ゲートキーパの切り換え(13Aから13B)が可能となる。
【0060】
(A−3)第1の実施形態の効果
以上のように、第1の実施形態によれば、NATルータを介してゲートキーパとH.323端末が配置されている構成でも、DHCPにより、ゲートキーパのアドレスをH.323端末に通知することができる。
【0061】
かくするにつき、ゲートキーパのアドレスをDHCPサーバにのみ設定するだけでよく、設定に手間がかからない。また、ゲートキーパを変更するときにも、DHCPサーバの設定を変更することによって、DHCP再要求で自動的に変更することができる。
【0062】
(B)第2の実施形態
次に、本発明を、DHCPとMGCPとのプロトコル連携に係るシステムに適用した第2の実施形態を、第1の実施形態との比較で簡単に説明する。
【0063】
上述した第1の実施形態のシステムにおける構成要素やメッセージなどを、以下のように置き換えた(読み換えた)ものが第2の実施形態となっている。
【0064】
すなわち、H.323端末をMGCP端末と読み換え、ゲートキーパをコールエージェントと読み換えると共に、メッセージも、以下の▲1▼〜▲4▼ように読み換えれば、MGCPメッセージによるコールエージェントとMGCP端末間の端末管理へ本発明を適用した第2の実施形態のシステムとなる。
【0065】
▲1▼URQメッセージ:”graceful”指定のRSIPメッセージ
▲2▼UCFメッセージ:RSIPメッセージに対する正常応答(リターンコード=200)
▲3▼RRQメッセージ:”restart”指定のRSIPメッセージ
▲4▼RCFメッセージ:RSIPメッセージに対する正常応答(リターンコード=200)
(C)第3の実施形態
次に、本発明を、DHCPとSIPとのプロトコル連携に係るシステムに適用した第3の実施形態を、第1の実施形態との比較で簡単に説明する。
【0066】
上述した第1の実施形態のシステムにおける構成要素やメッセージなどを、以下のように置き換えた(読み換えた)ものが第3の実施形態となっている。
【0067】
すなわち、H.323端末をSIP端末と読み換え、ゲートキーパをSIPサーバと読み換えると共に、メッセージも、以下の▲1▼〜▲4▼ように読み換えれば、SIPメッセージによるSIPサーバとSIP端末間の端末管理へ本発明を適用した第3の実施形態のシステムとなる。
【0068】
▲1▼URQメッセージ:”expires”パラメータを0としたREGISTERメッセージ
▲2▼UCFメッセージ:REGISTERメッセージに対する正常応答(リターンコード=200)
▲3▼RRQメッセージ:”expires”パラメータを指定しない通常のREGISTERメッセージ
▲4▼RCFメッセージ:REGISTERメッセージに対する正常応答(リターンコード=200)
(D)他の実施形態
本発明における端末は、VoIP端末に限定されず、しかも、音声系の処理端末にも限定されるものではない。
【0069】
上記第1の実施形態の説明では、DHCPDISCOVERメッセージに対するDHCPOFFERメッセージ、及び、DHCPREQUESTメッセージに対するDHCPACKメッセージのいずれにも、ゲートキーパのアドレスを盛り込むものを示したが、どちらか一方のみに、ゲートキーパのアドレスを盛り込むようにしても良い。この場合において、DHCP再要求シーケンスやゲートキーパ切り換えシーケンスなどを考慮すると、DHCPREQUESTメッセージに対するDHCPACKメッセージに、ゲートキーパのアドレスを盛り込むことが好ましい。
【0070】
【発明の効果】
以上のように、本発明の端末管理装置アドレス取得システムによれば、ネットワークアドレス変換装置を介して端末管理装置と端末が配置されている構成でも、ネットワークアドレスの割当て通知手順を通じて、端末管理装置のアドレスを端末が取得することができ、かくするにつき、端末管理装置のアドレスをネットワークアドレス割当て制御サーバにのみ設定するだけでよく、設定に手間がかからない。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施形態のネットワーク構成を示すブロック図である。
【図2】従来の説明に用いるネットワーク構成を示すブロック図である。
【図3】ルータRABの機能的内部構成を示すブロック図である。
【図4】第1の実施形態の正常起動シーケンスを示すシーケンス図である。
【図5】第1の実施形態の異常起動シーケンスを示すシーケンス図である。
【図6】第1の実施形態のDHCP再要求シーケンスを示すシーケンス図である。
【図7】第1の実施形態のゲートキーパ切り換えシーケンスを示すシーケンス図である。
【符号の説明】
NA〜NC…ネットワーク、RAB…NATルータ、11…H.323端末、12…DHCPサーバ(外部DHCPサーバ)、13ゲートキーパ。
Claims (4)
- 端末と、
上記端末を管理する端末管理装置と、
ネットワークアドレスの割当て要求が与えられたときにグローバルアドレスを割り当てて返信するネットワークアドレス割当て制御サーバと、
上記端末と上記端末管理装置との間に位置し、上記ネットワークアドレス割当て制御サーバにネットワークアドレスの割当て要求を与えてグローバルアドレスを取得すると共に、上記端末からのネットワークアドレスの割当て要求に対し、プライベートアドレスを割り当てて返信するネットワークアドレス変換装置とを備え、
上記ネットワークアドレス割当て制御サーバに予め上記端末管理装置のアドレスを設定しておき、
上記ネットワークアドレス変換装置は、上記ネットワークアドレス割当て制御サーバにネットワークアドレスの割当てを要求した際に、割当てられたグローバルアドレスと上記端末管理装置のアドレスとを受け取り、
上記端末は、上記ネットワークアドレス変換装置にネットワークアドレスの割当てを要求した際に、割当てられたプライベートアドレスと上記端末管理装置のアドレスとを受け取って、上記端末管理装置のアドレスを取得すると共に、
上記ネットワークアドレス変換装置は、上記端末管理装置のアドレスを保持していないときには、上記端末からのネットワークアドレスの割当て要求に対して応答しない
ことを特徴とする端末管理装置アドレス取得システム。 - 上記端末が、VoIPサービスを実行するVoIP専用端末であることを特徴とする請求項1に記載の端末管理装置アドレス取得システム。
- 上記ネットワークアドレス変換装置は、自己に関連する複数の端末を第1及び第2のグループに区分する情報を備え、上記端末管理装置のアドレスを自己が保持していない場合において、いずれかの上記端末からのネットワークアドレスの割当て要求があったときには、その要求元の端末が、上記第1のグループの端末であれば応答せず、上記第2のグループの端末であればプライベートアドレスを返信することを特徴とする請求項1に記載の端末管理装置アドレス取得システム。
- 上記端末から上記ネットワークアドレス変換装置へのネットワークアドレスの割当て要求として2種類定めておき、
上記ネットワークアドレス変換装置は、上記端末管理装置のアドレスを保持していない場合において、ある上記端末から第1種類のネットワークアドレスの割当て要求があったときには応答せず、ある上記端末から第2種類のネットワークアドレスの割当て要求があったときにはプライベートアドレスを返信することを特徴とする請求項1に記載の端末管理装置アドレス取得システム。
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