JP4796883B2

JP4796883B2 - Ｎａｔ管理システム

Info

Publication number: JP4796883B2
Application number: JP2006105853A
Authority: JP
Inventors: 功治竹内
Original assignee: NEC Engineering Ltd
Current assignee: NEC Engineering Ltd
Priority date: 2006-04-07
Filing date: 2006-04-07
Publication date: 2011-10-19
Anticipated expiration: 2026-04-07
Also published as: JP2007281905A

Description

本発明は、ＩＰアドレス形式の異なる２つのネットワーク間の通信におけるアドレス変換の管理に関する。

ＩＰアドレス形式の異なる２つのネットワーク間で通信を行なう場合、送信元ネットワークのＩＰアドレス形式のＩＰアドレスに対し、送信先ネットワークのＩＰアドレス形式のＩＰアドレスを払い出し、双方のアドレスを管理テーブルで組みとして管理し、ネットワークアドレスのＩＰアドレス変換を行なうNAT（Network Address Translation）装置が設けられる（例えば、特許文献１参照）。

NAT装置には、アプリケーションレイヤに記述されたＩＰアドレスの変換を行なうために、送信元形式のＩＰアドレスに対する送信先形式のＩＰアドレスの払出しと、それらのアドレス組の登録要求およびアドレス組が不要になった場合にアドレス組の解放要求を行なうアプリケーションレベルゲートウェイ（ALG）装置が接続される。

そして、ALG装置はNAT装置に対してアドレス組を登録する場合、各アプリケーションレイヤのプロトコル情報に記述されたタイマー関連の情報を読み込みアドレス組の生存時間を取得し、NAT装置に対するアドレス組の登録要求に、取得した生存時間を含める。NAT装置においては、ALG装置から設定された生存時間に基づきアドレス組毎にタイマーを設定し、タイマー満了になり次第、アドレス組を解放する。

これにより、NAT装置で一律に設定されるタイマー値によりアドレス組が解放されることはなく、また、ALG装置も、アプリケーションプロトレイヤに設定されたタイマー値の時間中、アドレス組登録・解放要求機能関連のプロセスを保持する必要がなくなる。

特開２００４−１６６０３１号公報（第２頁−第３頁、図１）

しかしながら、上述した従来技術では、ALG装置にてアプリケーションプロトコル上に設定されているタイマー関連の情報を読み込み、自動的にアドレス変換用テーブルの更新間隔を設定するため、通信内容が暗号化されている場合にはメッセージの内容が解析できず、タイマー関連の情報を読み込めないという第１の問題点がある。

また、端末間に不特定多数のNAT装置が存在し、NAT装置のアドレス変換用テーブルにアドレス変換情報を登録して通信を行う場合、アドレス変換用テーブル毎に情報登録の保持時間が違うため、アドレス変換用テーブル更新間隔が長が過ぎるとアドレス変換用テーブルへの登録が消えてパケット送信が失敗し、一方、アドレス変換用テーブル更新間隔が必要以上に短いとアドレス変換用テーブル更新動作による消費電流が増加するという第２の問題点がある。

そこで、本発明の第１の目的は、通信内容が暗号化されている場合であっても自動的にアドレス変換用テーブルの更新間隔を設定することができるNAT管理システムを提供することにある。

また、本発明の第２の目的は、不特定多数のNAT装置が存在する場合であっても、端末装置にとって最適なアドレス変換用テーブルの更新間隔を設定することができるNAT管理システムを提供することにある。

本発明のNAT管理システムは、ＩＰアドレス形式の異なる２つのネットワーク間の通信におけるアドレス変換に使用されるアドレス変換テーブルを管理するNAT管理システムにおいて、一方のネットワークにおける端末装置（図１の１）は、通信をしていない時間帯に所定のヘルスチェック間隔で、ゲートウエイ（図１の３）が故障で不通になっていないかを確認するためのヘルスチェックパケットをアドレス変換装置（図１の２）経由でゲートウエイへ送信する手段と、ヘルスチェックパケットに対するゲートウエイからのアドレス変換装置を経由したヘルスチェック返信の内容によりヘルスチェック間隔を変更する手段（図１の６）を有し、ゲートウエイは、ヘルスチェック間隔がアドレス変換テーブル（図１の４）のアドレス保持時間を超えているために端末装置との間の通信パケットの送受信に失敗している場合には、ヘルスチェック返信時から通信時までの通信パケット時間を示す情報を記録する手段（図１の７）と、次のヘルスチェック返信時に記録が有る場合には記録を返信のヘルスチェックパケットに付加する手段（図１の７）を有し、アドレス変換装置はヘルスチェックパケットまたは通信パケットによりアドレス変換テーブルを更新する。

なお、端末装置（図１の１）は、ゲートウエイからのヘルスチェック返信を受信したときに、通信パケット時間を示す情報が付加されている場合には、通信パケット時間より短い間隔でKeep Aliveパケットをアドレス変換装置経由でゲートウエイへ送信し、アドレス変換装置はKeep Aliveパケットによりアドレス変換テーブルを更新するようにしてもよい。

また、端末装置（図１の１）は、ゲートウエイからのヘルスチェック返信を受信したときに、通信パケット時間を示す情報が付加されている場合には、ヘルスチェックを通信パケット時間より短い間隔で送信するようにしてもよい。

本発明のNAT管理方法は、上記のNAT管理システムにおいて、一方のネットワークにおける端末装置は、通信をしていない時間帯に所定のヘルスチェック間隔で、ゲートウエイが故障で不通になっていないかを確認するためのヘルスチェックパケットをアドレス変換装置経由でゲートウエイへ送信する段階と、ゲートウエイは、正常であるときはヘルスチェックを受信すると直ちにヘルスチェックパケットを返信する段階と、ゲートウエイは、ヘルスチェック間隔がアドレス変換テーブルのアドレス保持時間を超えているために端末装置との間の通信パケットの送受信に失敗している場合には、ヘルスチェック返信時から通信時までの通信パケット時間を示す情報を記録する段階と、ゲートウエイは、次のヘルスチェック返信時に記録が有る場合には記録を返信のヘルスチェックパケットに付加する段階と、端末装置は、ヘルスチェック返信の内容によりヘルスチェック間隔を変更する段階と、アドレス変換装置はヘルスチェックパケットまたは通信パケットによりアドレス変換テーブルを更新する段階を有する。

本発明の第１の効果は、ゲートウエイにおいて通信パケットの送受信に失敗した場合に通信パケット時間情報を記録しておき、次の返信のヘルスチェックパケットに通信パケット時間情報を付加し、返信のヘルスチェックパケットを受信した端末装置は通信パケット時間情報により登録アドレス保持時間を認識してヘルスチェック間隔を調整する構成としたため、ヘルスチェック間隔を調整するに当たってアプリケーションプロトコル上に設定されているタイマー関連の情報を読み込む必要がなくなるので、通信内容が暗号化されていたとしても、自動的にアドレス変換用テーブルの更新間隔を設定することができるということである。

本発明の第２の効果は、特定の端末装置とゲートウエイの間の通信が失敗したときの通信パケット時間情報によって、その端末装置に対応するNATテーブル更新時間を設定する構成としたため、ヘルスチェック間隔を調整するに当たって、複数のNAT装置が存在する場合であっても、当該NAT装置を経由した通信パケットの送受信の結果を反映させるので、端末装置にとって最適なアドレス変換用テーブルの更新間隔を設定することができるということである。

本発明のNATテーブル管理システムは、端末間のヘルスチェック間隔とNAT装置のアドレス変換用テーブルの情報登録の保持時間を認識し、ヘルスチェック間隔がNAT装置のアドレス変換用テーブルの情報登録の保持時間より長い場合、端末のアドレス変換用テーブル更新間隔を調整（短く）するためのKeep Aliveパケットを送信することで、以降の端末のパケット送信の失敗を減少させ、一方、ヘルスチェック間隔がNAT装置のアドレス変換用テーブル更新間隔より短い場合、端末のアドレス変換用テーブル更新間隔を調整（短く）するためのKeep Aliveパケットを送信させず、不特定多数のNAT装置のアドレス変換用テーブルの内で最短の情報登録の保持時間に更新時間のディフォルト値を合わせる必要をなくし、消費電力を減少させることを特徴とする。以下、本発明のNAT管理システムの実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

[構成の説明]
図１は本発明のNAT管理システムの構成を示すブロック図である。図１を参照すると、携帯端末１とゲートウェイサーバ（以下、「GWサーバ」と記す）５が示されており、GWサーバ５の先（図示省略）には、携帯端末１が属するネットワークとはＩＰアドレス形式の異なるネットワークが存在する。携帯端末１は、このネットワークに属する端末と通信パケットを授受することにより通信を行なう。

携帯端末１は、通信をしていない時間帯に所定の時間間隔（ヘルスチェック間隔）でGWサーバ５に向けて、GWサーバ５が故障で不通になっていないかを確認するためにヘルスチェックパケット（以下、「ヘルスチェック」と記す）を送信する。GWサーバ５は、ヘルスチェックを受信すると、直ちに返信のヘルスチェックを携帯端末１に向けて送信する。なお、携帯端末１と他の端末とがGWサーバ５を介して通信している間であれば、不通により故障を検出できるので、ヘルスチェックを交信する必要がない。

携帯端末１とGWサーバ５との間にはNAT装置２が介在する。NAT装置２は、上記のようにＩＰアドレス形式の異なる２つのネットワーク間で通信を行なう場合、送信元ネットワークのＩＰアドレス形式のＩＰアドレスを送信先ネットワークのＩＰアドレス形式のＩＰアドレスに変換する。そのために、アドレス変換用テーブル（NATテーブル）４とNAT手段３を具備する。

NATテーブル４には、ＩＰアドレス形式の異なる送信元ＩＰアドレスと送信先ＩＰアドレスの間の変換情報が組として登録され、所定の情報保持時間（登録アドレス保持時間）だけ保持する。NAT手段３は、NATテーブル４を管理し更新する。また、NATテーブル４を参照して送信元ＩＰアドレスと送信先ＩＰアドレスの間のアドレス変換を行ない、NAT手段３によってアドレス変換情報がNATテーブル４に登録される。従ってNATテーブル４の更新は、登録アドレス保持時間内に、通信パケット受信時の他、ヘルスチェックや後述のKeep Aliveパケット受信時にも行なわれる。NATテーブル４が更新される時間間隔をNATテーブル更新間隔といい、一定でない。

GWサーバ５は送信失敗検出／通知手段７を有する。送信失敗検出／通知手段７は、GWサーバ５が携帯端末１へ通信パケットを送信するときに送信に失敗すると、通信パケット送信直前の（返信の）ヘルスチェックの送信時刻から通信パケット送信時刻までの時間（通信パケット間隔）を示す情報（通信パケット時間情報）を記録する。そして、次にGWサーバ５が携帯端末１からヘルスチェックを受信したときに、通信パケット時間情報の記録があれば返信のヘルスチェックに付加する。なお、送信失敗検出／通知手段７に代って、携帯端末１からの通信パケットの受信失敗を検出する受信失敗検出／通知手段であってもよい。

携帯端末１はNATテーブル更新間隔調整手段６を有する。NATテーブル更新間隔調整手段６は、通信パケット時間情報付きのヘルスチェックを受信すると、所定の時間間隔（Keep Alive発信間隔）でKeep AliveパケットをGWサーバ５に向けて送信する。Keep Alive発信間隔は、通信パケット時間情報で示される通信パケット時間未満に定められる。

NAT装置２にKeep Aliveパケットが受信されると、NAT手段３はNATテーブル４を更新する。送信パケット間隔はヘルスチェック間隔より短いため、Keep Aliveパケット受信によるNATテーブル４の更新によって、NATテーブル４の更新間隔が短縮されることになる。この結果、GWサーバ５における送信失敗を回避することができる。なお、Keep Aliveパケットは、NATテーブル４の更新のみに使用され、GWサーバ５に受信されると廃棄処分される。

以上の記載では、説明を単純化するために携帯端末は１つのみとしているが、実際には複数の携帯端末が存在することになるので、NATテーブルには携帯端末毎のアドレス変換情報が登録される。また、同じ理由からGWサーバおよびNAT装置も一組としているが、特定の携帯端末が複数のGWサーバに接続され得る場合には、特定の携帯端末が複数のNAT装置と接続され、それぞれのNATテーブルに特定の携帯端末１についての異なるアドレス変換情報が登録される。

図２はGWサーバ５の送信失敗検出／通知手段７における処理を示すフローチャートであり、図２（１）はパケット送信失敗検出時の処理、図２（２）は通信パケット時間情付加時の処理をそれぞれ示す。ここでも、説明を単純化するために、携帯端末，NAT装置およびGWサーバを一組とする。

図２（１）において、GWサーバ５が通信パケットを送信したと、パケット送信失敗検出／通知手段７が判断した（図２のステップA1でY）が、所定の時間内に携帯端末１から返信が無いことを確認すると（ステップA2でN）、パケット送信失敗と判断して、通信パケット時間情報を記録する（ステップA3）。通信パケットの送信が無い場合（ステップA1でN）、および携帯端末１から返信がありパケット送信失敗と判断しない場合（ステップA2でY）は、次の通信パケット送信までアイドル状態となる。

図２（２）において、GWサーバ５が携帯端末１からのヘルスチェックを受信したと、パケット送信失敗検出／通知手段７が判断し（ステップB1でY）、かつ通信パケット送信失敗検出にて通信パケット時間情報が記録（ステップA3）されている場合（B2でY）、この通信パケット時間情報をヘルスチェックの返信情報に付加すると共に、通信パケット時間情報の記録を削除する（ステップB3）。

ヘルスチェックの受信が無い場合（ステップB1でN）、および通信パケット時間情報が記録されていない場合（ステップB2でN）は、次のヘルスチェック受信までアイドル状態なる。

図３は携帯端末１のNATテーブル更新間隔調整手段６における処理を示すフローチャートである。携帯端末１がパケットを受信すると、NATテーブル更新間隔調整手段６はそのパケットがヘルスチェックであるか判断する（図３のステップC1）。ヘルスチェック受信の場合（ステップC1でY）は、更に、そのヘルスチェック中に、通信パケット時間情報の有無を確認する（ステップC2でY）。

通信パケット時間情報の存在を確認できると、通信パケット時間情報で示される通信パケット時間未満にKeep Aliveパケット発信間隔を定め（ステップC3）、このKeep Aliveパケット発信間隔でKeep Aliveパケットの送信を開始する（ステップC4）。NAT手段３は、Keep Aliveパケットを受信するとNATテーブル４を更新する。これにより、NATテーブル４は登録アドレスの喪失を回避することが期待できる。

なお、受信パケットがヘルスチェックではない場合（ステップC1でN）、またはヘルスチェック中に通信パケット時間情報が付加されていない場合（ステップC2でN）は、次のパケット受信までアイドル状態となる。

[動作の説明]
以上のように構成された本NAT管理システムの動作について図４〜図６を参照しながら説明する。ここでも、説明を単純化するために、携帯端末，NAT装置およびGWサーバを一組とする。また、携帯端末１のローカルアドレスを192.168.0.2、グローバルアドレスを200.10.10.5とし、GWサーバ５のグローバルアドレスを200.0.10.0とする。更に、GWサーバ５は正常であり、ヘルスチェックを受信するとヘルスチェックを返信するものとする。

携帯端末１は、GWサーバ５の先に接続されている端末との間で通信パケットを授受することにより通信することができるが、通信をしていない時間帯にヘルスチェック間隔でGWサーバ５に向けて、GWサーバ５が故障で不通になっていないかを確認するためにヘルスチェックを送信する。

先ず、ヘルスチェック間隔が登録アドレス保持時間未満の場合におけるヘルスチェックの受け渡しについて図４により説明する。携帯端末１からヘルスチェックHC1が送信されNAT装置２に受け取られると（図４のＡ）、NAT手段３にて送信元のローカルアドレス（192.168.0.2）をグローバルアドレス（200.10.10.5）へ変換すると共にNATテーブル４にアドレス変換情報（192.168.0.2⇔200.10.10.5）を登録し（図４のＢ）、登録アドレス保持時間だけ保持する。これにより、NATテーブル４は更新されたことになる。NAT装置２は、送信元のアドレスを変換したヘルスチェックHC1をGWサーバ５へ送信する（図４のＣ）。

GWサーバ５はヘルスチェックHC1を受信する（図４のＤ）と、直ちにヘルスチェックHC2をNAT装置２へ返信する（図４のＥ）。ヘルスチェックHC2がNAT装置２に受け取られると（図４のＦ）、NAT手段３は送信先のグローバルアドレス（200.10.10.5）をローカルアドレス（192.168.0.2）へ変換すると共にNATテーブル４を更新（192.168.0.2⇔200.10.10.5）し（図４のＧ）登録アドレス保持時間だけ保持する。NAT装置２は、送信先のアドレスが変換されたヘルスチェックHC2を携帯端末１へ送信する（図４のＨ）。

この場合、ヘルスチェック間隔が登録アドレス保持時間未満としているため、NATテーブル４が登録アドレスを喪失することはなく、GWサーバ５が通信パケットを送信すると、その送信は失敗しない（図２（１）のステップA2でY）。また、GWサーバ５の通信パケットの送信にてNATテーブル４が更新される。したがって、送信失敗検出／通知手段７は通信パケット時間情報が記録されていないことを確認するから（図２（２）のステップB2でN）、次に受信したヘルスチェックHC1に対する返信のヘルスチェックHC2に通信パケット時間情報を付加することはない。

携帯端末１のNATテーブル更新間隔調整手段６は受信したヘルスチェックHC2中に通信パケット時間情報が無いことを確認するので（図３のステップC2でN）、Keep AliveパケットKAの送信（図３のステップC4）は開始しない。NAT手段３は、これまでと同じNATテーブル更新間隔でNATテーブル４の更新を繰り返す。携帯端末１は、GWサーバ５は故障でないことが確認できたので支障なく通信することができる。

図５は、上述のヘルスチェック間隔が登録アドレス保持時間未満の場合における時間関係を明示する。図５を参照すると、ヘルスチェックHC1とヘルスチェックHC1の間がヘルスチェック間隔HCTであり、ヘルスチェックHC1に対する返信のヘルスチェックHC2は直ちに送信されていることが分かる。また、ヘルスチェック間隔HCTは登録アドレス保持時間AHTより短く、送信パケット間隔HTTは登録アドレス保持時間AHTより短いこと、Keep AliveパケットKAは送信されていることが示されていない。

さて、ヘルスチェック間隔が登録アドレス保持時間以上の場合について説明する。携帯端末１からヘルスチェックHC1が送信され（図４のＡ）てから、送信先のアドレスが変換されたヘルスチェックHC2が携帯端末１へ返信されてくる（図４のＨ）までは、ヘルスチェック間隔が登録アドレス保持時間未満の場合（図４）と異なるところがない。こ以降のヘルスチェックの受け渡しを図６に示す。

この場合は、ヘルスチェック間隔が登録アドレス保持時間以上としているため、登録アドレス保持時間を経過した後にGWサーバ５が通信パケットを送信すると、この時点ではNATテーブル４の情報はアドレス変換作業により削除されているから、転送先が判らず通信パケットは廃棄される。送信失敗検出／通知手段７は、通信パケットの送信に対して、携帯端末１からの返信が所定の時間内に無いため、送信失敗と判断して（図２（１）のステップA2でN）、通信パケット時間情報を記録する（図２（１）のステップA3）。

このような状態下において、ヘルスチェックHC1に続くヘルスチェックHC3が携帯端末１から送信されたとする（図６のＩ）。ヘルスチェックHC3がNAT装置２に受け取られると、ヘルスチェックHC1のときと同様に、NAT手段３にて送信元のローカルアドレス（192.168.0.2）をグローバルアドレス（200.10.10.5）へ変換すると共にNATテーブル４にアドレス変換情報（192.168.0.2⇔200.10.10.5）を登録し（図６のＪ）登録アドレス保持時間だけ保持する。これにより、NATテーブル４は更新されたことになる。NAT装置２は、送信元のアドレスを変換したヘルスチェックHC3をGWサーバ５へ送信する（図６のＫ）。

GWサーバ５はヘルスチェックHC3を受信すると（図６のＬ）、この場合は、通信パケット時間情報の記録がある（図２（１）のステップA3）ので、受信したヘルスチェックHC3に対して、通信パケット時間情報を付加した（図２（２）のステップB3）ヘルスチェックHC4を返信する（図６のＭ）。

ヘルスチェックHC4がNAT装置２に受け取られると（図６のＮ）、NAT手段３にて送信元のグローバルアドレス（200.10.10.5）をローカルアドレス（192.168.0.2）へ変換すると共にNATテーブル４にアドレス変換情報（192.168.0.2⇔200.10.10.5）を登録し（図６のＯ）登録アドレス保持時間だけ保持する。これにより、NATテーブル４は更新されたことになる。NAT装置２は、送信元のアドレスを変換したヘルスチェックHC4を携帯端末１へ送信する（図６のＰ）。

携帯端末１のNATテーブル更新間隔調整手段６は受信したヘルスチェックHC4中に通信パケット時間情報が有ることを確認するので（図３のステップC2でY）、Keep AliveパケットKAの送信を開始する（図３のステップC4、図６のＱ）。前述のように、Keep Aliveパケット発信間隔は、通信パケット時間情報で示される通信パケット時間未満に定められるため、NAT手段３は、これまでのNATテーブル更新間隔を短縮した間隔でNATテーブル４を更新する（図６のＲ）。これにより、GWサーバ５における通信パケットの送信失敗（図２（１）のステップA2でN）は解消することが期待できる。

なお、Keep AliveパケットKAによるNATテーブル４の更新（図５のＲ）によっても、通信パケットの送信失敗が解消されないときは、NATテーブル更新間隔調整手段６はKeep Aliveパケット発信間隔を更に短縮することを続ける。Keep AliveパケットKAはNAT装置２からGWサーバ５へ送信され（図６のＳ）、そこで廃棄処分される（図６のＴ）。

図７は、上述のヘルスチェック間隔が登録アドレス保持時間以上の場合における時間関係を明示する。図７を参照すると、ヘルスチェックHC1とヘルスチェックHC3の間がヘルスチェック間隔HCTであり、ヘルスチェックHC1に対する返信のヘルスチェックHC2、ヘルスチェックHC3に対する返信のヘルスチェックHC4は、直ちに送信されていることが分かる。

また、ヘルスチェック間隔HCTは登録アドレス保持時間AHTより長く、送信パケット間隔HTTは登録アドレス保持時間AHTより長いこと、Keep Aliveパケット間隔KATは登録アドレス保持時間AHTより短いこと、Keep AliveパケットKAがヘルスチェックHC4と２段目のヘルスチェックHC1の間に２回送信されていることが示されている。

２段目のヘルスチェックHC1以降は、１段目（１回目のヘルスチェックHC1〜２回目のKeep AliveパケットKA）の処理が繰り返される。１段目における通信パケット時間情報の記録は削除されているため、２段目におけるKeep Aliveパケット間隔KATは２段目における通信パケット時間情報により定められる。

以上の説明では、説明を単純化するために、特定の携帯端末が接続されるNAT装置を１つとしているが、１つの携帯端末が複数のNAT装置に接続される場合がある。このような場合、通常はNAT装置における登録アドレス保持時間が異なるため、ヘルスチェック間隔をいずれかのNAT装置における登録アドレス保持時間に合わせて固定すると、他のNAT装置に対するヘルスチェック間隔に過不足が生じる。この結果、ヘルスチェック間隔が長すぎればNATテーブルの更新が間に合わず通信パケットの送受信が失敗することがある。一方、ヘルスチェック間隔が短すぎれば必要以上にアドレス変換を行なうこととなって消費電力を増加させる。

しかし、本発明によれば、通信パケットの送受信が失敗したときには返信のヘルスチェックに通信パケット時間情報を付加する構成としたため、これによって携帯端末において当該NAT装置における登録アドレス保持時間を認識でき、それまでのNATテーブル更新時間を短縮できるようなKeep AliveパケットをNAT装置へ送信するので、複数のNAT装置に接続する場合であっても、適切なヘルスチェック間隔を設定できる。

[発明の他の実施の形態]
次に、本発明の他の実施例として、その基本的構成は上記の実施例どおりであるが、携帯端末１が通信パケット時間情報付きのヘルスチェックを受信したときに、Keep AliveパケットKAを送信するのではなく、ストレートにヘルスチェック間隔を短縮するようにしてもよい。すなわち、NATテーブル更新間隔調整手段６は図３に示した処理に代って、図８に示す処理を行う。図９は、この実施例において、ヘルスチェック間隔が登録アドレス保持時間以上の場合における時間関係を明示する。通信パケットの送信失敗により、当初のヘルスチェック間隔HCT1からヘルスチェック間隔HCT2に短縮されている。

本発明のNAT管理システムの構成を示すブロック図 GWサーバ５の送信失敗検出／通知手段７における処理を示すフローチャート携帯端末１のNATテーブル更新間隔調整手段６における処理の例を示すフローチャートヘルスチェック間隔が登録アドレス保持時間未満の場合におけるヘルスチェックの受け渡しの例を示すシーケンス図図４のシーケンスにおける時間関係を明示する図ヘルスチェック間隔が登録アドレス保持時間以上の場合におけるヘルスチェックの受け渡し例を示すシーケンス図図６のシーケンスにおける時間関係を明示する図携帯端末１のNATテーブル更新間隔調整手段６における処理の他の例を示すフローチャートヘルスチェック間隔が登録アドレス保持時間未満の場合におけるヘルスチェックの受け渡しの他の例を示すシーケンス図

符号の説明

１携帯端末
２ NAT装置
３ NAT手段
４ NATテーブル
５ GWサーバ
６ NATテーブル更新間隔調整手段
７送信失敗検出／通知手段
HC ヘルスチェック
KA KeepAliveパケット
HCT ヘルスチェック間隔
AHT アドレス保持時間
KAT KeepAliveパケット発信間隔
HTT 通信パケット間隔

Claims

ＩＰアドレス形式の異なる２つのネットワーク間の通信におけるアドレス変換に使用されるアドレス変換テーブルを管理するNAT管理システムにおいて、
一方のネットワークにおける端末装置は、
通信をしていない時間帯に所定のヘルスチェック間隔で、ゲートウエイが故障で不通になっていないかを確認するためのヘルスチェックパケットをアドレス変換装置経由で前記ゲートウエイへ送信する手段と、
前記ヘルスチェックパケットに対する前記ゲートウエイからの前記アドレス変換装置を経由したヘルスチェック返信の内容により前記ヘルスチェック間隔を変更する手段を有し、
前記ゲートウエイは、
前記ヘルスチェック間隔が前記アドレス変換テーブルのアドレス保持時間を超えているために前記端末装置との間の通信パケットの送受信に失敗している場合には、前記ヘルスチェック返信時から前記通信時までの通信パケット時間を示す情報を記録する手段と、
次の前記ヘルスチェック返信時に前記記録が有る場合には前記記録を返信のヘルスチェックパケットに付加する手段を有し、
前記アドレス変換装置は前記ヘルスチェックパケットまたは通信パケットにより前記アドレス変換テーブルを更新するNAT管理システム。
前記端末装置は、前記ゲートウエイからのヘルスチェック返信を受信したときに、前記通信パケット時間を示す情報が付加されている場合には、前記通信パケット時間より短い間隔でKeep Aliveパケットを前記アドレス変換装置経由で前記ゲートウエイへ送信し、
前記アドレス変換装置は前記Keep Aliveパケットにより前記アドレス変換テーブルを更新することを特徴とする請求項１記載のNAT管理システム。
前記端末装置は、前記ゲートウエイからのヘルスチェック返信を受信したときに、前記通信パケット時間を示す情報が付加されている場合には、前記ヘルスチェックを前記通信パケット時間より短い間隔で送信することを特徴とする請求項１記載のNAT管理システム。
請求項１記載のNAT管理システムにおけるNAT管理方法において、
一方のネットワークにおける端末装置は、通信をしていない時間帯に所定のヘルスチェック間隔で、ゲートウエイが故障で不通になっていないかを確認するためのヘルスチェックパケットをアドレス変換装置経由で前記ゲートウエイへ送信する段階と、
前記ゲートウエイは、正常であるときは前記ヘルスチェックを受信すると直ちにヘルスチェックパケットを返信する段階と、
前記ゲートウエイは、前記ヘルスチェック間隔が前記アドレス変換テーブルのアドレス保持時間を超えているために前記端末装置との間の通信パケットの送受信に失敗している場合には、前記ヘルスチェック返信時から前記通信時までの通信パケット時間を示す情報を記録する段階と、
前記ゲートウエイは、次の前記ヘルスチェック返信時に前記記録が有る場合には前記記録を返信のヘルスチェックパケットに付加する段階と、
前記端末装置は、ヘルスチェック返信の内容により前記ヘルスチェック間隔を変更する段階と、
前記アドレス変換装置は前記ヘルスチェックパケットまたは通信パケットにより前記アドレス変換テーブルを更新する段階を有するNAT管理方法。