JP5023672B2

JP5023672B2 - パケット中継装置

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Publication number: JP5023672B2
Application number: JP2006315430A
Authority: JP
Inventors: 明石貴靖
Original assignee: Nakayo Telecommunications Inc
Current assignee: Nakayo Telecommunications Inc
Priority date: 2006-11-22
Filing date: 2006-11-22
Publication date: 2012-09-12
Anticipated expiration: 2026-11-22
Also published as: JP2008131441A

Description

本発明は、パケットの中継技術に関し、特に、同じＩＰアドレスを共用する複数のネットワーク端末にパケットを振り分ける技術に関する。

複数のインターネット端末で同じグローバルＩＰ(ＩｎｔｅｒｎｅｔＰｒｏｔｏｃｏｌ)アドレスを共用する技術として、ＮＡＴ（ＮｅｔｗｏｒｋＡｄｄｒｅｓｓＴｒａｎｓｌａｔｉｏｎ）を利用する技術（特許文献１参照）、およびＮＡＰＴ（ＮｅｔｗｏｒｋＡｄｄｒｅｓｓＰｏｒｔＴｒａｎｓｌａｔｉｏｎ）を利用する技術が知られている。

特開２００６−１０１５１３号公報

ホームサーバがインターネット経由でコンテンツ配信サーバからコンテンツデータを取得し再生するコンテンツ配信サービス、およびＩＰ電話機が呼制御サーバ経由でコネクションを確立するＩＰ電話サービスのように、インターネット端末が特定のサーバにのみアクセスするサービスでは、アプリケーションレイヤで、ＦＴＰ（ＦｉｌｅＴｒａｎｓｆｅｒＰｒｏｔｏｃｏｌ）、ＳＩＰ（ＳｅｓｓｉｏｎＩｎｉｔｉａｔｉｏｎＰｒｏｔｏｃｏｌ）等のプロトコルが用いられることが多い。

ところで、ＦＴＰおよびＳＩＰでは、アドレス情報としてＩＰアドレスを利用する。一方、ＮＡＴは、ＩＰパケットのヘッダ内のＩＰアドレスを書き換える。また、ＮＡＰＴは、ＩＰパケットのヘッダ内のＩＰアドレス、およびＴＣＰ（ＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌＰｒｏｔｏｃｏｌ）パケット、ＵＤＰ（ＵｓｅｒＤａｔａｇｒａｍＰｒｏｔｏｃｏｌ）パケットのヘッダ内のポート番号を書き換える。しかし、ＮＡＴ、ＮＡＰＴは、アプリケーションレイヤのプロトコルのアドレス情報を変更しない。このため、アプリケーションレイヤでＩＰアドレスをアドレス情報として利用するプロトコルを用いたサービスでは、ＮＡＴ、ＮＡＰＴを利用することができない。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、ＩＰアドレスをアドレス情報として利用するアプリケーションレイヤのプロトコル、つまりＮＡＴおよびＮＡＰＴを利用できないアプリケーションレイヤのプロトコルを用いるネットワーク端末が、他のネットワーク端末と同じＩＰアドレスを用いてネットワークにアクセスすることができる技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明では、ネットワークと複数のネットワーク端末との間にパケット中継装置を設ける。パケット中継装置には、ネットワークと接続する第１のインターフェース手段と、ネットワーク端末毎に、対応するネットワーク端末を収容する複数の第２のインターフェース手段と、振分情報記憶手段と、を設ける。振分情報記憶手段には、第２のインターフェース手段の識別情報と、この第２のインターフェース手段が収容するネットワーク端末の通信相手のＩＰアドレスとの対応関係を、振分情報として記憶する。

そして、パケット中継装置は、いずれかの第２のインターフェース手段を介してネットワーク端末からパケットを受信した場合に、この第２のインターフェースが共用インターフェースに設定されているならば、受信したパケットを第１のインターフェース手段から出力する。この第２のインターフェースが共用インターフェースに設定されていないならば、受信したパケットの送信元ＭＡＣアドレスを、共用インターフェースに設定されている第２のインターフェース手段が収容するネットワーク端末のＭＡＣアドレスに変更し、それからこの受信したパケットを第１のインターフェース手段から出力する。

また、第１のインターフェース手段を介してネットワークからパケットを受信した場合に、受信したパケットの送信元ＩＰアドレスに対応付けられて振分情報記憶手段に記憶されている識別情報を特定し、特定した識別情報を持つ第２のインターフェースが収容するネットワーク端末のＭＡＣアドレスを、この受信したパケットの宛先ＭＡＣアドレスとして、特定した識別情報を持つ第２のインターフェース手段から出力する。

例えば、本発明は、パケットデータを中継するパケット中継装置であって、
ネットワークと接続する第１のインターフェース手段と、
ネットワーク端末を収容する複数の第２のインターフェース手段と、
前記ネットワーク端末が共用するＩＰアドレスを、共用ＩＰアドレスとして記憶する共用ＩＰアドレス記憶手段と、
所定の前記第２のインターフェース手段の識別情報を、共用インターフェース情報として記憶する共用インターフェース情報記憶手段と、
前記ネットワーク端末各々のＭＡＣアドレスを、当該ネットワーク端末を収容する前記第２のインターフェース手段の識別情報に対応付けて記憶する端末ＭＡＣアドレス記憶手段と、
前記第２のインターフェース手段の識別情報と、当該第２のインターフェース手段が収容する前記ネットワーク端末の通信相手のＩＰアドレスとの対応関係を、振分情報として記憶する振分情報記憶手段と、
前記ネットワーク端末から受信したパケットを、前記ネットワークに出力するパケット送信処理、および前記ネットワークから受信したパケットを、前記ネットワーク端末に出力するパケット受信処理を行う中継制御手段と、を有し、
前記中継制御手段は、
前記パケット送信処理において、パケットを受信した前記第２のインターフェース手段の識別情報が、共用インターフェース情報として前記共用インターフェース情報記憶手段に記憶されていない場合、当該パケットの送信元ＭＡＣアドレスを、当該共用インターフェース情報に対応付けられて前記端末ＭＡＣアドレス記憶手段に記憶されているＭＡＣアドレスに変更して、前記第１のインターフェース手段から当該パケットを出力し、
前記パケット受信処理において、前記ネットワークから受信したパケットの送信元ＩＰアドレスに対応付けられて前記振分情報記憶手段に記憶されている前記第２のインターフェース手段の識別情報を特定すると共に、特定した識別情報に対応付けられて前記端末ＭＡＣアドレス記憶手段に記憶されているＭＡＣアドレスを特定し、特定したＭＡＣアドレスを前記ネットワークから受信したパケットの宛先ＭＡＣアドレスとして、特定した識別情報を持つ前記第２のインターフェース手段から当該パケットを出力する。

本発明によれば、ＩＰアドレスをアドレス情報として利用するアプリケーションレイヤのプロトコルを用いるネットワーク端末が、他のネットワーク端末と同じＩＰアドレスを用いてネットワークにアクセスすることができる。

以下、本発明の実施の形態について説明する。

図１は、本発明の一実施の形態が適用されたパケット中継装置を含むネットワークシステムの概略構成図である。

図示するように、本実施の形態のパケット中継装置１は、ＤＨＣＰ（ＤｙｎａｍｉｃＨｏｓｔＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎＰｒｏｔｏｃｏｌ）サーバ機能を有するＩＳＰ（ＩｎｔｅｒｎｅｔＳｅｒｖｉｃｅｓＰｒｏｖｉｄｅｒ）５と、ＤＨＣＰクライアント機能を有するインターネット端末であるホームサーバ２、Ｗｅｂブラウザ端末３との間に設置される。

ここで、ＩＳＰ５は、ＷＡＮ（ＷｉｄｅＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）９を介して、コンテンツ配信サーバ６およびＷｅｂサーバ７に接続している。ＩＳＰ５は、ホームサーバ２およびＷｅｂブラウザ端末３にＷＡＮ９への接続サービスを提供する。

ホームサーバ２は、ＬＡＮ（ＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）（ＬＡＮ−Ａ）８を介してパケット中継装置１に接続されている。ホームサーバ２は、所定のコンテンツ配信サーバ６にアクセスして、このコンテンツ配信サーバ６からコンテンツデータとして例えば映像データを取得して蓄積し、利用者の再生要求に応じて再生信号をテレビ受信機４に出力する。

Ｗｅｂブラウザ端末３は、ＬＡＮ−Ａとは別のＬＡＮ（ＬＡＮ−Ｂ）８を介してパケット中継装置１に接続されている。Ｗｅｂブラウザ端末３は、例えばパーソナルコンピュータであり、任意のＷｅｂサーバ７にアクセスして、このＷｅｂサーバ７からＷｅｂデータを取得し表示する。

そして、本実施の形態のパケット中継装置１は、ＩＳＰ５と連携して、ホームサーバ２およびＷｅｂブラウザ端末３に同じ（共通の）ＩＰアドレスを付与する。また、この同じＩＰアドレスが付与されたホームサーバ２およびＷｅｂブラウザ端末３と、ＷＡＮ９（ＩＳＰ５）との間を流れるパケットを中継する。

図２は、図１に示すパケット中継装置１の概略機能ブロック図である。

図示するように、パケット中継装置１は、ＷＡＮ側インターフェース部１１と、ＬＡＮ８毎に設けられた複数のＬＡＮ側インターフェース部１２と、記憶部１３と、中継制御部１４と、を有する。

ＷＡＮ側インターフェース部１１は、ＷＡＮ９のインターフェース制御機能を有し、ＩＳＰ５を介して、ＷＡＮ９に接続されたコンテンツ配信サーバ６、Ｗｅｂサーバ７とパケットを送受信する。

ＬＡＮ側インターフェース部１２は、ＬＡＮ８のインターフェース制御機能を有し、対応するＬＡＮ８（ＬＡＮ−Ａ、ＬＡＮ−Ｂ）を介して、このＬＡＮ８に接続されたインターネット端末（ホームサーバ２、Ｗｅｂブラウザ端末３）を収容する。そして、収容したインターネット端末とパケットを送受信する。

記憶部１３は、共用ＩＰアドレス記憶部１３１と、共用インターフェース記憶部１３２と、ゲートウェイアドレス記憶部１３３と、端末ＭＡＣ（ＭｅｄｉａＡｃｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌ）アドレス記憶部１３４と、振分情報記憶部１３５と、を有する。

共用ＩＰアドレス記憶部１３１は、ホームサーバ２およびＷｅｂブラウザ端末３が共用するＩＰアドレスを、共用ＩＰアドレスとして記憶する。本実施の形態では、共用ＩＰアドレスとして、ＩＳＰ５がホームサーバ２およびＷｅｂブラウザ端末３のいずれかにリースしたＩＰアドレス（ＤＨＣＰリースＩＰアドレスと呼ぶ）を用いている。

共用インターフェース記憶部１３２は、いずれか１つのＬＡＮ側インターフェース部１２の識別情報を、共用インターフェース情報として記憶する。本実施の形態では、共用インターフェース情報として、ＤＨＣＰリースＩＰアドレスがリースされたインターネット端末（ホームサーバ２およびＷｅｂブラウザ端末３のいずれか）を収容するＬＡＮ側インターフェース部１２の識別情報を用いている。

ゲートウェイアドレス記憶部１３３は、ホームサーバ２およびＷｅｂブラウザ端末３が共用するゲートウェイのＩＰアドレスを、ゲートウェイアドレスとして記憶する。なお、本実施の形態では記載していないが、ゲートウェイとはＷＡＮ上で、媒体やプロトコルが異なるデータを相互に変換して通信を行う装置のことであり、図１のＩＳＰ５のシステム内に存在する。また、ゲートウェイアドレスとして、ＩＳＰ５が、ホームサーバ２およびＷｅｂブラウザ端末３のいずれかに、ＤＨＣＰリースＩＰアドレスと共にリースしたゲートウェイのＩＰアドレス（ＤＨＣＰリースゲートウェイアドレスと呼ぶ）を用いている。

端末ＭＡＣアドレス記憶部１３４は、ＬＡＮ側インターフェース部１２毎に、このＬＡＮ側インターフェース部１２の識別情報と、このＬＡＮ側インターフェース部１２が収容するインターネット端末（ホームサーバ２およびＷｅｂブラウザ端末３のいずれか）のＭＡＣアドレスと、を記憶する。

図３（Ａ）は、端末ＭＡＣアドレス記憶部１３４の登録内容を模式的に表した図である。図示するように、端末ＭＡＣアドレス記憶部１３４には、ＬＡＮ側インターフェース部１２毎にレコード１３４０が登録されている。レコード１３４０は、ＬＡＮ側インターフェース部１２の識別情報を登録するフィールド１３４１と、ＬＡＮ側インターフェース部１２が収容するインターネット端末のＭＡＣアドレスを登録するフィールド１３４２と、を有する。本実施の形態では、ホームサーバ２を収容するＬＡＮ側インターフェース部１２およびＷｅｂブラウザ端末３を収容するＬＡＮ側インターフェース部１２のそれぞれについてレコード１３４０が登録される。

振分情報記憶部１３５は、所定のサーバのみと通信を行うインターネット端末毎に、このインターネット端末を収容するＬＡＮ側インターフェース部１２の識別情報と、この所定のサーバのＩＰアドレスと、を含む振分情報を記憶する。なお、識別情報および振分情報の内容は、例えばＬＡＮ側インターフェース部１２のポート番号である。

図３（Ｂ）は、振分情報記憶部１３５の登録内容を模式的に表した図である。図示するように、振分情報記憶部１３５には、所定のサーバのみと通信を行うインターネット端末毎に、レコード１３５０が登録されている。レコード１３５０は、インターネット端末を収容するＬＡＮ側インターフェース部１２の識別情報を登録するフィールド１３５１と、所定のサーバのＩＰアドレスを登録するフィールド１３５２と、を有する。本実施の形態では、コンテンツ配信サーバ６のみ通信を行うホームサーバ２についてレコード１３５０が登録される。そして、このレコード１３５０のフィールド１３５１には、コンテンツ配信サーバ６を収容するＬＡＮ側インターフェース１２の識別情報が登録され、フィールド１３５２にはコンテンツ配信サーバ６のＩＰアドレスが登録される。

図２に戻って説明を続ける。中継制御部１４は、ＬＡＮ側インターフェース部１２を介してインターネット端末から受信したパケットを、ＷＡＮ側インターフェース部１１を介してＷＡＮ９側に出力するパケット送信処理、およびＷＡＮ側インターフェース部１１を介してＷＡＮ側９から受信したパケットを、ＬＡＮ側インターフェース部１２を介してインターネット端末に出力するパケット受信処理を行う。

図４は、パケット中継装置１の動作フローを説明するための図である。

中継制御部１４は、パケットを受信すると（Ｓ１）、このパケットの送出元のインターフェース部を確認する（Ｓ２）。送出元のインターフェース部がＬＡＮ側インターフェース部１２（ＬＡＮ−Ａ側およびＬＡＮ−Ｂ側のいずれか）の場合は、後述するパケット送信処理を実行する（Ｓ３）。一方、送出元のインターフェース部がＷＡＮ側インターフェース部１１の場合は、後述するパケット受信処理を実行する（Ｓ４）。

図５は、図４に示すパケット送信処理（Ｓ３）を説明するためのフロー図である。

Ｓ３０１において、中継制御部１４は、共用インターフェース記憶部１３２に共用インターフェース情報が登録されているか否かを調べる。登録されている場合（Ｓ３０１でＹＥＳ）はＳ３０２に進み、登録されていない場合（Ｓ３０１でＮＯ）はＳ３０７に進む。

Ｓ３０２において、中継制御部１４は、共用インターフェース記憶部１３２に記憶されている共用インターフェース情報が、パケット送信元のＬＡＮ側インターフェース部１２（ＬＡＮ−Ａ側およびＬＡＮ−Ｂ側のいずれか）と一致するか否かを調べる。一致する場合（Ｓ３０２でＹＥＳ）はＳ３０７に進み、そうでない場合（Ｓ３０２でＮＯ）はＳ３０３に進む。

Ｓ３０３において、中継制御部１４は、受信パケットのヘッダ等に格納された情報に基づき、この受信パケットが、ＤＨＣＰリクエスト等のＤＨＣＰメッセージを格納したＤＨＣＰパケットであるか否かを調べる。ＤＨＣＰパケットである場合（Ｓ３０３でＹＥＳ）はＳ３０４に進み、ＤＨＣＰパケットでない場合（Ｓ３０３でＮＯ）はＳ３０６に進む。

Ｓ３０４において、中継制御部１４は、共用ＩＰアドレス記憶部１３１に記憶されている共用ＩＰアドレス、およびゲートウェイアドレス記憶部１３３に記憶されているゲートウェイアドレスを、ＤＨＣＰサーバであるＩＳＰサーバ５がパケット送信元のインターネット端末（ホームサーバ２およびＷｅｂブラウザ端末３のいずれか）にリースしたＤＨＣＰリースＩＰアドレス、およびＤＨＣＰリースゲートウェイアドレスとして、これらのＤＨＣＰリースＩＰアドレスおよびＤＨＣＰリースゲートウェイアドレスを格納したＤＨＣＰメッセージ（例えばＤＨＣＰサーバにＩＰアドレスのリースを要求するＤＨＣＰリクエストに対する応答メッセージであるＤＨＣＰリクエストＡＣＫメッセージ）を生成する。そして、パケット送信元のＬＡＮ側インターフェース部１２を介して、このパケット送信元のインターネット端末に、生成したＤＨＣＰメッセージを格納したＤＨＣＰパケットを送信する。その後、Ｓ３０５に進む。

Ｓ３０５において、中継制御部１４は、パケット送信元のＬＡＮ側インターフェース部１２の識別情報に対応付けて、このパケットの送信元ＭＡＣアドレスを、端末ＭＡＣアドレス記憶部１３４に登録する。あるいは、パケット送信元のＬＡＮ側インターフェース部１２の識別情報に対応付けられて端末ＭＡＣアドレス記憶部１３４に登録されているＭＡＣアドレスを、このパケットの送信元ＭＡＣアドレスに更新する。

Ｓ３０６において、中継制御部１４は、共用インターフェース記憶部１３２に記憶されている共用インターフェース情報に対応付けられて端末ＭＡＣアドレス記憶部１３４に記憶されているＭＡＣアドレスを特定する。そして、受信パケットの送信元ＭＡＣアドレスを、この特定したＭＡＣアドレスに変更する。その後、Ｓ３０７に進む。

Ｓ３０７において、中継制御部１４は、ＷＡＮ側インターフェース部１１を介してＷＡＮ９側（ＩＳＰ５）に、受信パケットを送信する。

図６は、図４に示すパケット受信処理（Ｓ４）を説明するためのフロー図である。

Ｓ４０１において、中継制御部１４は、受信パケットに格納されているデータがＤＨＣＰリクエストＡＣＫメッセージであるか否かを調べる。ＤＨＣＰリクエストＡＣＫメッセージである場合（Ｓ４０１でＹＥＳ）は、後述するリクエストＡＣＫ受信処理（Ｓ４０６）を実行する。ＤＨＣＰリクエストＡＣＫメッセージでない場合（Ｓ４０１でＮＯ）は、Ｓ４０２に進む。

Ｓ４０２において、中継制御部１４は、受信パケットに格納されているデータが、ＤＨＣＰサーバにＩＰアドレスのリリースを要求するＤＨＣＰリリースに対する応答メッセージであるＤＨＣＰリリースＡＣＫメッセージであるか否かを調べる。ＤＨＣＰリリースＡＣＫメッセージである場合（Ｓ４０２でＹＥＳ）は、後述するリリースＡＣＫ受信処理（Ｓ４０７）を実行する。ＤＨＣＰリリースＡＣＫメッセージでない場合（Ｓ４０２でＮＯ）は、Ｓ４０３に進む。

Ｓ４０３において、中継制御部１４は、振分情報記憶部１３５に記憶されている振分情報を用いて、受信パケットの振分先となるＬＡＮ側インターフェース部１２を決定する。具体的には、フィールド１３５２に受信パケットの送信元ＩＰアドレスが登録されているレコード１３５０を、振分情報記憶部１３５から検索する。そして、検索したレコード１３５０のフィールド１３５１に登録されている識別情報を持つＬＡＮ側インターフェース部１２を、受信パケットの振分先に決定する。なお、レコード１３５０が検索できなかった場合は、所定のＬＡＮ側インターフェース部１２を受信パケットの振分先に決定する。その後、Ｓ４０４に進む。

本実施の形態では、ＬＡＮ−Ａに接続されたＬＡＮ側インターフェース部１２の識別情報がフィールド１３５１に登録され、かつ、コンテンツ配信サーバ６のＩＰアドレスがフィールド１３５２に登録されたレコード１３５０のみを、振分情報記憶部１３５に登録している。そして、上記所定のＬＡＮ側インターフェース部１２として、ＬＡＮ−Ｂに接続されたＬＡＮ側インターフェース部１２を設定している。これにより、コンテンツ配信サーバ６から送信されたパケットがＬＡＮ−Ａ側に中継され、その他のサーバ（Ｗｅｂサーバ７等）から送信されたパケットがＬＡＮ−Ｂ側に中継されるようにしている。

Ｓ４０４において、中継制御部１４は、振分先に決定されたＬＡＮ側インターフェース部１２の識別情報に対応付けられて端末ＭＡＣアドレス記憶部１３４に記憶されているＭＡＣアドレスを特定する。そして、受信パケットの宛先ＭＡＣアドレスを、特定したＭＡＣアドレスに変更する。その後、Ｓ４０５に進む。なお、この際、受信パケットの宛先ＭＡＣアドレスと特定したＭＡＣアドレスとが同じである場合は、アドレスを変更する必要がないので、そのまま送信しても良い。

Ｓ４０５において、中継制御部１４は、振分先に決定されたＬＡＮ側インターフェース部１２から受信パケットを送出する。

図７は、図６に示すリクエストＡＣＫ受信処理（Ｓ４０６）を説明するためのフロー図である。

Ｓ４０６１において、中継制御部１４は、受信パケットの宛先ＭＡＣアドレスに対応付けられて端末ＭＡＣアドレス記憶部１３４に記憶されているＬＡＮ側インターフェース部１２の識別情報を特定する。その後、Ｓ４０６２に進む。

Ｓ４０６２において、中継制御部１４は、特定したＬＡＮ側インターフェース部の識別情報を共用インターフェース情報に決定し、この識別情報を共用インターフェース記憶部１３２に登録する。その後、Ｓ４０６３に進む。

Ｓ４０６３において、中継制御部１４は、受信パケットに格納されているＤＨＣＰリクエストＡＣＫメッセージに記述されているＤＨＣＰリースＩＰアドレスを共用ＩＰアドレスに決定する。そして、このＤＨＣＰリースＩＰアドレスを共用ＩＰアドレス記憶部１３１に登録する。その後、Ｓ４０６４に進む。

Ｓ４０６４において、中継制御部１４は、受信パケットに格納されているＤＨＣＰリクエストＡＣＫメッセージに記述されているＤＨＣＰリースゲートウェイアドレスをゲートウェイアドレスに決定する。そして、このＤＨＣＰリースゲートウェイアドレスをゲートウェイアドレス記憶部１３３に登録する。その後、Ｓ４０６５に進む。

Ｓ４０６５において、中継制御部１４は、受信パケットの宛先ＭＡＣアドレスに対応付けられて端末ＭＡＣアドレス記憶部１３４に記憶されている識別情報を特定する。そして、特定した識別情報を持つＬＡＮ側インターフェース部１２を、この受信パケットの振分先に決定する。その後、Ｓ４０６６に進む。

Ｓ４０６６において、中継制御部１４は、振分先に決定されたＬＡＮ側インターフェース部１２から受信パケットを送出する。

図８は、図６に示すリリースＡＣＫ受信処理（Ｓ４０７）を説明するためのフロー図である。

Ｓ４０７１において、中継制御部１４は、共用インターフェース記憶部１３２の登録内容をクリアし、Ｓ４０７２に進む。

Ｓ４０７２において、中継制御部１４は、共用ＩＰアドレス記憶部１３１の登録内容をクリアし、Ｓ４０７３に進む。

Ｓ４０７３において、中継制御部１４は、ゲートウェイアドレス記憶部１３３の登録内容をクリアし、Ｓ４０７４に進む。

Ｓ４０７４において、中継制御部１４は、受信パケットの宛先ＭＡＣアドレスを変更して、各インターネット端末宛ての受信パケットのコピーを生成する。具体的には、端末ＭＡＣアドレス記憶部１３４に記憶されているＭＡＣアドレス毎に、宛先ＭＡＣアドレスをこのＭＡＣアドレスに変更した受信パケットのコピーを生成する。それから、Ｓ４０７５に進む。

Ｓ４０７５において、中継制御部１４は、生成した受信パケットのコピー各々を、このコピーの宛先ＭＡＣアドレスに対応付けられて端末ＭＡＣアドレス記憶部１３４に登録されている識別情報を持つＬＡＮ側インターフェース部１２から送出する。

以上、本発明の一実施の形態を説明した。

本実施の形態において、パケット中継装置１は、ＷＡＮ９側と接続するＷＡＮ側インターフェース部１１と、インターネット端末（ホームサーバ２およびＷｅｂブラウザ端末３のいずれか）毎に、対応するインターネット端末を収容するＬＡＮ側インターフェース部１２と、振分情報記憶部１３５と、を有する。振分情報記憶部１３５は、ＬＡＮ側インターフェース部１２の識別情報と、このＬＡＮ側インターフェース部１２が収容するインターネット端末の通信相手のＩＰアドレスとの対応関係を、振分情報として記憶する。

そして、パケット中継装置１は、いずれかのＬＡＮ側インターフェース部１２を介してインターネット端末からパケットを受信した場合に、このＬＡＮ側インターフェース部１２が共用インターフェースに設定されているならば、受信したパケットをＷＡＮ側インターフェース部１１から出力する。このＬＡＮ側インターフェース部１２が共用インターフェースに設定されていないならば、受信したパケットの送信元ＭＡＣアドレスを、共用インターフェースに設定されているＬＡＮ側インターフェース部１２が収容するインターネット端末のＭＡＣアドレスに変更してから、この受信したパケットをＷＡＮ側インターフェース部１１から出力する。

また、ＷＡＮ側インターフェース部１１を介してＷＡＮ９側からパケットを受信した場合に、受信パケットの送信元ＩＰアドレスに対応付けられて振分情報記憶部１３５に記憶されている識別情報を特定し、特定した識別情報を持つＬＡＮ側インターフェース部１２が収容するインターネット端末のＭＡＣアドレスを、受信したパケットの宛先ＭＡＣアドレスとして、この受信パケットを特定した識別情報を持つＬＡＮ側インターフェース部１２から出力する。

したがって、本実施の形態によれば、ＷＡＮ９で利用可能なＩＰアドレスがインターネット端末に直接付与されるので、ホームサーバ２がＩＰアドレスをアドレス情報として利用するアプリケーションレイヤのプロトコル、つまりＮＡＴおよびＮＡＰＴを利用できないアプリケーションレイヤのプロトコルを用いるインターネット端末である場合でも、他のインターネット端末と同じＩＰアドレスを用いてＷＡＮ９にアクセスできる。

また、本実施の形態において、パケット中継装置１は、ＷＡＮ側インターフェース部１１を介してＷＡＮ９側からパケットを受信した場合に、受信パケットの送信元ＩＰアドレスに対応付けられてＬＡＮ側インターフェース部１２の識別情報が振分情報記憶部１３５に記憶されていないならば、ＬＡＮ−Ｂに接続されているＬＡＮ側インターフェース部１２の識別情報に対応付けられて端末ＭＡＣアドレス記憶部１３４に記憶されているＭＡＣアドレスを特定する。そして、受信したパケットの宛先ＭＡＣアドレスをこの特定したＭＡＣアドレスに変更して、この受信したパケットをＬＡＮ−Ｂに接続されているＬＡＮ側インターフェースから出力する。

したがって、本実施の形態によれば、特定のサーバ（コンテンツ配信サーバ６）にアクセスするホームサーバ２、および不特定のサーバ（Ｗｅｂサーバ７）にアクセスするＷｅｂブラウザ端末３が、同じＩＰアドレスを用いることができる。

また、本実施の形態において、パケット中継装置１は、インターネット端末から受信したパケットがＤＨＣＰリクエスト等のＤＨＣＰメッセージを格納している場合、共用ＩＰアドレス記憶部１３１に共用ＩＰアドレスが記憶されているならば、この共用ＩＰアドレスが記述されたＤＨＣＰリクエストＡＣＫメッセージを格納したパケットを、このインターネット端末に通知し、共用ＩＰアドレス記憶部１３１に共用ＩＰアドレスが記憶されていないならば、ＷＡＮ側インターフェース部１１から受信パケットを出力する。

また、パケット中継装置１は、ＷＡＮ９側から受信したパケットがＤＨＣＰリクエストＡＣＫメッセージを格納している場合、このＤＨＣＰリクエストＡＣＫメッセージに記述されているＤＨＣＰリースＩＰアドレスを、共用ＩＰアドレスとして共用ＩＰアドレス記憶部１３１に記憶すると共に、受信パケットの宛先ＭＡＣアドレスに対応付けられて端末ＭＡＣアドレス記憶部１３４に記憶されている識別情報を、共用インターフェース情報として共用インターフェース記憶部１３２に記憶する。そして、この受信したパケットを、この識別情報を持つＬＡＮ側インターフェース部１２から出力する。

また、パケット中継装置１は、ＷＡＮ９側から受信したパケットがＤＨＣＰリリースＡＣＫメッセージを格納している場合、共用ＩＰアドレス記憶部１３１および共用インターフェース記憶部１３２の記憶内容をクリアすると共に、ＬＡＮ側インターフェース部１２毎に、受信パケットのコピーを生成し、このコピーの宛先ＭＡＣアドレスを、対象のＬＡＮ側インターフェース部１２の識別情報に対応付けられて端末ＭＡＣアドレス記憶部１３４に記憶されているＭＡＣアドレスに変更する。そして、このコピーを対象のＬＡＮ側インターフェース部１２から出力する。

したがって、本実施の形態によれば、ＤＨＣＰクライアント機能を有するインターネット端末各々がＷＡＮ９側のＤＨＣＰサーバ（ＩＳＰ５）を利用しつつも、インターネット端末間で同じＩＰアドレスを利用することができる。

なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形が可能である。例えば、パケット中継装置１の各構成は、ＡＳＩＣ（ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＳｐｅｃｉｆｉｃＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（ＦｉｅｌｄＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＧａｔｅＡｒｒａｙ）などの集積ロジックＩＣによりハード的に実行されるものでもよいし、あるいはＤＳＰなど計算機によりソフトウエア的に実行されるものでもよい。

また、本実施の形態では、特定のサーバにアクセスするインターネット端末として、ホームサーバ２を例にとり説明したが、本発明はこれに限定されない。このようなインターネット端末として、ホームサーバ２の他に、特定のＳＩＰサーバのみと通信を行うＳＩＰフォン（ＩＰ電話端末）等がある。

また、本実施の形態において、特定のサーバにアクセスするインターネット端末を複数設けてもよい。この場合、パケット中継装置１に、インターネット端末毎にＬＡＮ側インターフェース部１２を用意すると共に、特定のサーバにアクセスするインターネット端末毎に、このインターネット端末を収容するＬＡＮ側インターフェース部１２の識別情報がフィールド１３５１に登録され、このインターネット端末がアクセスするサーバのアドレスがフィールド１３５２に登録されたレコード１３５０を、振分情報記憶部１３５に記憶しておく。

また、本実施の形態では、Ｗｅｂブラウザ端末３をパケット中継装置１にＬＡＮ−Ｂを介して接続しているが、ＩＳＰ５に対してはＤＨＣＰクライアントとして機能し、Ｗｅｂブラウザ端末３に対してはＤＨＣＰサーバとして機能するルータを、ＬＡＮ−Ｂを介してパケット中継装置１に接続し、このルータにＷｅｂブラウザ端末３を複数接続するようにしてもよい。

また、本実施の形態では、本発明をパケット中継装置として実施しているが、ホームサーバなどの常時電源が投入されている装置に本発明を組み込むようにしてもよい。

図１は、本発明の一実施の形態が適用されたパケット中継装置を含むネットワークシステムの概略構成図である。図２は、図１に示すパケット中継装置１の概略機能ブロック図である。図３（Ａ）は、端末ＭＡＣアドレス記憶部１３４の登録内容を模式的に表した図であり、図３（Ｂ）は、振分情報記憶部１３５の登録内容を模式的に表した図である。図４は、パケット中継装置１の動作フローを説明するための図である。図５は、図４に示すパケット送信処理（Ｓ３）を説明するためのフロー図である。図６は、図４に示すパケット受信処理（Ｓ４）を説明するためのフロー図である。図７は、図６に示すリクエストＡＣＫ受信処理（Ｓ４０６）を説明するためのフロー図である。図８は、図６に示すリリースＡＣＫ受信処理（Ｓ４０７）を説明するためのフロー図である。

符号の説明

１：パケット中継装置、２：ホームサーバ、３：Ｗｅｂブラウザ端末３、４：ＴＶ、５：ＩＳＰ、６：コンテンツ配信サーバ、７：Ｗｅｂサーバ、８：ＬＡＮ、９：ＷＡＮ、１１：ＷＡＮ側インターフェース部、１２：ＬＡＮ側インターフェース部、１３：記憶部、１４：中継制御部、１３１：共用ＩＰアドレス記憶部、１３２：共用インターフェース記憶部、１３３：ゲートウェイアドレス記憶部、１３４：端末ＭＡＣアドレス記憶部、１３５：振分情報記憶部

Claims

パケットデータを中継するパケット中継装置であって、
ネットワークと接続する第１のインターフェース手段と、
ネットワーク端末を収容する複数の第２のインターフェース手段と、
前記ネットワーク端末が共用するＩＰアドレスを、共用ＩＰアドレスとして記憶する共用ＩＰアドレス記憶手段と、
所定の前記第２のインターフェース手段の識別情報を、共用インターフェース情報として記憶する共用インターフェース情報記憶手段と、
前記ネットワーク端末各々のＭＡＣアドレスを、当該ネットワーク端末を収容する前記第２のインターフェース手段の識別情報に対応付けて記憶する端末ＭＡＣアドレス記憶手段と、
前記第２のインターフェース手段の識別情報と、当該第２のインターフェース手段が収容する前記ネットワーク端末の通信相手のＩＰアドレスとの対応関係を、振分情報として記憶する振分情報記憶手段と、
前記ネットワーク端末から受信したパケットを、前記ネットワークに出力するパケット送信処理、および前記ネットワークから受信したパケットを、前記ネットワーク端末に出力するパケット受信処理を行う中継制御手段と、を有し、
前記中継制御手段は、
前記パケット送信処理において、パケットを受信した前記第２のインターフェース手段の識別情報が、共用インターフェース情報として前記共用インターフェース情報記憶手段に記憶されていない場合、当該パケットの送信元ＭＡＣアドレスを、当該共用インターフェース情報に対応付けられて前記端末ＭＡＣアドレス記憶手段に記憶されているＭＡＣアドレスに変更して、前記第１のインターフェース手段から当該パケットを出力し、
前記パケット受信処理において、前記ネットワークから受信したパケットの送信元ＩＰアドレスに対応付けられて前記振分情報記憶手段に記憶されている前記第２のインターフェース手段の識別情報を特定すると共に、特定した識別情報に対応付けられて前記端末ＭＡＣアドレス記憶手段に記憶されているＭＡＣアドレスを特定し、特定したＭＡＣアドレスを前記ネットワークから受信したパケットの宛先ＭＡＣアドレスとして、特定した識別情報を持つ前記第２のインターフェース手段から当該パケットを出力する
ことを特徴とするパケット中継装置。
請求項１に記載のパケット中継装置であって、
前記中継制御手段は、
前記パケット受信処理において、前記ネットワークから受信したパケットの送信元ＩＰアドレスに対応付けられて前記第２のインターフェース手段の識別情報が前記振分情報記憶手段に記憶されていない場合、予め定められた前記第２のインターフェース手段の識別情報に対応付けられて前記端末ＭＡＣアドレス記憶手段に記憶されているＭＡＣアドレスを特定し、特定したＭＡＣアドレスを前記ネットワークから受信したパケットの宛先ＭＡＣアドレスとして、前記予め定められた前記第２のインターフェース手段から当該パケットを出力する
ことを特徴とするパケット中継装置。
請求項１又は２に記載のパケット中継装置であって、
前記振分情報記憶手段に識別情報が記憶されている前記第２のインターフェース手段は、前記ネットワークに接続された特定の通信相手と通信を行う前記ネットワーク端末を収容し、
前記予め定められた前記第２のインターフェース手段は、前記ネットワークに接続された不特定の通信相手と通信を行う前記ネットワーク端末を収容する
ことを特徴とするパケット中継装置。
請求項１乃至３のいずれか一項に記載のパケット中継装置であって、
前記ネットワークには、ＤＨＣＰサーバが接続されており、
前記ネットワーク端末は、ＤＨＣＰクライアント機能を有し、
前記共用ＩＰアドレスは、前記ＤＨＣＰサーバがいずれかの前記ネットワーク端末にリースしたＩＰアドレスである
ことを特徴とするパケット中継装置。
請求項４に記載のパケット中継装置であって、
前記中継制御手段は、
前記パケット送信処理において、前記ネットワーク端末から受信したパケットがＤＨＣＰリクエストパケットの場合、前記共用ＩＰアドレス記憶手段に前記共用ＩＰアドレスが記憶されているならば、当該共用ＩＰアドレスを格納したＤＨＣＰリクエスト応答パケットを当該ネットワーク端末に通知し、前記共用ＩＰアドレス記憶手段に前記共用ＩＰアドレスが記憶されていないならば、前記第１のインターフェース手段から当該ＤＨＣＰリクエストパケットを出力し、
前記パケット受信処理において、前記ネットワークから受信したパケットがＤＨＣＰリクエスト応答パケットの場合、当該ＤＨＣＰリクエスト応答パケットに格納されているＩＰアドレスを、前記共用ＩＰアドレスとして前記共用ＩＰアドレス記憶手段に記憶すると共に、当該ＤＨＣＰリクエスト応答パケットの宛先ＭＡＣアドレスに対応付けられて前記端末ＭＡＣアドレス記憶手段に記憶されている識別情報を、前記共用インターフェース情報として前記共用インターフェース情報記憶手段に記憶し、当該識別情報を持つ前記第２のインターフェース手段から当該ＤＨＣＰリクエスト応答パケットを出力する
ことを特徴とするパケット中継装置。
請求項５に記載のパケット中継装置であって、
前記中継制御手段は、
前記パケット受信処理において、前記ネットワークから受信したパケットがＤＨＣＰリリース応答パケットの場合、前記共用ＩＰアドレス記憶手段および前記共用インターフェース情報記憶手段の記憶内容をクリアすると共に、前記第２のインターフェース手段毎に、当該ＤＨＣＰリリース応答パケットの宛先ＭＡＣアドレスを、当該第２のインターフェース手段の識別情報に対応付けられて前記端末ＭＡＣアドレス記憶手段に記憶されているＭＡＣアドレスに変更して、当該第２のインターフェース手段から当該ＤＨＣＰリリース応答パケットを出力する
ことを特徴とするパケット中継装置。