JP4413739B2 - ネットワークシステム、並びにそのネットワークシステムにおける方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数の上流ネットワークのそれぞれが下流ネットワークにアドレス又はアドレスブロックを割り当てるネットワークシステム及びそのネットワークシステムにおける方法、装置に関し、特に、複数の上流ＩＳＰと接続しそれぞれのＩＳＰからアドレスプレフィックスを割り振られたエンドユーザの小規模なネットワーク構成において、各端末に複数のアドレスを付与する方法と、端末が最適な始点アドレスを複数のアドレスプレフィックスから選択する為に必要な情報を上流ＩＳＰから中継ノードを経て端末へと受け渡す方法、及び受け取った情報を端末が設定に反映する方法に関するものである。

複数の上流ＩＳＰ（Internet Service Provider）と接続されたエンドユーザの小規模なネットワーク構成（マルチホームネットワーク）では、端末はＩＳＰの数と同数以上のアドレスを所有する。始点アドレスはこれら複数のアドレスから選択されるが、従来この選択は使用者が特定の選択方針を指定しない限りは各通信毎に決まる終点アドレスと最長一致するアドレスが選択される。即ち始点アドレスの選択は出口ＩＳＰとは無関係に選択されるため、その結果ユーザにとって出口となるＩＳＰと端末が選択する始点アドレスに不一致が生じる場合があり、その場合以下に記す問題が発生する。
１）ＩＳＰが既知の始点アドレスを持つ通信以外を受け付けない場合、他ＩＳＰの始点アドレスを持つ通信は外部に出て行くことができない。
２）一方のＩＳＰが外部への到達性を持たない場合（以降、閉域ＩＳＰと呼ぶ）、閉域ＩＳＰの始点アドレスを持つ通信が他のＩＳＰを通して終点へ到達した後、終点から始点へ向けた戻りの通信に必要な経路情報が存在しないため、双方向の通信が確立できない。

以上の問題を解決するためには、始点アドレスに応じて出口ＩＳＰを選択する方法、終点アドレスに応じて端末が始点アドレスを適正に選択する方法、及びその選択に必要な情報をＩＳＰから中継ノードを経て端末へと受け渡す方法が必要であった。特許文献１ではこれをグローバルルーティングテーブル情報を記憶し、検索して適切な始点アドレスを計算する専用端末を設置することで解決する方法を提案しているが、導入が難しく小規模サイトには不向きであり、また実装も困難であった。

特許第３４６３６０７号公報 C. Huitema et al.、"Host-Centric IPv6 Multihoming"、２００４年２月１０日、[online]、［平成１６年９月１６日検索］、インターネット＜http://www.potaroo.net/ietf/idref/draft-huitema-multi6-hosts/＞

本発明の目的は、上述の問題点に鑑み、端末が終点アドレスに応じた始点アドレスを適正に選択する方法、及びその選択に必要な情報をＩＳＰから中継ノードを経て端末へと受け渡す方法を提供することにある。

本発明のネットワークシステムは、複数の上流ネットワークのそれぞれが下流ネットワークにアドレス又はアドレスブロックを割り当てるネットワークシステムであって、前記複数の上流ネットワークのそれぞれに属し、割り当てアドレス情報又は割り当てアドレスブロック情報と当該上流ネットワークが到達可能な終点アドレス群の組を端末が適切な始点アドレスを選択するための情報である始点アドレス選択情報として前記下流ネットワークに通知するサーバと、前記下流ネットワークに属し、通知された前記始点アドレス選択情報から前記割り当てアドレス情報又は前記割り当てアドレスブロック情報の中から選択されたアドレス情報と前記到達可能な終点アドレス群の組を前記下流ネットワークに属する端末に中継するルータと、前記下流ネットワークに属し、パケットを送信する際に、中継された前記割り当てアドレス情報又は前記割り当てアドレスブロック情報の中から選択されたアドレス情報と前記到達可能な終点アドレス群の組に基づいて、送信するパケットの終点アドレスが属する前記到達可能な終点アドレス群を有する組の前記割り当てアドレス情報又は前記割り当てアドレスブロック情報の中から選択されたアドレスを始点アドレスとして選択する端末と、を有することを特徴とする。また、前記複数の上流ネットワークに接続しているルータは、前記端末が送信したパケットの始点アドレスに基づいて適切な上流ネットワークにパケットを転送することを特徴とする。また、前記下流ネットワークに属し、前記複数の上流ネットワークに接続しているルータと前記端末の間に位置する１又は複数のルータを有することを特徴とする。

本発明の始点アドレス選択情報の通知方法は、前記ネットワークシステムにおける始点アドレス選択情報の通知方法であって、上流ネットワークがアドレス又はアドレスブロックを前記下流ネットワークに対して払い出す際に、その割り当てアドレス情報又は割り当てアドレスブロック情報と到達可能な終点アドレス群の組を通知するステップと、前記下流ネットワークに属するルータが、前記割り当てアドレス情報又は前記割り当てアドレスブロック情報の中から選択された端末が利用するアドレス情報と前記到達可能な終点アドレス群の組を端末に通知するステップと、前記端末が、通知された前記アドレス情報と前記到達可能な終点アドレス群の組に基づいて、終点アドレスに適した始点アドレスを選択するステップと、を有することを特徴とする。また、各上流ネットワークは、複数個のアドレスブロックを前記ネットワークシステムに対して払い出すことができ、払い出した１つのアドレスブロックに対して複数の終点アドレスブロックを通知することで、１つの始点アドレスが使われるべき終点アドレスブロックを複数個通知することを特徴とする。また、複数のアドレスを端末に渡す場合は、それぞれのアドレスごとに始点アドレス選択のための到達可能な終点アドレス群の情報を通知することを特徴とする。

本発明の経路制御方法は、前記ネットワークシステムにおける経路制御方法であって、前記複数の上流ネットワークに接続しているルータが、割り当てられたアドレス情報又はアドレスブロック情報と到達可能な終点アドレス群の情報を受信し、受信した情報と上流ネットワークにパケットを転送するための情報の組を記憶装置に記憶するステップと、下流の端末から送信されたパケットを上流ネットワークに転送する際に、そのパケットの始点アドレス及び前記ステップで記憶装置に記憶した情報に基づき適切な上流ネットワークを選択するステップと、を有することを特徴とする。また、前記下流ネットワークに属し、前記複数の上流ネットワークに接続しているルータと前記端末の間に位置するルータが、割り当てられたアドレス情報又はアドレスブロック情報と到達可能な終点アドレス群の情報を受信し、受信した情報と上流ルータにパケットを転送するための情報の組を記憶装置に記憶するステップと、下流の端末から送信されたパケットを上流ルータに転送する際に、そのパケットの始点アドレス及び前記ステップで記憶装置に記憶した情報に基づき適切な上流ルータを選択するステップと、を有することを特徴とする。また、前記下流ネットワークに属するルータが、その下流にさらにルータが存在する場合に、そのルータ配下で利用するアドレスブロックを割り当て、その割り当てアドレスブロックに対応した始点アドレス選択のための到達可能な終点アドレスの情報を通知することを特徴とする。

本発明の始点アドレスの決定方法は、前記ネットワークシステムにおける始点アドレス決定方法であって、前記端末が、ルータから与えられた割り当てアドレス情報と始点アドレス選択情報を記憶装置に記録するステップと、前記端末が、終点アドレス及び前記ステップで記憶装置に記録した情報から、始点アドレスを決定するステップと、を有することを特徴とする。

本発明のアドレス又はアドレスブロックの消滅方法は、前記始点アドレス選択情報の通知方法で通知されたアドレス又はアドレスブロックの消滅方法であって、上流から割り当てられるアドレス又はアドレスブロックが消滅した場合は、前記下流ネットワークに属するルータから、その下流に、これまでの割り当てアドレス又はアドレスブロックとそれに対応する到達可能な終点アドレス群の利用停止を通知するステップと、前記端末が、受信した情報に基づき、割り当てアドレス情報とそれに対応する到達可能な終点アドレス群を記憶装置から消滅させるステップと、を有することを特徴とする。また、本発明のアドレス又はアドレスブロックの変更方法は、前記始点アドレス選択情報の通知方法で通知されたアドレス又はアドレスブロックの変更方法であって、上流から割り当てられたアドレス又はアドレスブロックが変更された場合は、前記下流ネットワークに属するルータから、その下流に、これまでの割り当てアドレス又はアドレスブロックとそれに対応する到達可能な終点アドレスの利用停止、及び新たな割り当てアドレス情報又はアドレスブロック情報とそれに対応する新しい到達可能な終点アドレス群の情報を通知するステップと、前記端末が、受信した情報に基づき、利用するアドレスとそれに対応する到達可能な終点アドレス群を新しいものに書き換えて記憶装置に記録するステップと、を有することを特徴とする。

また、本発明のネットワークシステムは、複数の上流ネットワークのそれぞれが端末又はルータにアドレスを割り当てるネットワークシステムであって、前記複数の上流ネットワークのそれぞれに属し、割り当てアドレス情報又は割り当てアドレスブロック情報と当該上流ネットワークが到達可能な終点アドレス群の組を端末又はルータが適切な始点アドレスを選択するための情報である始点アドレス選択情報として前記端末又はルータに通知するサーバと、パケットを送信する際に、前記割り当てアドレス情報又は前記割り当てアドレスブロック情報と前記到達可能な終点アドレス群の組に基づいて、送信するパケットの終点アドレスが属する前記到達可能な終点アドレス群を有する組の前記割り当てアドレス情報又は前記割り当てアドレスブロック情報の中から選択されたアドレスを始点アドレスとして選択し、適切な上流ネットワークにパケットを送信する端末又はルータと、を有することを特徴とする。また、本発明の始点アドレス選択情報の通知方法は、前記ネットワークシステムにおける始点アドレス選択情報の通知方法であって、上流ネットワークがアドレスを前記端末又はルータに対して払い出す際に、その割り当てアドレス情報と到達可能な終点アドレス群の組を通知するステップと、前記端末又はルータが、割り当てられたアドレス情報と到達可能な終点アドレス群の情報を受信し、受信した情報と上流ネットワークにパケットを送信するための情報の組を記憶装置に記憶するステップと、前記端末又はルータが、パケットを上流ネットワークに送信する際に、そのパケットの終点アドレス及び前記ステップで記憶装置に記憶した情報に基づき、適切な始点アドレスと適切な上流ネットワークを選択するステップと、を有することを特徴とする。

また、本発明の装置は、前記サーバ、前記端末、前記ルータであることを特徴とする。

本発明によれば複数のＩＳＰを出口に持つユーザネットワークの端末が、一個のインターフェースに複数のアドレスを持つ場合に通信の終点アドレスに応じて適切な始点アドレスを選択することが可能となり、又始点アドレスに基づいて適切な出口ＩＳＰの選択が可能となるため、誤った始点アドレス選択や誤ったＩＳＰ選択に起因する通信の損失が防止できる。更に、ユーザネットワーク内部／外部の変化を迅速に反映することができるため、故障時等の通信障害発生時にも迂回経路への切替が可能となり、通信の信頼性が向上できる。

以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。

（実施例１）
図１は本発明の実施例１のネットワークシステムの基本構成の一例を示す構成図である。１は上流ネットワーク１１に属するＩＳＰ１であり、１’はＩＳＰ１に属するアドレス割り当てサーバである。２は上流ネットワーク１２に属するＩＳＰ２であり、２’はＩＳＰ２に属するアドレス割り当てサーバである。３はゲートウェイ機器であり、４はルータであり、５はユーザが使用する端末である。１３は上流ネットワーク１１、１２の下流に位置する下流ネットワークであり、ゲートウェイ機器３とルータ４と端末５が下流ネットワーク１３に属している。

図１の１４が本発明の実施例１のネットワークシステムであり、ＩＳＰ１のアドレス割り当てサーバ１’、ＩＳＰ２のアドレス割り当てサーバ２’、下流ネットワーク１３のゲートウェイ機器３とルータ４と端末５を有するネットワークシステムである。図１に示す下流ネットワーク１３は、ゲートウェイ機器３によってＩＳＰ１とＩＳＰ２に接続している。ＩＳＰ１、ＩＳＰ２はそれぞれアドレス割り当てサーバ１’、２’を用いて下流ネットワーク１３にアドレス又はアドレスブロックを割り当てる。図１の例では、端末５はゲートウェイ機器３及びルータ４を介してＩＳＰ１及びＩＳＰ２から割り当てられた二個のアドレス“２００１：ｄｄｄｄ：１：１：：ｄｄｄｄ”（ＩＳＰ１）及び“２００１：ｅｅｅｅ：１：１：：ｅｅｅｅ”（ＩＳＰ２）を持ち、どちらかを始点アドレスとして使用する。

ゲートウェイ機器３は、ＩＳＰ１が属する上流ネットワーク１１およびＩＳＰ２が属する上流ネットワーク１２と、下流ネットワーク１３を区切り、これらの間の中継を行うルータである。すなわち、ゲートウェイ機器３は下流ネットワーク１３に属し、複数の上流ネットワークと接続しているルータであり、複数の上流ネットワークと下流ネットワーク１３との境界部分に設置されたルータである。ルータ４は下流ネットワーク１３に属し、ゲートウェイ機器３と端末５の間に位置するルータである。なお、図１において、ルータ４を省略してゲートウェイ機器３自身を端末５を収容するルータとして機能させてもよい。また、ルータ４を複数個とし、ゲートウェイ機器３と端末５の間に設置してもよい。また、図１では、上流ネットワークは二つであるが、より多くの上流ネットワークが下流ネットワーク１３に接続していてもよい。

図１に示す下流ネットワーク１３は、複数の上流ＩＳＰ（ＩＳＰ１、ＩＳＰ２）からアドレスを割り振られたエンドユーザの小規模なネットワーク構成のネットワークシステムであり、例えばマルチホームネットワークと呼ばれることもある。ＩＳＰ１、ＩＳＰ２が到達可能な終点アドレスリスト及び割り当てられたアドレス又はアドレスブロックをエンドユーザのゲートウェイ機器３に対して通知する。本実施例においては、アドレス割り当てサーバ１’、２’が到達可能な終点アドレスリスト及び割り当てられたアドレス又はアドレスブロックを通知するが、到達可能な終点アドレスリストはアドレス割り当てサーバ１’、２’以外のＩＳＰ１、ＩＳＰ２に属するサーバが通知するようにしてもよい。ゲートウェイ機器３はＩＳＰ１、ＩＳＰ２から受け取ったアドレスブロックを細分し、到達可能な終点アドレスリストとともに端末収容ルータ（図１ではルータ４）に対して通知する。端末収容ルータはゲートウェイ機器３から受け取った割り当てられたアドレスブロックの中から端末収容セグメントで使用するアドレスプレフィックスを割り当て、各端末収容セグメントの端末５に対してアドレスプレフィックスとそのアドレスプレフィックスを使用した場合に到達可能な終点アドレス群のリストを通知する。端末５は端末収容ルータから受け取ったリストを基に終点アドレス毎に始点アドレスを選択して、パケットを送信する。下流ネットワーク１３のゲートウェイ機器３及びルータ４は始点アドレスに基づいて経路を選択するソースベースルーティング（非特許文献１参照）によるパケット転送を行う。

ここで、アドレスブロックとは例えば２００１：ｄｄｄｄ：：／３２のように連続したアドレスの集まりを意味する。アドレスプレフィックスはＩＰｖ６で使用される用語である。ＩＰｖ６では、アドレスは、アドレスプレフィックスと呼ばれる部分とインターフェースＩＤと呼ばれる部分に分かれており、例えば、２００１：ｄｄｄｄ：１：１：ａ：ｂ：ｃ：ｄというアドレスの場合、前半の６４ビットの２００１：ｄｄｄｄ：１：１がアドレスプレフィックスで、後半の６４ビットのａ：ｂ：ｃ：ｄがインターフェースＩＤである。

ＩＳＰ１、ＩＳＰ２は、到達可能な終点アドレス群について、静的に設定するかもしくは経路テーブルを参照することで動的に設定し、各ユーザに割り当てる１個の割り当てられたアドレスブロックと複数の終点アドレス群のリストを作成し、各ユーザのゲートウェイ機器３ヘリストを通知することでユーザの端末５が最適な始点アドレスを選択することを可能とする。

図２は、図１の構成図のＩＳＰ１、２及びゲートウェイ機器３に関する動作について説明するための図である。なお、図２以降では、図１に示した上流ネットワーク１１、１２、アドレス割り当てサーバ１’、２’等の記載は省略し、単にＩＳＰ１、ＩＳＰ２と記載する。ゲートウェイ機器３からの吹き出しに示した表はゲートウェイ機器３の内部の記憶装置に記憶される表である。

ＩＳＰ１は“２００１：ｃｃｃｃ：：／３２”及び“：：／０”の終点アドレス群に対する到達性を持ち、ＩＳＰ２は“２００１：ａａａａ：：／３２”及び“２００１：ｂｂｂｂ：：／３２”の終点アドレス群に対する到達性を持つ。ここで“：：／０”はＩＰｖ６のアドレス空間の全てを指すアドレスブロックを意味する。ＩＳＰ１はゲートウェイ機器３に対して、割り当てアドレスブロック“２００１：ｄｄｄｄ：１：：／４８”と、到達可能な終点アドレス群“２００１：ｃｃｃｃ：：／３２，：：／０”の組を通知する。ＩＳＰ２はゲートウェイ機器に対して、割り当てアドレスブロック“２００１：ｅｅｅｅ：１：：／４８”と到達可能な終点アドレス群“２００１：ａａａａ：：／３２，２００１：ｂｂｂｂ：：／３２”の組を通知する。到達可能な終点アドレス群とは、そのＩＳＰを経由して到達することができる終点アドレス群であり、アドレス群は、複数のアドレス又は複数のアドレスブロック又は複数のアドレスと複数のアドレスブロックを意味する。

これらを通知されたゲートウェイ機器３は次の規則表を作成する。
「使用可能な割り当てアドレス“２００１：ｄｄｄｄ：１：：／４８”を使用した場合に到達可能な終点アドレス群は“２００１：ｃｃｃｃ：：／３２”及び“：：／０”であり、その場合の出口ＩＳＰはＩＳＰ１である。」
「使用可能な割り当てアドレス“２００１：ｅｅｅｅ：１：：／４８”を使用した場合に到達可能な終点アドレス群は“２００１：ａａａａ：：／３２”及び“２００１：ｂｂｂｂ：：／３２”であり、その場合の出口ＩＳＰはＩＳＰ２である。」
前者はＩＳＰ１から通知された情報に基づく規則であり、後者はＩＳＰ２から通知された情報に基づく規則である。ゲートウェイ機器３は、上記の規則を内部の記憶装置に表として記憶し、上記規則に従って始点アドレスに基づいて経路の選択を行う。

本実施例ではゲートウェイ機器３が保有する表には、出口ＩＳＰとしてＩＳＰ１又はＩＳＰ２のアドレスが記述されるが、そのアドレスはＩＳＰ１又はＩＳＰ２からの上述の組を通知するパケットから得ることができる。一般には、ゲートウェイ機器３が保有する表の出口ＩＳＰの欄にはＩＳＰ１又はＩＳＰ２にパケットを転送するための情報を記述して記憶しておき、その情報に基づいてＩＳＰ１又はＩＳＰ２にパケットを転送するようにしておいてもよい。また、ＩＳＰ１、２がパケットを転送するための情報を上述の通知に含めて通知し、ゲートウェイ装置３がそれを記憶するようにしてもよい。また、各上流ネットワークは、複数個のアドレスブロックを下流ネットワークシステム１３に対して払い出すことができ、払い出した１つのアドレスブロックに対して複数の終点アドレスブロックを通知することで、１つの始点アドレスが使われるべき終点アドレスブロックを複数個通知することもできる。

図３は、図１の構成図のゲートウェイ機器３及びルータ４に関する動作の一例について説明するための図である。図３においては、図１のゲートウェイ機器３はゲートウェイＡに対応し、図１のルータ４はルータＡとルータＢの二つのルータに対応する。図３には示していないがルータＢに端末５が収容されている。

ゲートウェイＡは上述した、使用可能な割り当てアドレスと到達可能な終点アドレス群の組の表を持ち、ここから端末収容ルータであるルータＢに対して割り当てアドレスブロック“２００１：ｄｄｄｄ：１：：／６０”とその場合に到達可能な終点アドレス群“２００１：ｃｃｃｃ：１：：／３２，：：／０”及び、割り当てアドレスブロック“２００１：ｅｅｅｅ：１：：／６０”とその場合に到達可能な終点アドレス群“２００１：ａａａａ：：／３２，２００１：ｂｂｂｂ：：／３２”を通知する。ここで、ルータＡはゲートウェイＡとルータＢの間の通信をリレーするのみである。ルータＢは割り当てアドレスブロック“２００１：ｄｄｄｄ：１：：／６０”とその場合に到達可能な終点アドレス群“２００１：ｃｃｃｃ：１：：／３２，：：／０”及び、割り当てアドレスブロック“２００１：ｅｅｅｅ：１：：／６０”とその場合に到達可能な終点アドレス群“２００１：ａａａａ：：／３２，２００１：ｂｂｂｂ：：／３２”に関する規則表を作成する。ルータＢはこの規則表を内部の記憶装置に記憶する。

本実施例ではルータＢで作成される規則表の上流ルータの欄にはゲートウェイＡのアドレスが記述されるが、そのアドレスはゲートウェイＡからの上述の通知のパケットから得ることができる。一般には、ルータＢが保有する規則表の上流ルータの欄にはゲートウェイＡにパケットを転送するための情報を記述して記憶しておき、その情報に基づいてゲートウェイＡにパケットを転送するようにしておいてもよい。また、ゲートウェイＡがパケットを転送するための情報を上述の通知に含めて通知し、ルータＢがそれを記憶するようにしてもよい。

図４は、図３と同様に図１の構成図のゲートウェイ機器３及びルータ４に関する動作の一例について説明するための図である。図４においても、図３と同様に、図１のゲートウェイ機器３はゲートウェイＡに対応し、図１のルータ４はルータＡとルータＢの二つのルータに対応する。図４には示していないがルータＢに端末５が収容されている。

ゲートウェイＡは上述した、使用可能な割り当てアドレスと到達可能な終点アドレス群の組の表を持ち、ここから下位のルータＡに対して割り当てアドレスブロック“２００１：ｄｄｄｄ：１：：／５６”とその場合に到達可能な終点アドレス群“２００１：ｃｃｃｃ：１：：／３２，：：／０”及び、割り当てアドレスブロック２００１：ｅｅｅｅ：１：：／５６”とその場合に到達可能な終点アドレス群“２００１：ａａａａ：：／３２，２００１：ｂｂｂｂ：：／３２”を通知する。

ルータＡは上述の通知に基づいて上流ルータをゲートウェイＡとした経路選択に関する規則表を作成し、始点アドレスに基づいて経路の選択を行う。又ルータＡは、ルータＢに対して割り当てアドレスブロック“２００１：ｄｄｄｄ：１：：／６０”とその場合に到達可能な終点アドレス群“２００１：ｃｃｃｃ：１：：／３２，：：／０”及び、割り当てアドレスブロック“２００１：ｅｅｅｅ：１：：／６０”とその場合に到達可能な終点アドレス群“２００１：ａａａａ：：／３２，２００１：ｂｂｂｂ：：／３２”を通知する。ルータＢは上述の通知に基づいて上流ルータをルータＡとした経路選択に関する規則表を作成し、始点アドレスに基づいて経路の選択を行う。ルータＡ、ルータＢはそれぞれの規則表をそれぞれの内部の記憶装置に記憶する。

図５は、図１の構成図のルータ４及び端末５に関する動作について説明するための図である。図５のルータ４は図３、図４のルータＢに対応する。ルータ４は上述した、使用可能な割り当てアドレスと到達可能な終点アドレス群の組の表を持ち、ここから端末５に対してアドレス“２００１：ｄｄｄｄ：１：１：：ｄｄｄｄ”と“２００１：ｅｅｅｅ：１：１：：ｅｅｅｅ”を割り当て、それぞれのアドレスを使用した場合に到達可能な終点アドレス群“２００１：ｃｃｃｃ：１：：／３２，：：／０”及び“２００１：ａａａａ：：／３２，２００１：ｂｂｂｂ：：／３２”を通知する。

このように、端末収容ルータ４は、ゲートウェイ機器３から割り当てられたアドレスブロックと終点アドレス群のリストを受け取り、このリストのアドレスブロックから各端末収容セグメントに割り当てるアドレスプレフィックスを決定し、アドレスプレフィックスと到達可能な終点アドレス群との組を作成し、端末５へ通知する。

端末５は上述の通知を受信し、内部の記録装置に表として記憶しておき、それに基づいて、通信の開始時に終点アドレスと最長一致する組の始点アドレスを選択する。以下、端末５において、受け取った情報を元にどのように始点アドレスを決定するのかについて、図６の例を用いて説明する。

図６において、図１のゲートウェイ機器３はゲートウェイＡに対応し、図１のルータ４はルータＡに対応する。ゲートウェイＡ、ルータＡ、端末５からの吹き出しに示した表がそれぞれの記憶装置に記憶されている表である。

端末５が、パケットを送信する際には、例えばその送信先アドレスが“２００１：ｃｃｃｃ：：１”だとすると、端末５は、まずその終点アドレス（送信先アドレス）が、端末５が記憶装置に記憶している表の到達可能な終点アドレス群の中に含まれるかどうかを調べる。送信しようとする終点アドレス“２００１：ｃｃｃｃ：：１”は、端末５の吹き出しに示した表の１行目の終点アドレス群“２００１：ｃｃｃｃ：：／３２”で示される範囲に含まれているから、端末５は、この表の１行目の割当てアドレスである“２００１：ｄｄｄｄ：１：１：：ｄｄｄｄ”をそのパケットの始点アドレスに決定する。そして、端末５は、終点アドレス（送信先アドレス）“２００１：ｃｃｃｃ：：１”、始点アドレス“２００１：ｄｄｄｄ：１：１：：ｄｄｄｄ”をパケットのヘッダに記述し、そのパケットを送信する。

なお、上記の始点アドレスの決定の判断で、終点アドレスの有効範囲（スコープ）、自端末が持つ各アドレスの有効利用時間に基づく判断も行うようにしてもよい。また、上記の枠組みで始点アドレスが決定できなかった場合は、始点アドレスを決定するために端末５が内部的に保持している経路情報を用いる従来技術を利用するようにすることもできる。

ルータＡ及びゲートウェイＡは端末５から送信されたパケットを以下のような方法で決定される方向へ中継する。そのパケットの始点アドレスが、ルータ及びゲートウェイが保持している表における割当てアドレスに含まれる場合、その該当行の上流ルータ欄、出口ＩＳＰ欄に書かれた宛先に対してそのパケットを転送する。例えばパケットの始点アドレスが“２００１：ｄｄｄｄ：１：１：：ｄｄｄｄ”であった場合は次のようにパケットは転送される。端末５からパケットを受信したルータＡは、そのパケットの始点アドレス“２００１：ｄｄｄｄ：１：１：：ｄｄｄｄ”がルータＡからの吹き出しに示した表の１行目の２００１：ｄｄｄｄ：１：／５６の範囲内であるから、その表の１行目の上流ルータであるゲートウェイＡを転送先と決定し、そのパケットをゲートウェイＡに中継する。ルータＡからそのパケットを受信したゲートウェイＡは、そのパケットの始点アドレス“２００１：ｄｄｄｄ：１：１：：ｄｄｄｄ”がゲートウェイＡからの吹き出しに示した表の１行目の２００１：ｄｄｄｄ：１：／４８の範囲内であるから、その表の１行目の出口ＩＳＰであるＩＳＰ１を転送先と決定し、そのパケットをＩＳＰ１に中継する。このようにして、端末５が送信したパケットは適切な上流ネットワークに転送されることになる。

本実施例ではゲートウェイＡ、ルータＡが保有する表には、割り当てアドレス又はアドレスブロック、到達可能な終点アドレス、出口ＩＳＰ又は上流ルータが記述されるが、上述のように、端末５からのパケットを転送するためには割り当てアドレス又はアドレスブロックの情報と出口ＩＳＰ又は上流ルータの情報しか使用しないので、ゲートウェイＡ又はルータＡは、上流ネットワーク又はゲートウェイ機器等から受信した情報のうち、割り当てアドレス又はアドレスブロックの情報と出口ＩＳＰ又は上流ルータの情報だけを、内部の記憶装置に記憶しておくようにしてもよい。

なお、もしゲートウェイやルータが保有する表に該当するアドレス又はアドレスブロックが存在しない場合は、ゲートウェイやルータが保有する従来通りの経路表に基づく方法でパケットの中継を行う。

図７はＩＳＰ１とゲートウェイＡとの間で障害が発生し、通信が不可能になった場合の処理について説明するための図である。図７において、図１のゲートウェイ機器３はゲートウェイＡに対応し、図１のルータ４はルータＡに対応する。ゲートウェイＡ、端末５からの吹き出しに示した表がそれぞれの記憶装置に記憶される表である。

ＩＳＰ１との通信が一定時間途絶えた場合、ゲートウェイＡは内部で保持している表の内の、ＩＳＰ１から情報を受信することで作成された行を削除する。またゲートウェイＡがルータＡに対して通知していた情報のうち、ＩＳＰ１から得られた情報から生成していた行を除いたものをルータＡに対して通知する。これによりルータＡから端末５に通知される情報も同様にＩＳＰ１から得られた情報から派生したものを除いたものになる。端末５でも同様に内部で保持する情報からＩＳＰ１から得られた情報が削除され、また使用していた２つのアドレスに関しては、“２００１：ｄｄｄｄ：１：１：：ｄｄｄｄ”のアドレスがルータから通知されなくなることにより、一定時間の後使用不能となる。

ＩＳＰ１との通信が再度可能になった場合は、反対に各ゲートウェイからルータ、ルータから端末に通知される情報にＩＳＰ１から得られた情報が追加されることになり、それがゲートウェイ・ルータ・端末において内部的に保持される表に追加されることになる。
ＩＳＰ１がゲートウェイに対して通知する情報を変更した場合は、上述の削除・追加の処理が連続して行われることになる。

本実施例のネットワークシステム１４の各ルータ（ゲートウェイ機器３、ルータ４）は、上流のＩＳＰ１、２、ゲートウェイ機器３或いは上流ルータ機器から割り当てられたアドレス又はアドレスブロックとそのアドレス又はアドレスブロックで到達可能な終点アドレス群のリストを受け取り、これらの情報をゲートウェイ機器３に下流ネットワーク１３の管理者が設定した個別の経路情報及び始点アドレス選択方法に関する情報と結合し、経路表に到達可能な終点アドレス群と割り当てられたアドレス又はアドレスブロックの組を記録することで、終点アドレスに応じた始点アドレス選択を行うための規則表を作成し、記憶装置に記憶するようにすることができる。各ルータは、始点アドレスに基づいて経路を選択するソースベースルーティング機能（非特許文献１参照）を有し、規則表に記述された始点アドレスに基づいて経路を選択する。なお、各ルータは、受信した割り当てアドレスブロックからそのルータのネットワークインターフェースにアドレスを設定してもよい。

また、本実施例のネットワークシステム１４の端末５は端末収容ルータからアドレスプレフィックス情報及びそのアドレスプレフィックスで到達可能な終点アドレス群の組を複数個受け取り、それぞれの組の終点アドレスに対応するアドレスプレフィックスを始点アドレスとして優先的に使用するというルールを始点アドレスの選択方法の一つとして採用する。

また、上流のＩＳＰ１、２において到達可能な終点アドレス群に関する変更や、使用可能な割り当てアドレス又はアドレスブロックに関する情報に変更が生じた場合には、上流のＩＳＰ１、２は変更結果である割り当てられたアドレス又はアドレスブロックとそれに対応付けられた到達可能な終点アドレス群の組を直ちに下流ネットワーク１３内のゲートウェイ機器３に通知し、ゲートウェイ機器３はその下流のルータ４に対して割り当てられたアドレス又はアドレスブロックの一部とそれに対応付けられた到達可能な終点アドレス群の組を直ちに再通知し、端末収容ルータは端末５に対してアドレスプレフィックスとそのアドレスプレフィックスで到達可能な終点アドレス群の再通知を行うとともに、下流ネットワーク１３内の全ルータは経路表に到達可能な終点アドレス群と割り当てられたアドレスブロックの組を記録することで、始点アドレスに基づいた経路の再選択を行う。また、割り当てられたアドレス又はアドレスブロックが回線障害などにより消滅した場合は、下流ネットワークに属するルータからその下流に、これまでの割り当てアドレス又はアドレスブロックとそれに対応する到達可能な終点アドレス群の利用停止を通知し、端末５は、受信した情報に基づき、割り当てアドレス情報（利用するアドレス情報）と始点アドレス選択情報の消滅を内部記憶装置に記録する。

結局、本実施例のネットワークシステムは、下流ネットワーク内の端末それぞれに複数アドレスを付与する方式と、端末が適切な始点アドレスを選択するための情報（始点アドレス選択情報）を上流ネットワークから広告しそれを下流ネットワーク内のルータが中継して端末に通知する方式と、端末がパケットを送信する際に前記始点アドレス選択情報を利用して適切な始点アドレスを選択する方式と、ルータがパケットの始点アドレスに基づいて適切な上流ネットワークにパケットを転送する経路制御方式を有するものである。

（実施例２）
図８を用いて、本発明の実施例２のネットワークシステムについて説明する。

図８は端末６が直接上流ネットワークのＩＳＰ１、ＩＳＰ２に接続している例である。この時、端末６は各ＩＳＰから割当てアドレスと到達可能な終点アドレス群の情報を受け取り、実施例１の図２のゲートウェイ機器３の場合と同様にこれを内部の表に記録する。図８の端末６からの吹き出しに示されている表が端末６の内部の記憶装置に記憶される表である。端末６がパケットを送信する際の動作は実施例１の図６の場合とほぼ同様であるが、パケットの始点アドレスを決定した後に、その始点アドレスに基づいてパケットの転送先を決定する。これは実施例１の図６におけるルータＡ及びゲートウェイＡと同等の動作である。

図８の端末６が、パケットを送信する際には、例えばその送信先アドレスが“２００１：ｃｃｃｃ：：１”だとすると、端末６は、まずその終点アドレス（送信先アドレス）が、端末６が記憶装置に記憶している表の到達可能な終点アドレス群の中に含まれるかどうかを調べる。送信しようとする終点アドレス“２００１：ｃｃｃｃ：：１”は、端末６の吹き出しに示した表の１行目の終点アドレス群“２００１：ｃｃｃｃ：：／３２”で示される範囲に含まれているから、端末６は、この表の１行目の割当てアドレスである“２００１：ｄｄｄｄ：１：１：：ｄｄｄｄ”をそのパケットの始点アドレスに決定すると共に、その表の１行目の出口ＩＳＰであるＩＳＰ１を転送先と決定する。そして、端末５は、終点アドレス（送信先アドレス）“２００１：ｃｃｃｃ：：１”、始点アドレス“２００１：ｄｄｄｄ：１：１：：ｄｄｄｄ”をパケットのヘッダに記述し、そのパケットをＩＳＰ１に送信する。

また、図８の端末６の代わりに、図８の端末６の位置に下流ネットワークに属するゲートウェイ機器（複数の上流ネットワークに接続しているルータ）を置き、ゲートウェイ機器から直接又はルータを介して端末にローカルアドレスを割り当てるようにしてもよい。この場合は、ゲートウェイ機器には、複数の上流ネットワークからそれぞれグローバルアドレスが割り当てられ、図８の端末６からの吹き出しに示されている表と同様な表を内部の記憶装置に記憶する。また、ゲートウェイ機器は、実施例１の図６の端末５と同様に始点アドレスを決定する機能および図６のゲートウェイ機器Ａと同様に適切な出口ＩＳＰにパケットを送信する機能を有する。端末からパケットが送信され、そのパケットをゲートウェイ機器が受信すると、ゲートウェイ機器はそのパケットの終点アドレスが記憶装置に記憶されている表の到達可能な終点アドレス群に含まれているかどうかを調べ、適切な割り当てアドレス（グローバルアドレス）を始点アドレスとして決定し、そのパケットを適切なＩＳＰに向けて送信する。

実施例２のネットワークシステムは、ＩＳＰ１、ＩＳＰ２に属するアドレス割り当てサーバ（図８では記載を省略している）と端末又はゲートウェイ機器を有するネットワークシステムである。実施例２のネットワークシステムにおける端末又はゲートウェイ機器は実施例１のゲートウェイ機器が有する機能と端末が有する機能の両方を合わせて備えている。実施例２においても、実施例１と共通する点については、同様である。

以上の実施例のアドレス割り当てサーバ、ゲートウェイ機器、ルータ、端末は、それぞれの動作を行うための手段を有しており、そのような手段は記憶装置に記録されたプログラムをＣＰＵが実行することによって実現することができる。

以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。

本発明の実施例１のネットワークシステムの基本構成例を示す構成図である。 ＩＳＰよりゲートウェイ機器に通知されるデータ及びゲートウェイ機器が作成する規則表を示す構成図である。 ゲートウェイ機器よりルータに通知されるデータ及びルータが作成する規則表の例を示す構成図である。 ゲートウェイ機器よりルータに通知されるデータ及びルータが作成する規則表の例を示す構成図である。 ルータより端末に通知されるデータ及び端末が作成する始点アドレス選択に関する規則表の例を示す構成図である。 端末がパケットを送信し、それが上流ネットワークまで中継される際の流れを示す図である。 障害が発生し通信が不可能になった場合の例を示す図である。 本発明の実施例２のネットワークシステムを説明するための図である。

符号の説明

１…ＩＳＰ１、１’…ＩＳＰ１に属するアドレス割り当てサーバ、２…ＩＳＰ２、２’…ＩＳＰ２に属するアドレス割り当てサーバ、３…ゲートウェイ機器、４…ルータ、５…端末、６…端末、１１…ＩＳＰ１が属する上流ネットワーク、１２…ＩＳＰ２が属する上流ネットワーク、１３…下流ネットワーク、１４…本発明の実施例１のネットワークシステム

Claims (17)

1. 複数の上流ネットワークのそれぞれが下流ネットワークにアドレス又はアドレスブロックを割り当てるネットワークシステムであって、
   前記複数の上流ネットワークのそれぞれに属し、割り当てアドレス情報又は割り当てアドレスブロック情報と当該上流ネットワークが到達可能な終点アドレス群の組を端末が適切な始点アドレスを選択するための情報である始点アドレス選択情報として前記下流ネットワークに通知するサーバと、
   前記下流ネットワークに属し、通知された前記始点アドレス選択情報から前記割り当てアドレス情報又は前記割り当てアドレスブロック情報の中から選択されたアドレス情報と前記到達可能な終点アドレス群の組を前記下流ネットワークに属する端末に中継するルータと、
   前記下流ネットワークに属し、パケットを送信する際に、中継された前記割り当てアドレス情報又は前記割り当てアドレスブロック情報の中から選択されたアドレス情報と前記到達可能な終点アドレス群の組に基づいて、送信するパケットの終点アドレスが属する前記到達可能な終点アドレス群を有する組の前記割り当てアドレス情報又は前記割り当てアドレスブロック情報の中から選択されたアドレスを始点アドレスとして選択する端末と、
   を有することを特徴とするネットワークシステム。
2. 請求項１に記載のネットワークシステムであって、
   前記複数の上流ネットワークに接続しているルータは、前記端末が送信したパケットの始点アドレスに基づいて適切な上流ネットワークにパケットを転送することを特徴とするネットワークシステム。
3. 請求項１又は２に記載のネットワークシステムであって、
   前記下流ネットワークに属し、前記複数の上流ネットワークに接続しているルータと前記端末の間に位置する１又は複数のルータを有することを特徴とするネットワークシステム。
4. 請求項１ないし３のうちのいずれか１項に記載のネットワークシステムにおける始点アドレス選択情報の通知方法であって、
   上流ネットワークがアドレス又はアドレスブロックを前記下流ネットワークに対して払い出す際に、その割り当てアドレス情報又は割り当てアドレスブロック情報と到達可能な終点アドレス群の組を通知するステップと、
   前記下流ネットワークに属するルータが、前記割り当てアドレス情報又は前記割り当てアドレスブロック情報の中から選択された端末が利用するアドレス情報と前記到達可能な終点アドレス群の組を端末に通知するステップと、
   前記端末が、通知された前記アドレス情報と前記到達可能な終点アドレス群の組に基づいて、終点アドレスに適した始点アドレスを選択するステップと、
   を有することを特徴とする始点アドレス選択情報の通知方法。
5. 請求項４に記載の始点アドレス選択情報の通知方法であって、
   各上流ネットワークは、複数個のアドレスブロックを前記ネットワークシステムに対して払い出すことができ、払い出した１つのアドレスブロックに対して複数の終点アドレスブロックを通知することで、１つの始点アドレスが使われるべき終点アドレスブロックを複数個通知することを特徴とする始点アドレス選択情報の通知方法。
6. 請求項４に記載の始点アドレス選択情報の通知方法であって、
   複数のアドレスを端末に渡す場合は、それぞれのアドレスごとに始点アドレス選択のための到達可能な終点アドレス群の情報を通知することを特徴とする始点アドレス選択情報の通知方法。
7. 請求項１ないし３のうちのいずれか１項に記載のネットワークシステムにおける経路制御方法であって、
   前記複数の上流ネットワークに接続しているルータが、割り当てられたアドレス情報又はアドレスブロック情報と到達可能な終点アドレス群の情報を受信し、受信した情報と上流ネットワークにパケットを転送するための情報の組を記憶装置に記憶するステップと、
   下流の端末から送信されたパケットを上流ネットワークに転送する際に、そのパケットの始点アドレス及び前記ステップで記憶装置に記憶した情報に基づき適切な上流ネットワークを選択するステップと、
   を有することを特徴とする経路制御方法。
8. 請求項７に記載の経路制御方法であって、
   前記下流ネットワークに属し、前記複数の上流ネットワークに接続しているルータと前記端末の間に位置するルータが、割り当てられたアドレス情報又はアドレスブロック情報と到達可能な終点アドレス群の情報を受信し、受信した情報と上流ルータにパケットを転送するための情報の組を記憶装置に記憶するステップと、
   下流の端末から送信されたパケットを上流ルータに転送する際に、そのパケットの始点アドレス及び前記ステップで記憶装置に記憶した情報に基づき適切な上流ルータを選択するステップと、
   を有することを特徴とする経路制御方法。
9. 請求項７又は８に記載の経路制御方法であって、
   前記下流ネットワークに属するルータが、その下流にさらにルータが存在する場合に、そのルータ配下で利用するアドレスブロックを割り当て、その割り当てアドレスブロックに対応した始点アドレス選択のための到達可能な終点アドレスの情報を通知することを特徴とする経路制御方法。
10. 請求項１ないし３のうちのいずれか１項に記載のネットワークシステムにおける始点アドレス決定方法であって、
    前記端末が、ルータから与えられた割り当てアドレス情報と到達可能な終点アドレス群の組を記憶装置に記録するステップと、
    前記端末が、終点アドレス及び前記ステップで記憶装置に記録した情報から、始点アドレスを決定するステップと、
    を有することを特徴とする始点アドレス決定方法。
11. 請求項４ないし６のうちのいずれか１項に記載の始点アドレス選択情報の通知方法で通知されたアドレス又はアドレスブロックの消滅方法であって、
    上流から割り当てられるアドレス又はアドレスブロックが消滅した場合は、
    前記下流ネットワークに属するルータから、その下流に、これまでの割り当てアドレス又はアドレスブロックとそれに対応する到達可能な終点アドレス群の利用停止を通知するステップと、
    前記端末が、受信した情報に基づき、割り当てアドレス情報とそれに対応する到達可能な終点アドレス群を記憶装置から消滅させるステップと、
    を有することを特徴とするアドレスの消滅方法。
12. 請求項４ないし６のうちのいずれか１項に記載の始点アドレス選択情報の通知方法で通知されたアドレス又はアドレスブロックの変更方法であって、
    上流から割り当てられたアドレス又はアドレスブロックが変更された場合は、
    前記下流ネットワークに属するルータから、その下流に、これまでの割り当てアドレス又はアドレスブロックとそれに対応する到達可能な終点アドレスの利用停止、及び新たな割り当てアドレス情報又はアドレスブロック情報とそれに対応する新しい到達可能な終点アドレス群の情報を通知するステップと、
    前記端末が、受信した情報に基づき、割り当てアドレス情報とそれに対応する到達可能な終点アドレス群を新しいものに書き換えて記憶装置に記録するステップと、
    を有することを特徴とするアドレスの変更方法。
13. 複数の上流ネットワークのそれぞれが端末又はルータにアドレスを割り当てるネットワークシステムであって、
    前記複数の上流ネットワークのそれぞれに属し、割り当てアドレス情報又は割り当てアドレスブロック情報と当該上流ネットワークが到達可能な終点アドレス群の組を端末又はルータが適切な始点アドレスを選択するための情報である始点アドレス選択情報として前記端末又はルータに通知するサーバと、
    パケットを送信する際に、前記割り当てアドレス情報又は前記割り当てアドレスブロック情報と前記到達可能な終点アドレス群の組に基づいて、送信するパケットの終点アドレスが属する前記到達可能な終点アドレス群を有する組の前記割り当てアドレス情報又は前記割り当てアドレスブロック情報の中から選択されたアドレスを始点アドレスとして選択し、適切な上流ネットワークにパケットを送信する端末又はルータと、
    を有することを特徴とするネットワークシステム。
14. 請求項１３に記載のネットワークシステムにおける始点アドレス選択情報の通知方法であって、
    上流ネットワークがアドレスを前記端末又はルータに対して払い出す際に、その割り当てアドレス情報と到達可能な終点アドレス群の組を通知するステップと、
    前記端末又はルータが、割り当てられたアドレス情報と到達可能な終点アドレス群の情報を受信し、受信した情報と上流ネットワークにパケットを送信するための情報の組を記憶装置に記憶するステップと、
    前記端末又はルータが、パケットを上流ネットワークに送信する際に、そのパケットの終点アドレス及び前記ステップで記憶装置に記憶した情報に基づき、適切な始点アドレスと適切な上流ネットワークを選択するステップと、
    を有することを特徴とする始点アドレス選択情報の通知方法。
15. 請求項１ないし１４のうちいずれか１項に記載されたサーバ。
16. 請求項１ないし１４のうちいずれか１項に記載された端末。
17. 請求項１ないし１４のうちいずれか１項に記載されたルータ。

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