JP4704729B2 - パケットデータ処理ノード装置 - Google Patents

Description

本発明は、パケットデータを転送するパケットデータ処理ノード装置に関し、特に、拡張モジュールを安全に接続する技術に関する。

従来、パケットデータ処理ノード装置は、機能部、ネットワークインタフェース部及びスイッチング部から構成されている。機能部は、ルーティングプログラムを実行することによって、宛先テーブルを作成する。ネットワークインタフェース部は、パケットデータをネットワーク回線との間で送受信する。スイッチング部は、ネットワークインタフェース部を相互に接続する。

ネットワークインタフェース部は、パケットを受信すると、パケットの内部ルーティング情報を宛先テーブルから検索する。次に、ネットワークインタフェース部は、検索した内部ルーティング情報をパケットに付加し、そのパケットをスイッチング部へ転送する。スイッチング部は、転送されたパケットから内部ルーティング情報を抽出する。そして、スイッチング部は、抽出した内部ルーティング情報に従って、パケットをネットワークインタフェース部に転送する。このようにして、パケットデータ処理ノード装置は、パケットを転送する。

近年、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）網の普及によって、通信速度が高速化し、更に、サービスが高度化している。従って、パケットデータ処理ノード装置は、パケット転送という基本的な動作の他に、ユーザが要求する処理機能の提供が求められるようになってきている。

ユーザが要求する処理機能を提供する従来技術として、認証されたソフトウエア・プログラム・モジュールをモジュールサーバに蓄積する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

ソフトウェア・プログラム・モジュールは、ユーザが要求する処理機能を提供する。モジュールサーバは、ユーザから要求があると、ソフトウェア・プログラム・モジュールをパケットデータ処理ノード装置に送信する。パケットデータ処理ノード装置は、ソフトウェア・プログラム・モジュールを受信すると、受信したソフトウェア・プログラム・モジュール実行する。

この従来技術は、モジュールサーバに蓄積される際のソフトウエア・プログラム・モジュールの認証動作を特徴とする。具体的には、モジュールサーバにソフトウエア・プログラム・モジュールの開発者のデータを予め登録しておく。そして、ソフトウエア・プログラム・モジュールに添付された開発者の電子署名と予め登録された開発者のデータとを比較することによって、ソフトウエア・プログラム・モジュールを認証する。

また、従来技術は、ソフトウエア・プログラム・モジュールを利用するユーザの認証動作も特徴とする。具体的には、ソフトウエア・プログラム・モジュールを利用するユーザをモジュールサーバに予め登録しておく。そして、モジュールサーバは、登録されたユーザが管理するパケット転送ノード装置に対してのみ、ソフトウエア・プログラム・モジュールを送信することによって、ユーザを認証する。
特開２００４−１５８０４４号公報

しかし、前述した従来技術によると、以下の３つの問題が生じる。

第１の問題は、ソフトウエア・プログラム・モジュールの開発者が増加する度に、開発者のデータをモジュールサーバに登録しなければならない点である。第２の問題は、ソフトウエア・プログラム・モジュールを利用するユーザが増加する度に、ユーザをモジュールサーバに登録しなければならない点である。第３の問題は、ハードウェアモジュールに対しては実現することができない点である。

本発明は、処理機能をハードウエアモジュールとして実現し、開発者のデータや利用ユーザの登録を必要としない認証が可能なパケットデータ処理ノード装置の提供を目的とする。

本発明は、所定の処理を実行する拡張モジュールと、前記拡張モジュールにパケットデータを転送するパケットデータ処理ノード装置本体と、から構成されるモジュール型パケットデータ処理ノード装置において、前記拡張モジュールは、接続判定用のデータを蓄積保持する記憶部と、前記パケットデータ処理ノード装置本体から前記接続判定用のデータを要求されると、前記記憶部に蓄積保持された前記接続判定データを、前記パケットデータ処理ノード装置本体へ送信するモジュール制御部と、を備え、前記パケットデータ処理ノード装置本体は、前記拡張モジュールから受信した前記接続判定用のデータに基づいて、前記拡張モジュールの接続を許可するか否かを判定するモジュール認証制御部と、前記モジュール認証制御部が接続を許可すると判定した場合、前記拡張モジュールからパケットデータを受信する接続制御部と、前記パケットデータ処理ノード装置の全体を制御するノード制御部と、を備え、前記ノード制御部と前記モジュール認証制御部とは、前記ノード制御部から前記モジュール認証制御部への通信を許容するが、前記モジュール認証制御部から前記ノード制御部への通信を許容しないように接続されることを特徴とする。

本発明によると、パケットデータ処理ノード装置は、機能、性能及び安全性が保証された拡張モジュールを、接続することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態のパケットデータ処理ノード装置のブロック図である。

パケットデータ処理ノード装置１は、ノード制御モジュール１０、スイッチング部３０、複数のネットワーク・インタフェース・モジュール３１〜３ｎ及びモジュール認証接続インタフェース部４１から構成される。また、パケットデータ処理ノード装置１には、拡張モジュール５１が接続される。

ノード制御モジュール１０は、図３で詳細を説明するが、ネットワーク・インタフェース・モジュール３１〜３ｎ及びモジュール認証接続インタフェース部４１を制御する。

ノード制御モジュール１０は、信号線Ｌ１を介して、ネットワーク・インタフェース・モジュール３１〜３ｎ及びモジュール認証接続インタフェース部４１と接続する。ただし、信号線Ｌ１において、ノード制御モジュール１０からネットワーク・インタフェース・モジュール３１〜３ｎ又はモジュール認証接続インタフェース部４１方向への通信は許容されるが、逆方向の通信は許容されない。

また、ノード制御モジュール１０は、信号線Ｌ２を介して、ネットワーク・インタフェース・モジュール３１〜３ｎと接続する。ただし、信号線Ｌ２において、ノード制御モジュール１０からネットワーク・インタフェース・モジュール３１〜３ｎ方向への通信は許容されるが、逆方向の通信は許容されない。

また、ノード制御モジュール１０は、信号線Ｌ３を介して、モジュール認証接続インタフェース部４１と接続する。ただし、信号線Ｌ３において、ノード制御モジュール１０からモジュール認証接続インタフェース部４１方向への通信は許容されるが、逆方向の通信は許容されない。

モジュール認証接続インタフェース部４１は、拡張モジュール５１と接続する。なお、モジュール認証接続インタフェース部４１は、一つを図示するが、複数備えられてもよい。

拡張モジュール５１は、データ量計測機能を備える。更に、機能、性能及び安全性が保証されている必要がある。但し、拡張モジュール５１は、映像データのレート変換機能やデータの暗号化機能等の他の機能を備えていてもよい。

ネットワーク・インタフェース・モジュール３１は、ネットワークＮＷ１と接続する。同様に、ネットワーク・インタフェース・モジュール３ｎは、ネットワークＮＷｎと接続する。なお、ネットワークＮＷ１には、サーバ４が接続されている。また、ネットワークＮＷｎには、クライアント５が接続されている。サーバ４は、パケットデータ処理ノード装置１を経由して、クライアント５にＩＰパケットを送信する。

スイッチング部３０は、入力ポートを備え、出力ポートＰ１０、Ｐ３１〜Ｐ３ｎ、Ｐ４１を備える。スイッチング部３０は、内部ヘッダを参照して、内部パケット（図２で後述する。）を転送する。なお、出力ポートＰ１０は、ノード制御モジュール１０と接続し、出力ポートＰ３１〜Ｐ３ｎは、それぞれのネットワーク・インタフェース・モジュール３１〜３ｎと接続し、出力ポートＰ４１は、モジュール認証接続インタフェース部４１と接続する。

図２は、本発明の第１の実施の形態の内部パケットの構成図である。

内部パケット９０は、内部ヘッダ９０１及びＩＰパケット９０２から構成される。ＩＰパケット９０２は、ネットワーク・インタフェース・モジュール３１〜３ｎがネットワークＮＷ１〜ＮＷｎから受信するパケットデータである。内部ヘッダ９０１には、スイッチング部３０がパケットを出力する出力ポート番号（内部アドレス）が格納される。

図３は、本発明の第１の実施の形態のノード制御モジュール１０のブロック図である。

ノード制御モジュール１０は、スイッチ受信インタフェース１１、スイッチ送信インタフェース１２、内部ヘッダ削除部１３、内部ヘッダ付加部１４、ノード制御部１５、転送テーブル１６、宛先テーブル１７、入力部１８、表示部１９及びメモリ２０から構成される。

スイッチ受信インタフェース１１は、スイッチング部３０の出力ポートＰ１０に接続され、内部パケット９０を受信する。スイッチ送信インタフェース１２は、スイッチング部３０の入力ポートに接続され、内部パケット９０を送信する。

内部ヘッダ削除部１３は、スイッチ受信インタフェース１１が受信した内部パケット９０から内部ヘッダ９０１を削除する。内部ヘッダ付加部１４は、宛先テーブル１７を参照して、ノード制御部１５から受信したＩＰパケット９０２に内部ヘッダ９０１を付加する。

転送テーブル１６（図４で後述する。）は、ＩＰパケット９０２のフロー情報とＩＰパケット９０２を処理する拡張モジュール５１の内部アドレスとの対応を示す。宛先テーブル１７（図５で後述する。）は、ＩＰパケット９０２の宛先ＩＰアドレスと内部アドレスとの対応を示す。

ノード制御部１５は、転送テーブル１６及び宛先テーブル１７を更新する。また、ノード制御部１５は、宛先テーブル１７を更新すると、信号線Ｌ１を介して、ネットワーク・インタフェース・モジュール３１〜３ｎが備える宛先テーブル３１８を更新し、モジュール認証接続インタフェース部４１が備える宛先テーブル４１５を更新する。同様に、ノード制御部１５は、転送テーブル１６を更新すると、信号線Ｌ２を介して、ネットワーク・インタフェース・モジュール部３１〜３ｎが備える転送テーブル３１７を更新する。

入力部１８は、管理者から情報を入力され、入力された情報をノード制御部１５に送信する。表示部１９は、ノード制御部１５から受信した情報を表示する。なお、入力部１８及び表示部１９は、ノード制御部１５に情報を入力する計算機と接続するインタフェースでもよい。

メモリ２０には、ノード制御モジュール１０のＩＰアドレス等が記憶されている。

図４は、本発明の第１の実施の形態の転送テーブル１６の構成図である。

転送テーブル１６は、フロー定義情報６０Ａ及び内部アドレス６０Ｂから構成される。

フロー定義情報６０Ａは、ＩＰパケット９０２のフローの情報である。例えば、フロー定義情報６０Ａには、宛先ＩＰアドレスや送信元ＩＰアドレス等が格納される。内部アドレス６０Ｂは、スイッチング部３０がパケットを出力する出力ポートＰ１０等の番号である。

例えば、エントリ６０１に示すように、フロー定義６０Ａ「宛先ＩＰアドレス＝ＩＰ５」の内部アドレス６０Ｂは、「Ｐ４１」である。

図５は、本発明の第１の実施の形態の宛先テーブル１７の構成図である。

宛先テーブル１７は、宛先ＩＰアドレス６１Ａ及び内部アドレス６１Ｂから構成される。

宛先ＩＰアドレス６１Ａは、ＩＰパケット９０２の宛先のＩＰアドレスである。内部アドレス６１Ｂは、スイッチング部３０がパケットを出力する出力ポートＰ１０等の番号である。

本実施の形態では、内部アドレス６１Ｂは、各モジュールとの対応関係を容易に理解できるように、それぞれのモジュール１０、３１〜３ｎ、４１の符号と対応させた。

例えば、エントリ６１１に示すように、宛先ＩＰアドレス６１Ａ「ＩＰ１０（ノード制御部１０）」の内部アドレス６１Ｂは、「Ｐ１０」である。同様に、宛先ＩＰアドレス６１Ａ「ＩＰ５１（拡張モジュール５１）」の内部アドレス６１Ｂは、「Ｐ４１」であり（エントリ６１２）、宛先ＩＰアドレス６１Ａ「ＩＰ４（サーバ４）」の内部アドレス６１Ｂは、「Ｐ３１」であり（エントリ６１３）、宛先ＩＰアドレス６１Ａ「ＩＰ５（クライアント５）」の内部アドレス６１Ｂは、「Ｐ３ｎ」である（エントリ６１４）。

図６は、本発明の第１の実施の形態のネットワーク・インタフェース・モジュール３１〜３ｎのブロック図である。

ネットワーク・インタフェース・モジュール３１〜３ｎは、出力回線インタフェース３１１、入力回線インタフェース３１２、スイッチ受信インタフェース３１３、スイッチ送信インタフェース３１４、内部ヘッダ削除部３１５、フロー制御部３１６、転送テーブル３１７及び宛先テーブル３１８から構成される。

出力回線インタフェース３１１は、ネットワークＮＷ１〜ＮＷｎに接続され、ＩＰパケット９０２を送信する。入力回線インタフェース３１２は、ネットワークＮＷ１〜ＮＷｎに接続され、ＩＰパケット９０２を受信する。

スイッチ受信インタフェース３１３は、スイッチング部３０の出力ポートＰ３１に接続され、内部パケット９０を受信する。スイッチ送信インタフェース３１４は、スイッチング部３０の入力ポートに接続され、内部パケット９０を送信する。

内部ヘッダ削除部３１５は、内部パケット９０から内部ヘッダ９０１を削除する。フロー制御部３１６は、転送テーブル３１７及び宛先テーブル３１８を参照して、ＩＰパケット９０２に内部ヘッダ９０１を付加する。

転送テーブル３１７には、ノード制御モジュール１０に備わる転送テーブル１６（図４）と同一の内容が格納されており、ＩＰパケット９０２のフロー情報とＩＰパケット９０２を処理する拡張モジュール５１の内部アドレスとの対応を示す。なお、転送テーブル３１７は、信号線Ｌ２を介して、ノード制御モジュール１０によって更新される。

宛先テーブル３１８には、ノード制御モジュール１０に備わる宛先テーブル１７（図５）と同一の内容が格納されており、ＩＰパケット９０２の宛先ＩＰアドレスと内部アドレスとの対応を示す。なお、宛先テーブル３１８は、信号線Ｌ１を介して、ノード制御モジュール１０によって更新される。

次に、ネットワーク・インタフェース・モジュール３１〜３ｎが、ネットワークＮＷ１〜ＮＷｎからＩＰパケット９０２を受信した場合の処理について説明する。

まず、入力回線インタフェース３１２は、ネットワークＮＷ１〜ＮＷｎからＩＰパケット９０２を受信する。そして、入力回線インタフェース３１２は、受信したＩＰパケット９０２をフロー制御部３１６に送る。

フロー制御部３１６は、ＩＰパケット９０２を受けると、ＩＰパケット９０２のヘッダから宛先ＩＰアドレスを抽出する。次に、フロー制御部３１６は、抽出したＩＰアドレスとフロー定義情報６０Ａとが一致するエントリを、転送テーブル３１７から検索する。

フロー制御部３１６は、一致するエントリを見つけると、そのエントリの内部アドレス６０Ｂを含む内部ヘッダ９０１をＩＰパケット９０２に付加して、スイッチ送信インタフェース３１４に送る。

一方、フロー制御部３１６は、一致するエントリが見つからない場合、抽出したＩＰアドレスと宛先ＩＰアドレス６１Ａとが一致するエントリを、宛先テーブル３１８から検索する。次に、フロー制御部３１６は、一致するエントリの内部アドレス６１Ｂを含む内部ヘッダ９０１をＩＰパケット９０２に付加して、スイッチ送信インタフェース３１４に送る。

スイッチ送信インタフェース３１４は、内部パケット９０を受けると、スイッチング部３０へ転送する。

図７は、本発明の第１の実施の形態のモジュール認証接続インタフェース部４１及び拡張モジュール５１のブロック図である。

モジュール認証接続インタフェース部４１は、スイッチ受信インタフェース４１１、スイッチ送信インタフェース４１２、内部ヘッダ削除部４１３、内部ヘッダ付加部４１４、宛先テーブル４１５、モジュール接続センサ４１６、モジュール認証制御部４１７、接続制御部４１８、コネクタ４１９及びメモリ４２０から構成される。

スイッチ受信インタフェース４１１は、スイッチング部３０の出力ポートＰ４１に接続され、内部パケット９０を受信する。スイッチ送信インタフェース４１２は、スイッチング部３０の入力ポートに接続され、内部パケット９０を送信する。

内部ヘッダ削除部４１３は、内部パケット９０から内部ヘッダ９０１を削除する。内部ヘッダ付加部４１４は、宛先テーブル４１５を参照して、ＩＰパケット９０２に内部ヘッダ９０１を付加する。

宛先テーブル４１５は、ノード制御モジュール１０に備わる宛先テーブル１７（図５）と同一の内容が格納されており、ＩＰパケット９０２の宛先ＩＰアドレスと内部アドレスとの対応を示す。
。

接続制御部４１８は、拡張モジュール５１からのパケットの受信を制御する。

モジュール認証制御部４１７は、拡張モジュール５１を認証する。メモリ４２０には、認証条件テーブル（図８で後述する。）等が記憶される。コネクタ４１９は、拡張モジュール５１のコネクタ５１９と接続する。

モジュール接続センサ４１６は、コネクタ４１９に拡張モジュール５１が接続されているか否かを判定し、判定した結果をモジュール認証制御部４１７に通知する。モジュール接続センサ４１６は、例えば、圧力センサや電気的なセンサ等であり、コネクタ４１９に拡張モジュール５１が接続されたことを検出できればよい。

一方、拡張モジュール５１は、入力部５１１、表示部５１２、モジュール制御部５１３、メモリ５１４、データ量統計部５１５及びコネクタ５１９から構成される。

入力部５１１は、管理者から情報を入力され、入力された情報をモジュール制御部５１３に送信する。表示部５１２は、モジュール制御部５１３から受信した情報を表示する。なお、入力部５１１及び表示部５１２は、モジュール制御部５１３に情報を入力する計算機と接続するインタフェースであってもよい。

モジュール制御部５１３は、拡張モジュール５１の全体を制御する。

メモリ５１４には、認証応答テーブル（図９で後述する。）及びアドレス情報等が記憶されている。

データ量統計部５１５は、モジュール認証接続インタフェース部４１から受信したデータの量を測定する。

図８は、本発明の第１の実施の形態のモジュール認証接続インタフェース部４１が備える認証条件テーブル６３の構成図である。

認証条件テーブル６３は、認証用条件項目６３Ａ及び条件データ６３Ｂから構成される。

認証用条件項目６３Ａは、拡張モジュール５１の認証で用いるデータの種類を示す。条件データ６３Ｂは、拡張モジュール５１を認証する条件を示す。

なお、エントリ６３０に示すように、認証用条件項目６３Ａ「認証データ」の条件データ６３Ｂは、「xyz!?ABC」である。また、エントリ６３１に示すように、認証用条件項目６３Ａ「消費電力」の条件データ６３Ｂは、「１００ワット以下」である。

図９は、本発明の第１の実施の形態の拡張モジュール５１が備える認証応答テーブルの構成図である。

認証応答テーブル６４は、認証用応答項目６４Ａ及び応答データ６４Ｂから構成される。

認証用応答項目６４Ａは、認証時に応答するデータの種類を示す。応答データ６４Ｂは、認証時に応答するデータを示す。

なお、エントリ６４０に示すように、認証用応答項目６４Ａ「認証データ」の応答データ６４Ｂは、「xyz!?ABC」である。また、エントリ６４１に示すように、認証用応答項目６４Ａ「消費電力」の応答データ６４Ｂは、「８０ワット」である。

次に、ノード制御モジュール１０、モジュール認証接続インタフェース部４１及び拡張モジュール５１の処理について詳述する。

図１０は、本発明の第１の実施の形態のノード制御部１５の処理のフローチャートである。

ノード制御モジュール１０に電源が供給されると、本処理を開始する（７００）。

まず、初期設定データの入力を要求する表示を表示部１９に指示する（７０１）。指示を受けた表示部１９は、初期設定データの入力要求のメッセージを表示する。

次に、入力部１８又は内部ヘッダ削除部１３からデータを受信したか否かを判定する（７０２）。データを受信しない場合、受信するまで待機する。

データを受信すると、受信データが宛先設定データであるか否かを判定する（７０３）。なお、宛先設定データは、宛先ＩＰアドレス及び内部アドレスを含む。

受信データが宛先設定データであると、受信データと同一のエントリが宛先テーブル１７に存在するか否かを判定する（７０４）。なお、受信データに含まれる宛先ＩＰアドレスと宛先ＩＰアドレス６１Ａとが同一で、更に、受信データに含まれる内部アドレスと内部アドレス６１Ｂとが同一のエントリを発見すると、宛先テーブル１７に同一のエントリが存在すると判定する。

宛先テーブル１７に同一のエントリが存在すると、受信データを廃棄して、ステップ７０２に戻る。

一方、宛先テーブル１７に同一のエントリが存在しないと、宛先テーブル１７に受信データを格納する。更に、信号線Ｌ１を介して、ネットワーク・インタフェース・モジュール３１〜３ｎの宛先テーブル３１８に受信データを格納し、モジュール認証接続インタフェース部４１の宛先テーブル４１５に受信データを格納する（７０５）。そして、ステップ７０２に戻る。

なお、管理者は、宛先設定データを入力部１８に繰り返し入力することによって、宛先テーブル１７を生成することができる。

一方、ステップ７０３で受信データが宛先設定データでないと、受信データが転送設定データであるか否かを判定する（７０６）。なお、転送設定データは、フロー定義情報及び内部アドレスを含む。

受信データが転送設定データであると、受信データと同一のエントリが転送テーブル１６に存在するか否かを判定する（７０７）。なお、受信データに含まれるフロー定義情報とフロー定義６０Ａとが同一で、更に、受信データに含まれる内部アドレスと内部アドレス６０Ｂとが同一のエントリを発見すると、転送テーブル１６に同一のエントリが存在すると判定する。

転送テーブル１６に同一のエントリが存在すると、受信データを廃棄して、ステップ７０２に戻る。

一方、宛先テーブル１６に同一のエントリが存在しないと、転送テーブル１６に受信データを格納する。更に、信号線Ｌ２を介して、ネットワーク・インタフェース・モジュール３１〜３ｎの転送テーブル３１７に受信データを格納する（７０８）。そして、ステップ７０２に戻る。

一方、ステップ７０６で受信データが転送設定データでないと、受信データがノード制御モジュール１０のＩＰアドレス設定データであるか否かを判定する（７０９）。

受信データがＩＰアドレス設定データであると、受信データをメモリ２０に格納する（７１０）。そして、ステップ７０２に戻る。

一方、ステップ７０９で受信データがアドレス設定データでないと、受信データが認証用の条件データであるか否かを判定する（７１１）。なお、認証用の条件データは、認証条件項目及び条件データを含む。

受信データが認証用の条件データでないと、経路制御処理等の処理を行い（７１３）、ステップ７０２に戻る。

一方、受信データが認証用の条件データであると、信号線Ｌ３を介して、モジュール認証制御部４１７へ受信データを送信する（７１２）。そして、ステップ７０２に戻る。

以上のように、ノード制御部１５は、転送テーブル１６や宛先テーブル１７等を更新する。

図１１は、本発明の第１の実施の形態のモジュール認証制御部４１７の処理のフローチャートである。

モジュール認証接続インタフェース部４１に電源が供給されると、本処理を開始する（７３０）。

まず、ノード制御部１５から認証用の条件データを受信したか否かを判定する（７３１）。認証用の条件データを受信しない場合、受信するまで待機する。

認証用の条件データを受信すると、メモリ４２０内の認証条件テーブル６３に受信データを格納する（７３２）。

次に、モジュール接続センサ４１６からの出力によって、コネクタ４１９に拡張モジュール５１が接続されているか否かを判定する（７３３）。拡張モジュール５１が接続されていない場合、接続されるまで待機する。

拡張モジュール５１が接続されていると判定すると、モジュール制御部５１３にモジュール認証用データの要求を送信する（７３４）。なお、モジュール認証用データの要求は、認証条件テーブル６３に格納された認証条件項目６３Ａを含む。

次に、モジュール制御部５１３から認証用の応答データ６４Ｂを受信したか否かを判定する（７３５）。認証用の応答データ６４Ｂを受信していない場合、受信するまで待機する。

認証用の応答データ６４Ｂを受信すると、受信した認証用の応答データ６４Ｂが認証条件テーブル６３の条件データ６３Ｂを満たしたか否かを判定する（７３６）。

認証用の応答データ６４Ｂが条件データ６３Ｂを満たさない場合、拡張モジュール５１の認証の失敗をモジュール制御部５１３に通知する（７４０）。そして、ステップ７３３に戻る。

一方、認証用の応答データ６４Ｂが条件データ６３Ｂを満たした場合、拡張モジュール５１のＩＰアドレスの入力許可をモジュール制御部５１３に通知する（７３７）。次に、接続制御部４１８に対して、拡張モジュール５１からのデータの受信を許可する（７３８）。そして、拡張モジュール５１にサービスの開始を指示する（７３９）。

次に、管理コンソール等からの入力に基づいて、サービスが終了したか否かを判定する（７４１）。

サービスが終了していない場合、終了するまで待機する。

サービスが終了すると、モジュール接続センサ４１６を使って、拡張モジュール５１がコネクタ４１９に接続されているか否かを判定する（７４２）。

拡張モジュール５１が接続されている場合、拡張モジュール５１の接続が解除されるまで待機する。

拡張モジュール５１の接続が解除されると、ステップ７３３に戻る。

以上のように、モジュール認証制御部４１７は、機能、性能及び安全性が保証された拡張モジュール５１を認証することができる。

図１２は、本発明の第１の実施の形態のモジュール制御部５１３の処理のフローチャートである。

拡張モジュール５１がモジュール認証接続インタフェース部４１に接続されると、本処理を開始する（７６０）。

まず、モジュール認証制御部４１７からモジュール認証用データの要求を受信したか否かを判定する（７６１）。モジュール認証用データの要求を受信していない場合、受信するまで待機する。

モジュール認証用データの要求を受信すると、受信した要求に含まれる認証用条件項目６３Ａと認証用応答項目６４Ａとが一致するエントリをメモリ５１４内の認証応答テーブル６４から抽出する。次に、抽出したエントリの応答データ６４Ｂをモジュール認証制御部４１７に送信する（７６５）。

次に、モジュール認証制御部４１７からデータを受信したか否かを判定する（７６６）。モジュール認証制御部４１７からデータを受信していない場合、受信するまで待機する。

モジュール認証制御部４１７からデータを受信すると、受信したデータが拡張モジュール５１のＩＰアドレスの入力許可であるか否かを判定する（７６７）。

受信したデータが拡張モジュール５１のＩＰアドレス入力許可データでない場合、受信したデータが認証の失敗の通知であるか否かを判定する（７６８）。

受信したデータが認証の失敗の通知でない場合、ステップ７６７に戻る。

一方、受信したデータが認証の失敗の通知であると、認証失敗の表示を表示部５１２に指示する（７６９）。

一方、ステップ７６７で受信したデータが拡張モジュール５１のＩＰアドレス入力許可データであると、ＩＰアドレスの入力を要求する表示を表示部５１２に指示する（７７０）。

次に、入力部５１１からＩＰアドレスが入力されたか否かを判定する（７７１）。入力部５１１からＩＰアドレスが入力されていない場合、入力されるまで待機する。

入力部５１１からＩＰアドレスが入力されると、そのＩＰアドレスをメモリ５１４に格納する（７７２）。なお、ＩＰアドレスを格納した後に、宛先テーブル１７、３１８、４１５及び転送テーブル１６、３１７を更新する要求パケットをモジュール認証接続インタフェース部４１に送信してもよい。

また、ステップ７７０〜７７２に代わって、メモリ５１４内に予め格納されているＩＰアドレスを有効にする処理を行ってもよい。

次に、統計処理用の条件の入力を要求する表示を表示部５１２に指示する（７７３）。なお、統計処理用の条件は、例えば、単位時間当たりのデータ量計測条件であり、データ量統計部５１５がデータ量を計測する際に利用する各種条件である。

次に、入力部５１１から統計処理用の条件が入力されたか否かを判定する（７７４）。入力部５１１から統計処理用の条件が入力されていない場合、入力されるまで待機する。

入力部５１１から統計処理用の条件が入力されると、入力された統計処理用の条件をデータ量統計部５１５に設定する（７７５）。なお、データ量統計部５１５は、統計処理用の条件を設定されると、統計処理を開始する。

次に、データ量統計部５１５から統計情報を受信したか否かを判定する（７７６）。統計情報は、データ量統計部５１５の統計処理の結果である。

データ量統計部５１５から統計情報を受信していない場合、受信するまで待機する。

データ量統計部５１５から統計情報を受信すると、受信した統計情報の表示を表示部５１２に指示する（７７７）。

次に、入力部５１１からの入力に基づいて、サービスが終了したか否かを判定する（７７８）。

サービスが終了していない場合、ステップ７７６に戻る。

一方、サービスが終了すると、本処理は終了する（７７９）。

以上のように、モジュール制御部５１３は、認証情報をモジュール認証接続インタフェース部４１に送信する。そして、モジュール制御部５１３は、拡張モジュール５１が認証されると、統計処理の開始をデータ量統計部５１５へ指示する。

第１の実施の形態によれば、拡張モジュール５１は、機能、性能及び安全性が保証される場合のみ、正当な認証用の応答データ６４Ｂを格納している。よって、モジュール認証接続インタフェース部４１は、応答データ６４Ｂを確認することによって、機能、性能、及び安全性が保証されていない拡張モジュール５１の接続を防止することができる。

また、パケットデータ処理ノード１装置は、開発者のデータやユーザの登録なしに、拡張モジュールの接続を認証することができる。

また、パケットデータ処理ノード装置１は、ノード制御モジュール１０で認証の処理をせず、モジュール認証接続インタフェース部４１で認証の処理をする。よって、パケットデータ処理ノード装置１は、不正な拡張モジュール５１が接続されても、装置全体の制御に悪影響を及ぼすことがない。更に、ノード制御モジュール１０は、認証の処理をしないので、スループットを落とすことがない。

（第２の実施の形態）
第２の実施の形態のパケットデータ処理ノード装置１は、接続された拡張モジュール５１の異常を判定する。

本形態のパケットデータ処理ノード装置１は、モジュール認証接続インタフェース部４１を除き、第１の実施の形態と同一の構成であるので、説明は省略する。

第１の実施の形態のモジュール認証接続インタフェース部４１は、拡張モジュール５１を認証すると、拡張モジュール５１との通信を許可する。

一方、第２の実施の形態のモジュール認証接続インタフェース部４１は、第１の実施の形態の動作に加えて、拡張モジュール５１から異常なデータが送出されるか否かを判定する。そして、異常なデータが送出されると、拡張モジュール５１からのデータを遮断する。

図１３は、本発明の第２の実施の形態のモジュール認証接続インタフェース部４１のブロック図である。

第２の実施の形態のモジュール認証接続インタフェース部４１は、転送量測定部４２１、受信量測定部４２２、モジュール異常判定部４２３及びモジュール認証制御部４２４を備える。それ以外の構成は、第１の実施の形態のモジュール接続インタフェース部４１（図７）の構成と同一である。なお、第１の実施の形態と同一の構成には同一の番号を付し、説明を省略する。

転送量測定部４２１は、拡張モジュール５１へ送信する単位時間当たりのデータ量を測定し、測定結果をモジュール異常判定部４２３へ通知する。受信量測定部４２２は、拡張モジュール５１から受信した単位時間当たりのデータ量を測定し、測定結果をモジュール異常判定部４２３へ通知する。

モジュール異常判定部４２３は、転送量測定部４２１の測定結果及び受信量測定部４２２の測定結果を比較することによって、拡張モジュール５１の異常の発生を判定する。具体的には、モジュール異常判定部４２３は、それぞれの測定結果の差が大きいと、拡張モジュール５１に異常が発生したと判定する。なぜなら、拡張モジュール５１は、特定のフローに対するデータ量を測定する機能を備えるので、受信するデータ量及び送信するデータ量は同一だからである。

また、モジュール異常判定部４２３は、拡張モジュール５１に異常が発生したと判定すると、拡張モジュール５１の異常をモジュール認証制御部４２４に通知する。

モジュール認証制御部４２４は、図１４で説明するように、拡張モジュール５１の認証及び異常判定を行う。

図１４は、本発明の第２の実施の形態のモジュール認証制御部４２４の処理のフローチャートである。

第２の実施のモジュール認証制御部４２４の処理のステップ７３０〜７４０は、第１の実施の形態のモジュール認証制御部４１７の処理と同一であるので、説明は省略する。なお、同一のステップには、同一の番号を付した。

ステップ７３９でサービスの開始を拡張モジュール５１に指示すると、拡張モジュール５１の異常の通知をモジュール異常判定部４２３から受信したか否かを判定する（７４３）。

拡張モジュール５１の異常の通知を受信していない場合、受信するまで待機する。

拡張モジュール５１の異常の通知を受信すると、接続制御部４１８に対して、拡張モジュール５１からのデータの受信の停止を指示する（７４４）。そして、本処理を終了する（７４５）。

以上のように、モジュール認証接続インタフェース部４１は、拡張モジュール５１の異常を判定する。なお、モジュール認証接続インタフェース部４１は、単位時間あたりのフロー数等の他の情報によって、拡張モジュール５１の異常を判定してもよい。

第２の実施形態によれば、モジュール認証接続インタフェース部４１は、拡張モジュール５１から異常なデータの送信を検出すると、拡張モジュール５１からのデータの受信を停止する。よって、パケットデータ処理ノード装置１から外部に不正なデータを送信することを防止できる。

例えば、拡張モジュール５１が、ウィルスに感染した場合や不正アクセスの踏み台として利用された場合等であっても、モジュール認証接続インタフェース部４１は、拡張モジュール５１の異常を判定するので、拡張モジュール５１の不正な動作を防止することができる。

（第３の実施の形態）
第３の実施の形態のパケットデータ処理ノード装置１は、拡張モジュール５１の機能を確認して認証する。

第３の実施の形態は、モジュール認証接続インタフェース部４１及び拡張モジュール５１を除き、第１の実施の形態と同一の構成であるので、説明は省略する。

第１の実施の形態のモジュール認証接続インタフェース部４１は、認証用データを使って、拡張モジュール５１を認証する。

一方、第３の実施の形態のモジュール認証接続インタフェース部４１は、認証用のパケットデータを拡張モジュール５１へ送信する。そして、モジュール認証接続インタフェース部４１は、認証用のパケットデータの量を正しく測定できた拡張モジュール５１のみを認証する。

図１５は、本発明の第３の実施の形態のモジュール認証接続インタフェース部４１及び拡張モジュール５１のブロック図である。

第３の実施の形態のモジュール認証接続インタフェース部４１は、信号発生部４２５及びモジュール認証制御部４２６を備える。それ以外の構成は、第１の実施の形態のモジュール認証接続インタフェース部４１（図７）の構成と同一である。なお、同一の構成は、同一の番号を付し、説明を省略する。

信号発生部４２５は、認証用のパケットデータを発生し、拡張モジュール５１へ送信する。モジュール認証制御部４２６は、図１６で説明するように、拡張モジュール５１を認証する。

第３の実施の形態の拡張モジュール５１は、モジュール制御部５２０を備える。それ以外の構成は、第１の実施の形態の拡張モジュール５１（図７）の構成と同一である。なお、同一の構成は、同一の番号を付し、説明を省略する。

モジュール制御部５１は、図１７で説明するように、拡張モジュール全体を制御する。

図１６は、本発明の第３の実施の形態のモジュール認証制御部４２６の処理のフローチャートである。

モジュール認証接続インタフェース部４１に電源が供給されると、本処理を開始する（８００）。

まず、モジュール接続センサ４１６からの出力によって、コネクタ４１９に拡張モジュール５１が接続されているか否かを判定する（８０１）。

拡張モジュール５１が接続されていない場合、拡張モジュール５１が接続されるまで待機する。

拡張モジュール５１が接続されると、接続許可条件をモジュール制御部５２０に送信する（８０２）。接続許可条件は、拡張モジュール５１の接続を認証する機能テストの種類を示し、例えば、拡張モジュール５１がデータ量を計測する機能があるか否かのテストの通知である。なお、機能テストの種類は、対応する番号を予め設定することによって、その種類を特定することができる。

次に、拡張モジュール５１から測定準備完了データを受信したか否かを判定する（８０３）。なお、測定準備完了データは、拡張モジュール５１が機能テストの準備を完了したことを示す。

測定準備完了データを受信していない場合、受信するまで待機する。測定準備完了データを受信すると、測定用のパケットデータの送信を信号発生部４２５に指示する（８０４）。但し、測定用のパケットデータの量は、モジュール認証制御部４２６が指示してもよいし、予め定めておいてもよい。

指示を受けた信号発生部４２５は、試験用のパケットデータを拡張モジュール５１に送信する。そして、信号発生部４２５は、送信が完了すると、測定用パケットデータの送信終了の通知をモジュール認証制御部４２６へ送信する。

次に、信号発生部４２５から測定用パケットデータの送信終了の通知を受信したか否かを判定する（８０５）。測定用パケットデータの送信終了の通知を受信していない場合、受信するまで待機する。

測定用パケットデータの送信終了の通知を受信すると、受信した通知をモジュール制御部５２０に転送する（８０６）。

次に、モジュール制御部５２０から測定結果データを受信したか否かを判定する（８０７）。なお、測定結果データには、データ量統計部５１５が測定したデータの量が含まれる。

測定結果データを受信していない場合、受信するまで待機する。測定結果データを受信すると、その測定結果データが認証条件を満たすか否かを判定する（８０８）。具体的には、受信した測定結果データと認証用のパケットデータの量とが一致すると、認証条件を満たしたと判定する。

測定結果データが認証条件を満たさない場合、拡張モジュール５１の認証の失敗をモジュール制御部５２０に通知し（８０９）、ステップ８０１に戻る。

一方、測定結果データが認証条件を満たすと、ステップ７３７〜７４２の処理を行う。なお、ステップ７３７〜７４２は、本発明の第１の実施の形態のモジュール認証制御部４１７の処理（図１１）と同一なので、説明は省略する。

図１７は、本発明の第３の実施の形態のモジュール制御部５２０の処理のフローチャートである。

拡張モジュール５１がモジュール認証接続インタフェース部４１に接続されると、本処理を開始する（８３０）。

まず、モジュール認証制御部４２６から接続許可条件を受信したか否かを判定する（８３１）。接続許可条件を受信していない場合、受信するまで待機する。

接続許可条件を受信すると、接続許可条件で示された機能テストの準備を開始する。本実施の形態の機能テストは、モジュール認証接続インタフェース部４１から送信されるデータ量を測定する試験である。よって、データ量の測定の開始をデータ量統計部５１５に指示する（８３２）。

そして、測定準備完了データを認証制御部４２６へ送信する（８３３）。

次に、測定用パケットデータの送信終了の通知をモジュール認証制御部４２６から受信したか否かを判定する（８３４）。測定用パケットデータの送信終了の通知を受信してない場合、受信するまで待機する。

測定用パケットデータの送信終了の通知を受信すると、測定の終了をデータ量統計部５１５に指示する（８３５）。

次に、測定結果データをデータ量統計部５１５から受信したか否かを判定する（８３６）。測定結果データを受信していない場合、受信するまで待機する。

測定結果データを受信すると、受信した測定結果データをモジュール認証制御部４２６へ転送する（８３７）。以後、ステップ７６７〜７７９の処理を行う。なお、ステップ７６７〜７７９は、本発明の第１の実施の形態のモジュール制御部５１３の処理（図１２）と同一なので、説明は省略する
第３の実施の形態によれば、モジュール接続インタフェース部４１は、要求仕様（機能及び性能）を満たす拡張モジュール５１だけを認証するので、要求仕様を満たさない拡張モジュール５１の不用意な接続を防止することができる。

本発明は、ネットワーク上でデータを転送する通信ノード装置に適用することができる。本発明を適用することによって、通信ノード装置は、新たな処理を実行する拡張用のモジュールを安全に接続することができる。例えば、実行中の処理をエンハンスするために拡張モジュールを交換する場合や、処理性能向上のために既存の処理と同一の処理を実施する拡張モジュールを冗長に接続する場合等に適用することができる。

本発明の第１の実施の形態のパケットデータ処理ノード装置のブロック図である。 本発明の第１の実施の形態の内部パケットの構成図である。 本発明の第１の実施の形態のノード制御モジュールのブロック図である。 本発明の第１の実施の形態の転送テーブルの構成図である。 本発明の第１の実施の形態の宛先テーブルの構成図である。 本発明の第１の実施の形態のネットワーク・インタフェース・モジュールのブロック図である。 本発明の第１の実施の形態のモジュール認証接続インタフェース部及び拡張モジュールのブロック図である。 本発明の第１の実施の形態のモジュール認証接続インタフェース部が備える認証条件テーブルの構成図である。 本発明の第１の実施の形態の拡張モジュールが備える認証応答テーブルの構成図である。 本発明の第１の実施の形態のノード制御部の処理のフローチャートである。 本発明の第１の実施の形態のモジュール認証制御部の処理のフローチャートである。 本発明の第１の実施の形態のモジュール制御部の処理のフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態のモジュール認証接続インタフェース部のブロック図である。 本発明の第２の実施の形態のモジュール認証制御部の処理のフローチャートである。 本発明の第３の実施の形態のモジュール認証接続インタフェース部及び拡張モジュールのブロック図である。 本発明の第３の実施の形態のモジュール認証制御部の処理のフローチャートである。 本発明の第３の実施の形態のモジュール制御部の処理のフローチャートである。

符号の説明

１ パケットデータ処理ノード装置
４ サーバ
５ クライアント
１０ ノード制御モジュール
１１ スイッチ受信インタフェース
１２ スイッチ送信インタフェース
１３ 内部ヘッダ削除部
１４ 内部ヘッダ付加部
１５ ノード制御部
１６ 転送テーブル
１７ 宛先テーブル、
１８ 入力部
１９ 表示部
２０ メモリ
３０ スイッチング部
３１〜３ｎ ネットワーク・インタフェース・モジュール
４１ モジュール認証接続インタフェース部
５１ 拡張モジュール
３１１ 出力回線インタフェース
３１２ 入力回線インタフェース
３１３ スイッチ受信インタフェース
３１４ スイッチ送信インタフェース
３１５ 内部ヘッダ削除部
３１６ フロー制御部
３１７ 転送テーブル
３１８ 宛先テーブル
４１１ スイッチ受信インタフェース
４１２ スイッチ送信インタフェース
４１３ 内部ヘッダ削除部
４１４ 内部ヘッダ付加部
４１５ 宛先テーブル
４１６ モジュール接続センサ
４１７ モジュール認証制御部
４１８ 接続制御部
４１９ コネクタ
４２０ メモリ
４２１ 転送量測定部
４２２ 受信量測定部
４２３ モジュール異常判定部
４２４ モジュール認証制御部
４２５ 信号発生部
４２６ モジュール認証制御部
５１１ 入力部
５１２ 表示部
５１３ モジュール制御部
５１４ メモリ
５１５ データ量統計部
５１９ コネクタ
５２０ モジュール制御部

Claims (7)

1. 所定の処理を実行する拡張モジュールが接続され、前記拡張モジュールにパケットデータを転送するパケットデータ処理ノード装置において、
   前記拡張モジュールは、
   接続判定用のデータを蓄積保持する記憶部と、
   前記パケットデータ処理ノード装置から前記接続判定用のデータを要求されると、前記記憶部に蓄積保持された前記接続判定用のデータを、前記パケットデータ処理ノード装置へ送信するモジュール制御部と、を備え、
   前記パケットデータ処理ノード装置は、
   前記拡張モジュールから受信した前記接続判定用のデータに基づいて、前記拡張モジュールの接続を許可するか否かを判定するモジュール認証制御部と、
   前記モジュール認証制御部が接続を許可すると判定した場合、前記拡張モジュールからパケットデータを受信する接続制御部と、
   前記パケットデータ処理ノード装置の全体を制御するノード制御部と、を備え、
   前記ノード制御部と前記モジュール認証制御部とは、前記ノード制御部から前記モジュール認証制御部への通信を許容するが、前記モジュール認証制御部から前記ノード制御部への通信を許容しないように接続されることを特徴とするパケットデータ処理ノード装置。
2. 前記接続制御部は、前記モジュール認証制御部が接続を許可する前には、前記拡張モジュールからパケットデータを受信しないことを特徴とする請求項１に記載のパケットデータ処理ノード装置。
3. 前記モジュール認証制御部が、前記拡張モジュールの消費電力に基づいて、前記拡張モジュールの接続を許可するか否かを判定することを特徴とする請求項１に記載のパケットデータ処理ノード装置。
4. 前記パケットデータ処理ノード装置は、
   前記拡張モジュールの異常を検出する異常判定部を備え、
   前記接続制御部は、前記異常判定部が前記拡張モジュールの異常を検出すると、前記拡張モジュールからパケットデータを受信しないことを特徴とする請求項１に記載のパケットデータ処理ノード装置。
5. 前記異常判定部は、前記拡張モジュールから送信されるパケットデータの量に基づいて、異常を検出することを特徴とする請求項４に記載のパケットデータ処理ノード装置。
6. 前記パケットデータ処理ノード装置は、
   前記拡張モジュールの機能が接続の条件を満たすか否かを判定する機能判定部を備え、
   前記モジュール認証制御部は、前記機能判定部によって接続の条件を満たすと判定された拡張モジュールのみ、接続を許可することを特徴とする請求項１に記載のパケットデータ処理ノード装置。
7. 前記拡張モジュールには、前記パケットデータ処理ノード装置との接続時に、ＩＰアドレスが設定されることを特徴とする請求項１に記載のパケットデータ処理ノード装置。

Images