JP4173383B2 - 接続装置 - Google Patents
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Description
【発明が属する技術分野】
本発明は、仮想私設網(VPN:Virtual Private Network)を構成するための接続装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
VPNにおけるアドレス重複の問題は従来から議論されていた。一般的には、管理者がVPNにおける各拠点のネットワークをアドレスの重複を生じないように設計し、各機器にIPアドレスを静的に設定するということによりIPアドレスの重複を避けていた。また、特開2000−228674号公報では、VPN接続の際などに生じるアドレスの重複問題に対してアドレス付け替えという方式があることを示しているが大きな手間がかかるため現実的ではないとしている。
【0003】
【特許文献1】
特開2000−228674号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
このようにVPNにおけるアドレス重複の問題は従来から議論されてきたが、管理者の負担を軽減するような形の解決策はあまり示されていない。
【0005】
従って、本発明の目的は、VPNにおけるアドレス重複を回避し且つ管理者の負担を軽減するような技術を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明の第1の態様に係る、主接続装置と接続して仮想私設網を構成するための接続装置は、主接続装置に接続して、当該接続装置のIPアドレス及び当該接続装置の配下の装置において使用可能なIPアドレスの割り当てを主接続装置から受けるアドレス取得手段と、当該接続装置の配下の装置に既にIPアドレスを割り当て済みの場合、当該配下の装置からIPアドレスのリース期間の延長要求を受信してもリース期間の延長を許可せず、主接続装置から割り当てを受けた使用可能なIPアドレスから新たなIPアドレスを前記配下の装置に割り当てる手段とを有する。
【0007】
これによりリース期間が切れた又は切れる端末装置から順次IPアドレスが切り替わることになるため、アドレスの重複は生じない。また、自動的に切り替えが行われるので、管理者は特別の知識がなくともよく、さらに手間をかけずにVPNの構築を行うことができるようになる。なお、初期的なリース期間を短くすればより早期にアドレスの切り替えが行われるようになる。
【0008】
また、本発明の第1の態様において、当該接続装置の配下の装置に既にIPアドレスを割り当て済みであって且つアドレス取得手段が主接続装置から当該接続装置の配下の装置において使用可能なIPアドレスの割り当てを受けている場合には、主接続装置から割り当てを受けた使用可能なIPアドレス以外のIPアドレスを送信元とする、仮想私設網への通信をブロックする手段をさらに有するようにしてもよい。これにより、アドレスの切り替え完了前に不適切なデータが別拠点に送信されるのを防止することができる。
【0009】
さらに、本発明の第1の態様において、主接続装置のIPアドレスと当該接続装置の認証情報とを用いて主接続装置に接続する手段をさらに有するようにしてもよい。
【0010】
本発明の第2の態様に係る、下位接続装置(例えば第1の態様に係る接続装置)と接続して仮想私設網を構成するための接続装置は、下位接続装置からの接続要求に応じて認証処理を実施する手段と、認証処理に成功した場合、下位接続装置のIPアドレス及び当該下位接続装置の配下の装置において使用可能なIPアドレスを割り当て、記憶装置に格納する手段と、記憶装置に格納された下位接続装置のIPアドレス及び当該下位接続装置の配下の装置において使用可能なIPアドレスのデータを、当該下位接続装置に送信する手段とを有する。
【0011】
また、本発明の第3の態様に係る、下位接続装置(例えば第1の態様に係る接続装置)と接続して仮想私設網を構成するための接続装置は、接続可能な下位接続装置に対応して当該下位接続装置のIPアドレス及び当該下位接続装置の配下の装置にて使用可能なIPアドレスを記憶する記憶手段と、下位接続装置からの接続要求に応じて認証処理を実施する手段と、認証処理に成功した場合、記憶手段に格納された下位接続装置のIPアドレス及び前記下位接続装置の配下の装置において使用可能なIPアドレスのデータを、下位接続装置に送信する手段とを有する。
【0012】
また、上で述べた接続装置として動作させるプログラムを作成することも可能であって、当該プログラムは、例えばフレキシブル・ディスク、CD−ROM、光磁気ディスク、半導体メモリ、ハードディスク等の記憶媒体又は記憶装置に格納される。なお、ネットワークを介してデジタル信号として配布される場合もある。また、処理途中のデータについては、コンピュータのメモリに一時保管される。
【0013】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態に係るシステム概要図を図1に示す。インターネット1には、拠点Aと拠点Bと拠点Cとが接続してVPNを構築するものとする。VPNを構築するため暗号化などを行うが、本発明の要旨には直接関係しないので、ここでは説明を省略する。本実施の形態では、拠点Aにおいてインターネット1に接続する装置をVPN主接続装置5とし、拠点Bにおいてインターネット1に接続する装置をVPN接続装置3aとし、拠点Cにおいてインターネット1に接続する装置をVPN接続装置3bとする。
【0014】
VPN主接続装置5は、接続する下位のVPN接続装置3a及び3bなどを管理するアドレス管理部52と、接続する下位のVPN接続装置3a及び3bなどの認証処理を実施する認証処理部51と、拠点A内においてVPN主接続装置5に接続する端末305及び306などにIPアドレスを割り当てるDHCPサーバ部53とを有している。アドレス管理部52は、例えば図2に示すようなテーブルを管理する。図2に示したテーブルの例では、拠点名の列201と、ユーザIDの列202と、パスワードの列203と、VPN装置IPアドレスの列204と、ネットワークアドレスの列205と、サブネットマスクの列206とが設けられている。このように各拠点につき認証情報であるユーザID及びパスワードが管理されており認証処理部51が認証処理の際に用いる。また、各拠点につき、VPN装置(VPN主接続装置5及びVPN接続装置3a及び3bなど)のIPアドレスと、配下の端末に使用可能なIPアドレス群を表すネットワークアドレス及びサブネットマスクとが登録される。このテーブルは静的に設定されるようにしても良いが、VPN接続装置のVPN装置IPアドレス、ネットワークアドレス及びサブネットマスクの列の値については、所定のルールに従って動的に割り当てるようにしても良い。DHCPサーバ部53は、図2に示したテーブルにおいて自装置に割り当てられた、配下の端末装置305及び306などに使用可能なIPアドレス群から端末装置305及び306などの要求に応じてIPアドレスを割り当てる処理を実施する。
【0015】
VPN接続装置3aは、VPN主接続装置5に接続するための処理を行うリモートVPN接続部31aと、当該VPN接続装置3aの配下の端末装置301及び302などの要求に応じて、VPN主接続装置5から割り当てられ且つ配下の端末装置に使用可能なIPアドレス群からIPアドレスを割り当てる処理を実施するDHCPサーバ部32aと、当該VPN接続装置3aの配下の端末装置301及び302などからVPNへのアクセスを管理するアクセス管理部33aと、当該VPN接続装置3aに関連するアドレス情報を管理するアドレス管理部34aとを有する。処理の詳細については処理フローを基に説明する。
【0016】
VPN接続装置3bは、VPN接続装置3aと同じ構成を有するものであって、符号がaからbに置き換えられており、配下の端末装置が端末装置303及び304などである点が異なる。
【0017】
次に図3乃至図6を用いて図1に示したシステムの処理について説明する。なお、VPN接続装置については拠点Bに存在するVPN接続装置3aを用いて説明する。また、端末装置も端末装置301を用いて説明する。なお、処理内容については拠点Cについても同様である。
【0018】
最初に、管理者は拠点AのVPN主接続装置5のアドレス管理部52に対して、各拠点について、少なくともユーザID及びパスワード、場合によってはVPN装置IPアドレス、ネットワークアドレス及びサブネットマスクについても登録する(ステップS1)。アドレス管理部52は例えば図2のようなテーブルを記憶領域に保持する。なお、少なくともVPN主接続装置5自身のIPアドレス、ネットワークアドレス及びサブネットマスクについては登録する。また、管理者は、拠点BのVPN接続装置3aのリモートVPN接続部31aに対して、自装置のユーザID及びパスワードと、接続先となるVPN主接続装置5のIPアドレスの設定を行う(ステップS3)。なお、本実施の形態では、VPN接続装置3aを起動すると、VPN主接続装置5に接続する前、端末装置301がVPN接続装置3aに接続しようとするものとする。
【0019】
従って、端末装置301は、DHCP_DISCOVERメッセージを拠点B内のネットワークにブロードキャストする(ステップS5)。VPN接続装置3aのDHCPサーバ部32aは、DHCP_DISCOVERを受信すると、その時点で割り当て可能なIPアドレス群のうち未使用のIPアドレスなどを含むDHCP_OFFERメッセージを、送信元の端末装置301に送信する(又はブロードキャストする)(ステップS7)。端末装置301は、VPN接続装置3aからDHCP_OFFERメッセージを受信すると、提示されたIPアドレスなどのデータを保持し、当該IPアドレスなどの割り当てを要求するDHCP_REQUESTメッセージを、VPN接続装置3aに送信する(ステップS9)。VPN接続装置3aのDHCPサーバ部32aは、端末装置301からDHCP_REQUESTメッセージを受信すると、DHCPテーブルに端末装置301へのIPアドレスなどの割り当てを登録する(ステップS11)。そして、DHCP_ACKメッセージを端末装置301に送信する(ステップS13)。端末装置301は、VPN接続装置3aからDHCP_ACKメッセージを受信すると、IPアドレスの割り当てが完了するので拠点B内のネットワークにおいて通信を行うことができるようになる。
【0020】
このような処理を行うことにより、VPN接続装置3a内部の記憶装置には、図4(a)のようなデータが保持されるようになる。図4(a)の例では、テーブル401に、VPN接続装置3a自身の初期的なIPアドレス(192.168.1.1)とサブネットマスク(255.255.255.0)と、テーブル402に、配下の端末装置に割り当てるためのIPアドレス範囲(192.168.1.2から192.168.1.254)と、割り当てたIPアドレスのリース期間(30秒)とが登録されている。この部分については、例えばVPN接続装置3aの初期的な設定に基づくものである。従って、端末装置301や302が、IPアドレスの割り当てを求めてくると、上で説明したような処理を行って、割り当てたIPアドレスとMACアドレスとの対をテーブル403に登録する。例えばIPアドレス192.168.1.2は、MACアドレス00:90:99:7d:4c:xxという端末装置に割り当てられたことが分かる。なお、テーブル402に示したように、リース期間は例えば30秒といったように、通常より短い時間を設定しておき、VPN主接続装置5からIPアドレス群の割り当てを受けた場合に速やかにIPアドレスの切り替えが完了するようにしている。
【0021】
そして任意のタイミングで、VPN接続装置3aのリモートVPN接続部31aは、インターネット1を介して、認証情報(ユーザID及びパスワード)を含むVPN接続要求をVPN主接続装置5に送信する(ステップS15)。VPN主接続装置5の認証処理部51は、VPN接続要求を受信すると(ステップS17)、当該接続要求に含まれる認証情報を用いて認証処理を実施する(ステップS19)。具体的には、受信した認証情報に含まれるユーザIDで図2に示したテーブルを検索し、当該ユーザIDに対応するパスワードを抽出する。そして、受信した認証情報に含まれるパスワードと抽出されたパスワードとを比較して一致するかを判断する。一致すれば認証は成功となる。一致しなければ認証は失敗で、以降の処理は行われない。
【0022】
認証に成功すると、アドレス管理部52は、図2に示したテーブルから予め当該ユーザIDに対応して割り当てられているVPN接続装置3a用のIPアドレスなどを読み出すか、新たにIPアドレスなどを所定のルールに従って割り当てる(ステップS21)。新たに割り当てた場合には、図2のテーブルに登録する。そして、アドレス管理部52は、VPN接続装置3aに割り当てられたIPアドレスなどをVPN接続装置3aに通知する(ステップS23)。VPN接続装置3aのアドレス管理部34aは、VPN主接続装置5からIPアドレスなどの通知を受信し(ステップS25)、受信したIPアドレスを自IPアドレスとして記憶装置に設定登録する(ステップS27)。例えば図4(b)のテーブル411に示すように、元々初期的に設定していたVPN接続装置3a自身のIPアドレス(192.168.1.1)に加えて、新たに通知されたIPアドレス(192.168.11.1)が追加登録される。このように追加で登録することにより、VPNにおいては新たに通知されたIPアドレスの機器として動作し、拠点内のネットワークに対しては初期的に設定されたIPアドレスの機器として動作することができるようになる。なお、ここではサブネットマスクについても追加登録されている。
【0023】
また、VPN主接続装置5のアドレス管理部52は、図2に示したテーブルから予め当該ユーザIDに対応して割り当てられているネットワークアドレス(使用可能なIPアドレス群)を読み出すか、新たに当該VPN接続装置3aに割り当てたIPアドレスなどを基にしてネットワークアドレスを割り当てる(ステップS29)。新たに割り当てた場合には、図2に示したテーブルに登録する。そして、VPN接続装置3aに当該ネットワークアドレスなどのデータを送信する(ステップS31)。VPN接続装置3aのアドレス管理部34aは、VPN主接続装置5からネットワークアドレスなどを受信すると(ステップS33)、図4(b)のテーブル412に登録することにより、DHCPテーブルを更新する(ステップS35)。例えばVPN主接続装置5からIPアドレス群(192.168.11.2から192.168.11.254)を表すネットワークアドレスのデータを受信した場合、図4(b)のテーブル412に示すように、配下の端末装置に割り当てるためのIPアドレスとして、192.168.11.2と192.168.11.254とが登録される。また、本実施の形態では、アドレス管理部34aは、IPアドレスのリース期間も延長する。図4(b)のテーブル412に示すように、30秒を例えば3時間に延長している。これによりIPアドレスの切り替え後は、通常のリース期間延長などの処理を行う。
【0024】
このように配下の端末装置に使用可能なIPアドレス群の割り当てをVPN主接続装置5から受信すると、以降、VPN接続装置3aは、配下の端末装置に既に割り当てている古いIPアドレスのリース期間の延長を順次不許可にして、使用可能なIPアドレスとしてVPN主接続装置5から割り当てを受けたもののうち1つのIPアドレスを割り当てることにより、IPアドレスの切り替えを行う。
【0025】
図5を用いて、IPアドレスの切り替え処理の処理フローの第1の例を説明する。VPN主接続装置5から使用可能なIPアドレス群として通知されたIPアドレスのいずれかがまだ割り当てられていない端末装置301(ここでは端末A)は、割り当てられたIPアドレスのリース期間が切れる前に、リース期間の延長を求めるDHCP_REQUESTメッセージをVPN接続装置3aに送信する(ステップS41)。VPN接続装置3aのDHCPサーバ部32aは、端末装置301からDHCP_REQUESTメッセージを受信すると、DHCP_REQUESTメッセージの送信元IPアドレスが配下の端末装置に割り当てるためのIPアドレス群(図4(b)テーブル412)の範囲に含まれているか判断し、含まれていない場合にはIPアドレスの切り替えを行わなければならないため、DHCP_NAKメッセージを返信する(ステップS43)。端末装置301は、IPアドレスを新たに割り当ててもらわなければならないので、割り当てを求めるためのDHCP_REQUESTメッセージをVPN接続装置3aに送信する(ステップS45)。VPN接続装置3aのDHCPサーバ部32aは、IPアドレスの割り当てを求めるDHCP_REQUESTメッセージを受信すると、割り当て可能なIPアドレスから1つのIPアドレスを抽出し、端末装置301に対して割り当てる(ステップS47)。そして、DHCPテーブル(ここでは図4(b)のテーブル413)を更新する。図4(b)のテーブル413においては、第一行目にMACアドレス00:90:99:7d:4c:xxに対応して、テーブル412において割り当て用IPアドレスとして指定されている新たなIPアドレス群から192.168.11.2が割り当てられている。これは図4(a)のテーブル403における第一行目についてのIPアドレスが192.168.1.2から切り替えられたことを表している。なお、他の端末装置のIPアドレスはまだ切り替えられていない。
【0026】
そして、VPN接続装置3aは、DHCP_ACKメッセージを端末装置301に送信する(ステップS48)。端末装置301は、VPN接続装置3aからDHCP_ACKメッセージを受信し、新たなIPアドレスにてVPNを介して通信を行うことができるようになる。
【0027】
この段階では、全てのIPアドレスの切り替えが終わっていないので、例えば端末装置302(端末B)が、他拠点のIPアドレス宛に何らかのデータを送信しようとすると(ステップS49)、VPN接続装置3aのアクセス管理部33aは、このアクセスをブロックする(ステップS51)。このようにアドレス切り替え前の端末装置から他拠点へのアクセスをブロックしないとアドレス切り替え中別の機器に対してデータを送信するような事態が生じてしまうからである。なお、初期的なリース期間を短くしておけば、アドレスの切り替えは速やかに完了するはずであり、ブロックするアクセスの数を減らすことができ、通信に支障をきたす期間は短くまたそのようなケースも少なくなる。
【0028】
図6を用いて、IPアドレスの切り替え処理の処理フローの第2の例を説明する。VPN主接続装置5から使用可能なIPアドレス群として通知されたIPアドレスのいずれかがまだ割り当てられていない端末装置301(ここでは端末A)は、割り当てられたIPアドレスのリース期間が切れる前に、リース期間の延長を求めるDHCP_REQUESTメッセージをVPN接続装置3aに送信する(ステップS61)。VPN接続装置3aのDHCPサーバ部32aは、端末装置301からDHCP_REQUESTメッセージを受信すると、DHCP_REQUESTメッセージの送信元IPアドレスが配下の端末装置に割り当てるためのIPアドレス群(図4(b)テーブル412)の範囲に含まれているか判断し、含まれていない場合には応答しない。応答がないと端末装置301はステップS61を繰り返すが、応答を得ることができないので、リース期間を経過する。
【0029】
そうすると、端末装置301は、最初からIPアドレスを取得すべく、DHCP_DISCOVERメッセージを拠点B内のネットワークにブロードキャストする(ステップS63)。VPN接続装置3aのDHCPサーバ部32aは、DHCP_DISCOVERを受信すると、その時点で割り当て可能なIPアドレス群のうち未使用のIPアドレスなどを含むDHCP_OFFERメッセージを、送信元の端末装置301に送信する(ステップS65)。端末装置301は、VPN接続装置3aからDHCP_OFFERメッセージを受信すると、提示されたIPアドレスなどのデータを保持し、当該IPアドレスなどの割り当てを要求するDHCP_REQUESTメッセージを、VPN接続装置3aに送信する(又はブロードキャストする)(ステップS67)。VPN接続装置3aのDHCPサーバ部32aは、端末装置301からDHCP_REQUESTメッセージを受信すると、DHCPテーブルに端末装置301へのIPアドレスなどの割り当てを登録する(ステップS68)。図4(b)のテーブル413においては、第一行目にMACアドレス00:90:99:7d:4c:xxに対応して、テーブル412において割り当て用IPアドレスとして指定されている新たなIPアドレス群から192.168.11.2が割り当てられている。そして、DHCP_ACKメッセージを端末装置301に送信する(ステップS69)。端末装置301は、VPN接続装置3aからDHCP_ACKメッセージを受信すると、VPNを介して通信を行うことができるようになる。
【0030】
この段階では、全てのIPアドレスの切り替えが終わっていないので、例えば端末装置302(端末B)が、他拠点のIPアドレス宛に何らかのデータを送信しようとすると(ステップS71)、VPN接続装置3aのアクセス管理部33aは、このアクセスをブロックする(ステップS73)。このようにアドレス切り替え前の端末装置から他拠点へのアクセスをブロックしないとアドレス切り替え中別の機器に対してデータを送信するような事態が生じてしまうからである。なお、初期的なリース期間を短くしておけば、アドレスの切り替えは速やかに完了するはずであり、ブロックするアクセスの数を減らすことができ、通信に支障をきたす期間は短くまたそのようなケースも少なくなる。
【0031】
このような処理を繰り返すことにより、VPN主接続装置5から配下の端末装置に使用可能なIPアドレスの割り当てを受ける前にIPアドレスを独自に割り当てた全ての端末装置に、VPN主接続装置5から指定されたIPアドレスが割り当てられると、テーブル421(図4(c))のように初期的に使用していたVPN端末装置3aのIPアドレス(192.168.1.1)及びサブネットマスク(255.255.255.0)のデータは不要になるため破棄してもよい。なお、テーブル422については変更はない。テーブル423については、全てのMACアドレスに対応してテーブル422において規定されている割り当て用IPアドレス内のIPアドレスが割り当てられていることが示されている。
【0032】
以上のような動作を行うVPN接続装置及びVPN主接続装置を用いることにより、管理者が複数の拠点に渡ってIPアドレスの静的な設定を行う必要がなく、さらにVPN接続装置及びVPN主接続装置を接続するだけで自動的にIPアドレスの重複なくIPアドレスを設定することができるため、非常に便利である。
【0033】
以上説明した本発明の一実施の形態は、一実施の形態に過ぎず、本発明は本実施の形態に限定されるものではない。VPN主接続装置5及びVPN接続装置3a又は3bについては、1台のVPN接続装置においてモード切替にて動作を切り替えるようにしても良い。また、図1に示した機能ブロック図は一例であって、他の機能分けに従っても良い。
【0034】
また、DHCPメッセージのやりとりの説明については一部説明を省略している部分もあり、本発明の実施の形態を理解する上で必要な事項のみを説明している。
【0035】
さらに、ステップS23及びS31は分けて行う例を示したが、同時に通知するようにしても良い。
【0036】
【発明の効果】
VPNにおけるアドレス重複を回避し且つ管理者の負担を軽減することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係るシステム概要図である。
【図2】VPN主接続装置において管理するテーブルのデータ例である。
【図3】VPN主接続装置及びVPN接続装置における処理を説明するフロー図である。
【図4】(a)乃至(c)は、VPN接続装置において管理するテーブルのデータの遷移例を示す図である。
【図5】VPN接続装置におけるIPアドレス切り替えのフロー(第1の例)を示す図である。
【図6】VPN接続装置におけるIPアドレス切り替えのフロー(第2の例)を示す図である。
【符号の説明】
1 インターネット 3a,3b VPN接続装置
5 VPN主接続装置
31a,31b リモートVPN接続部
32a,32b DHCPサーバ部
33a,33b アクセス管理部
34a,34b アドレス管理部
51 認証処理部 52 アドレス管理部 53 DHCPサーバ部
Claims (2)
- 主接続装置と、
前記主接続装置と接続して仮想私設網を構成する下位接続装置と、
を有し、
前記主接続装置は、
前記下位接続装置からの接続要求に応じて認証処理を実施する手段と、
前記認証処理に成功した場合、前記下位接続装置の、前記仮想私設網内の第1のアドレス及び当該下位接続装置の配下の装置において使用可能な、前記仮想私設網内の第2のアドレスを割り当て、記憶装置に格納する手段と、
前記記憶装置に格納された前記第1のアドレス及び前記第2のアドレスのデータを、当該下位接続装置に送信する手段と、
を有し、
前記下位接続装置は、
前記主接続装置に接続して、前記第1のアドレス及び前記第2のアドレスの割り当てを前記主接続装置から受けるアドレス取得手段と、
当該下位接続装置の配下の装置に既に拠点内ネットワークにおける第3のアドレスを割り当て済みの場合、当該配下の装置から前記第3のアドレスのリース期間の延長要求を受信してもリース期間の延長を許可せず、前記主接続装置から割り当てを受けた前記第2のアドレスから新たなIPアドレスを前記配下の装置に割り当てる手段と、
を有するネットワーク・システム。 - 主接続装置と、
前記主接続装置と接続して仮想私設網を構成する下位接続装置と、
を有し、
前記主接続装置は、
接続可能な下位接続装置に対応して当該下位接続装置の、前記仮想私設網内の第1のアドレス及び当該下位接続装置の配下の装置にて使用可能な、前記仮想私設網内の第2のアドレスを記憶する記憶手段と、
前記下位接続装置からの接続要求に応じて認証処理を実施する手段と、
前記認証処理に成功した場合、前記記憶手段に格納された前記第1のアドレス及び前記第2のアドレスのデータを、前記下位接続装置に送信する手段と、
を有し、
前記下位接続装置は、
前記主接続装置に接続して、前記第1のアドレス及び前記第2のアドレスの割り当てを前記主接続装置から受けるアドレス取得手段と、
当該下位接続装置の配下の装置に既に拠点内ネットワークにおける第3のアドレスを割り当て済みの場合、当該配下の装置から前記第3のアドレスのリース期間の延長要求を受信してもリース期間の延長を許可せず、前記主接続装置から割り当てを受けた前記第2のアドレスから新たなIPアドレスを前記配下の装置に割り当てる手段と、
を有するネットワーク・システム。
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