JP5338947B2 - ルータ - Google Patents

Description

本発明は、インターネット・プロトコル・バージョン６（ＩＰｖ６）を搭載したルータに関する。

Ｉｐｖ６を搭載したルータは、端末側にネットワーク設定を自動設定させるために、ルータ・アドバタイズメント（以下ＲＡ）パケットを定期的に送信している。ＲＡパケットを受信した端末は、ＩＰｖ６グローバルアドレスとデフォルトルート（宛先ネットワークに特定のルータを指定していない場合に転送されるルータ）の設定を行うことで、ネットワーク通信が可能となる。なお、端末側でダイナミックルーティングプロトコルを動作させ、デフォルトルートを動的に変更する運用も考えられるが、一般的ではないのでここでは除外する。

複数ルータの配下に端末を設置した場合、端末は複数のルータからＲＡパケットを受信することとなる。この場合、端末は、各ルータから受信したＲＡパケットに含まれるルータプレファレンス値を比較して、デフォルトルータの選択を実施する。ルータプレファレンスとは、デフォルトルータを決定するための優先度を示すパラメタであり、従来においては、ネットワーク管理者が手動で設定するのが一般的である。設定する値には、「高（ｈｉｇｈ）」、「中（ｍｉｄｄｌｅ）」、「低（ｌｏｗ）」があり、端末は、ルータプレファレンス値の高いルータをデフォルトルータとして選択する。

端末が複数のルータからＲＡパケットを受信するネットワーク構成である場合には、ネットワークの状態に関係なく、ルータに手動設定したルータプレファレンス値により端末側のデフォルトルータが決定されることになる。

例えば、図２２のネットワーク構成に示すように、端末のデフォルトルータがルータＡに固定設定されている場合を考える。端末から見ると、ルータＡの先にルータＲ１を経由してネットワークＡが存在し、ルータＢの先にルータＲ２を経由してネットワークＢ、Ｃが存在する。

図２２のネットワーク構成において各ルータが保有するルーティングテーブル及び端末の通信経路を図２３に示す。

ルータＡがデフォルトルータに設定されていると、端末がネットワークＢ、Ｃと通信を行う場合であっても、必ずルータＡをまず経由してから通信を行う必要がある。これは、端末がネットワークＢ、Ｃと通信を行う場合であっても、直接端末−ルータＢの経路を経て通信することができず、最短経路ではない（１ホップ）多い非効率な通信となることを示している。

公知の技術として、ＩＰｖ６を搭載したルータに関して、ルータが、自装置が管理する他のルータの負荷状況を取得して、取得した情報に基づいてＲＡを設定して端末に送信することにより、各ルータの負荷の平準化を実現する技術について提供されている（例えば、特許文献１）。

特開２００４−１２０２７０号公報

上記のとおり、従来においては、デフォルトルータから他のルータ（上記の例ではルータＡからルータＢ）への転送パケットが増加し、通信遅延やルータ装置の通信負荷が高くなることによるフォワーディング性能の劣化等が発生するという問題がある。

宛先ネットワーク数が１つであるルータＡよりも、宛先ネットワーク数が２つであるルータＢをデフォルトルータに設定する方が、かかる問題の発生の抑制には効果がある。しかし、上記のとおり、従来においては、手動でルータごとにルータプレファレンス値の設定を行う必要があった。

本発明は、ネットワーク管理者の負担を増大させることなく、ネットワークの状態に応じてルータプレファレンス値（優先度）を設定して非効率な通信を削減することのできる技術を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、開示のルータは、優先度に基づいて、複数のルータの中からデフォルトルータを選択する端末装置に該優先度を送信するルータであって、宛先ネットワークと中継ルータとを対応付けて記録したルーティングテーブルを参照し、同一セグメント内の中継ルータに対応する宛先ネットワーク数及び同一セグメント外の中継ルータに対応する宛先ネットワーク数をそれぞれ集計して、両者の大小関係を判定する判定手段と、前記判定手段の判定において、前記同一セグメント内の中継ルータに対応する宛先ネットワーク数が多いと判定された場合には前記優先度に低い値を設定し、前記同一セグメント外の中継ルータに対応する宛先ネットワーク数が多いと判定された場合には前記優先度に高い値を設定する設定手段と、前記設定手段により値を設定された前記優先度を前記端末装置に送信する送信手段とを備えた構成とする。

ルーティングテーブルに変化があった場合には、例えば同一セグメント内の中継ルータに対応する宛先ネットワーク数及び同一セグメント外の中継ネットワーク数の大小関係に応じて、端末に送信する優先度を、同一セグメント内のルータに設定されている値に対して相対的に高くあるいは低く設定する。端末装置は、受信した優先度のうち、高い値の優先度を送信したルータを、デフォルトルータに設定する。ネットワークの状態に応じてデフォルトルータが選択されることで、同一セグメント内のルータとの間で戻りの送信が発生する確率を低減させることができる。

ネットワークの状態としては、ルータの宛先ネットワーク総数に基づくこととしてもよい。ルータの状態が有効／無効のいずれの状態であるかに基づくこととしてもよいし、所定の中継ルータを経由する経路の状態に基づくこととしてもよい。

開示のルータによれば、ネットワークの状態やルータの状態に応じて優先度を切り替えるため、開示のルータを含む複数のルータから優先度を受信する端末装置は、ネットワークの状態やルータのインタフェースの状態に応じてデフォルトルータを設定することができる。これにより、ルータ間の戻りの送信が発生する確率を低減させ、通信遅延やルータの通信負荷の増大によるフォワーディング性能の劣化を効果的に防止することができる。

第１の実施形態に係るルータを含むネットワーク構成図である。 ルーティングテーブル及び端末の通信経路を示す図である。 第１の実施形態に係るルータにおいて保有される動的プレファレンステーブルを示す図である。 第１の実施形態に係るルータが定期的にＲＡメッセージを端末に送信する処理を示したフローチャートである。 第１の実施形態に係るルータが保有するルーティングテーブルに変更が発生した場合に、端末にＲＡメッセージを送信する処理を示したフローチャートである。 第２の実施形態に係るルータを含むネットワーク構成図である。 第２の実施形態に係るルータにおいて保有される動的プレファレンステーブルを示す図である。 第２の実施形態に係るルータが定期的にＲＡメッセージを端末に送信する処理を示したフローチャートである。 第２の実施形態に係るルータが保有するルーティングテーブルに変更が発生した場合に、端末にＲＡメッセージを送信する処理を示したフローチャートである。 第３の実施形態に係るルータを含むネットワーク構成図である。 第３の実施形態に係るルータにおいて保有される動的プレファレンステーブルを示す図である。 第３の実施形態に係るルータが定期的にＲＡメッセージを端末４に送信する処理を示したフローチャートである。 第３の実施形態に係るルータにおいて、インタフェースの状態に変化があった場合に端末にＲＡメッセージを送信する処理を示したフローチャートである。 第４の実施形態に係るルータを含むネットワーク構成図である。 第４の実施形態に係るルータにおいて保有される動的プレファレンステーブルを示す図である。 第４の実施形態に係るルータが定期的にＲＡメッセージを端末に送信する処理を示したフローチャートである。 第４の実施形態に係るルータが保有するルーティングテーブルに変更が発生した場合に、端末にＲＡメッセージを送信する処理を示したフローチャートである。 第５の実施形態に係るルータを含むネットワーク構成図である。 第５の実施形態に係るルータにおいて保有される動的プレファレンステーブルを示す図である。 第６の実施形態に係るルータを含むネットワーク構成図である。 第６の実施形態に係るルータにおいて保有される動的プレファレンステーブルを示す図である。 従来技術を説明するためのネットワーク構成図である。 従来における各ルータが保有するルーティングテーブル及び端末の通信経路を説明する図である。

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
＜第１の実施形態＞
図１は、第１の実施形態に係るルータを含むネットワーク構成図である。図１に示すネットワークシステムは、ルータ１（ルータＡ）、ルータ２（ルータＢ）、ルータ３Ａ、３Ｂ及び端末（実施例ではパーソナルコンピュータＰＣ）４を含む。このうち、本実施形態に係るルータは、ルータ１であり、ルータ２、３Ａ、３Ｂについては、従来技術に係るルータである。以降の説明においても、本実施形態に係るルータを従来技術に係るルータと区別するために、符号「１」を付して表すこととする。

ルータ１の先にはルータ３Ａを介してネットワークＡが接続されており、ルータ２の先にはルータ３Ｂを介してネットワークＢ、Ｃが接続されている。端末４は、ルータ１あるいはルータ２を介してネットワークＡ、Ｂ、Ｃと通信を行う。

端末４がネットワークＡ、Ｂ、Ｃと通信を行う際には、ルータ１、２から受信したルータ・アドバタイズメント（以下ＲＡ）パケットに基づいてＩＰｖ６グローバルアドレス及びデフォルトルータの設定を行う。端末４は、ルータ１、２から受信したＲＡパケットのうち、ルータプレファレンス値を比較して、より優先度が高いことを示す値が格納されている方のルータをデフォルトルータとして設定する。

本実施形態に係るルータ１によれば、自装置において保有するルーティングテーブルを参照し、ネットワークの状態に変化があった場合には、その変化に応じて自装置から送信するルータプレファレンス値を設定し直す。ルータ１においては、他方のルータ２において設定されている固定値のルータプレファレンス値に対して相対的に高い値あるいは低い値を設定する。

図１に示す構成においては、ルータ１は、インタフェースｌａｎ０とｌａｎ１とを有し、インタフェースｌａｎ０は２経路から受信しており、インタフェースｌａｎ１は１経路から受信している。

本実施形態においては、ルータ１は、保有するルーティングテーブルに格納されている情報に基づいて、ネットワークの状態すなわちインタフェースごとの受信経路について変更があった場合には、その変更内容に応じてルータプレファレンス値を切り替える。

図２は、ルーティングテーブル及び端末４の通信経路を示す図である。
図２（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、それぞれルータ１（ルータＡ）、ルータ２（ルータＢ）及び端末４が保有するルーティングテーブルを示す。ルータ１、２は、それぞれ宛先ネットワークと中継ゲートウェイとを対応付けて格納している。端末４は、ルータ１、２から受信したルータプレファレンス値により決定したデフォルトルータ情報を保有している。デフォルトルータは、宛先ネットワーク数（経路数）の多いルータ２が設定されている。

各装置が図２（ａ）〜（ｃ）に示す状態の下では、端末の通信経路は、図２（ｄ）に示すように、ネットワークＡについてはホップ数が「３」であるのに対して、ネットワークＢ、Ｃについてはホップ数が「２」である。宛先ネットワーク数が多い方のルータ２よりも低いルータプレファレンス値をルータ１において設定していることによる。

図３は、本実施形態に係るルータ１において保有される動的プレファレンステーブルを示す図である。本実施形態においては、動的プレファレンステーブルは、インタフェースごとの経路数（宛先ネットワーク数）に応じてルータ１のルータプレファレンス値を変更する際に参照されるテーブルをいう。

動的プレファレンステーブルの１つの定義情報には、広報インタフェース情報、切り替え条件種別、切り替え条件、条件一致時のプレファレンス情報、条件不一致時のプレファレンス情報及び前回広報時のプレファレンス情報を含む。

広報インタフェース情報は、ルータプレファレンス値を動的に変更させたいＲＡ広報インタフェースを示す情報が格納される。

切り替え条件種別は、ルータプレファレンス値を動的に変更するか否かを判断する基準となるネットワーク状態を示す情報が格納される。本実施形態においては、ルータ１の「インタフェースごとの受信経路数」が格納される。

切り替え条件は、ルータ１のルータプレファレンス値を切り替える条件が格納され、具体的には、「インタフェース名１の受信経路数がインタフェース名２の受信経路数よりも多い」あるいは「インタフェース名１の受信経路数がインタフェース名２の受信経路数よりも少ない」のいずれかが格納される。本実施形態においては、「インタフェースｌａｎ０の受信経路数がインタフェースｌａｎ１の受信経路数よりも多い」ことを示す情報が、切り替え条件として設定している。

条件一致時のプレファレンス情報は、上記切り替え条件を満たす場合にルータ１のルータプレファレンス値として設定すべき値が格納される。本実施形態においては、受信経路数について「ｌａｎ０＞ｌａｎ１」の条件を満たす場合のルータプレファレンス値として、「低（ｌｏｗ）」が設定される。

条件不一致時のプレファレンス情報は、上記切り替え条件を満たしていない場合にルータ１のルータプレファレンス値として設定すべき値が格納される。本実施形態においては、受信経路数について「ｌａｎ０≦ｌａｎ１」である場合のルータプレファレンス値として、「高（ｈｉｇｈ）」が設定される。

前回広報時のプレファレンス情報は、前回端末４に送信したＲＡパケット送信時に設定したルータプレファレンス値が格納される。

上記のとおり、図１に示す構成の下でルータ１がデフォルトルータに設定されている場合、端末４がルータ２を経由するネットワークＢ、Ｃと通信を行う際には、ルータ２がデフォルトルータに設定されている場合と比べると、ルータ１−ルータ２間の１ホップ多い通信となる。

インタフェースｌａｎ１の受信経路数よりもインタフェースｌａｎ０の受信経路数の方が多い場合は、このような１ホップ多い通信がより多く発生することが予想される。このため、ルータ１のルータプレファレンス値をルータ２のそれよりも予め低く設定しておくことにより、デフォルトルータからのパケットの転送を低減させる。

そして、本実施形態に係るルータ１は、図２に示すルーティングテーブルの内容が変更されたときは、図３に示す動的プレファレンステーブルにしたがって、ルータ１のインタフェースｌａｎ０、ｌａｎ１それぞれについての受信経路数すなわち宛先ネットワーク数を計数する。そして、各インタフェースの受信経路数の大小関係に応じて、ルータ１のルータプレファレンス値をルータ２のそれよりも高い値に変更する。

ルータプレファレンス値の設定処理は、定期的にＲＡメッセージを送信するタイミング、あるいはネットワークの状態の変化によりルータ１が保有するルーティングテーブルが変更されたタイミングで実行される。

以下、フローチャートを参照しながら、本実施形態に係るルータ１においてルータプレファレンス値を動的に設定する方法について具体的に説明する。

図４は、本実施形態に係るルータ１が定期的にＲＡメッセージを端末４に送信する処理を示したフローチャートである。

まず、ステップＳ１で、動的プレファレンステーブル（以下プレファレンステーブルと略記）を参照し、ステップＳ２で、プレファレンステーブルの定義情報を１つ取り出す。先に図３を参照して述べたとおり、プレファレンステーブルは、インタフェースごとに定義されている。

ステップＳ２で、プレファレンステーブルに定義がない場合は、ステップＳ１３に進み、ルータプレファレンス値として「中（ｍｉｄｄｌｅ）」を設定し、ステップＳ１４に進む。ステップＳ２で、プレファレンステーブルから定義情報を取り出せた場合は、ステップＳ３に進む。

ステップＳ３で、取り出した定義情報のうち、「広報インタフェース情報」が示すインタフェース名と、ＲＡメッセージを送信するインタフェース名とを比較する。互いに一致しない場合は、ステップＳ２に戻り、次の定義情報を取り出す。

ステップＳ３で、広報インタフェース情報が示すインタフェース名とＲＡメッセージを送信するインタフェース名とが互いに一致する場合は、ステップＳ４に進み、定義情報のうち、「切り替え条件種別」をチェックする。チェックした結果、受信経路数以外の条件が設定されている場合は、ステップＳ１３に進み、上記と同様の処理を行う。切り替え条件種別として「受信経路数」が設定されている場合は、ステップＳ５に進む。

ステップＳ５で、定義情報のうち「切り替え条件」のうち、「インタフェース１」に対応するインタフェース名（ｌａｎ０）を取得する。ステップＳ６で、取得したインタフェースｌａｎ０から受信している経路数を、図２のルーティングテーブルから算出する。

なお、図２（ａ）においては記載を省略しているが、ルーティングテーブルには、宛先ネットワークごとに、中継テーブルに加え、インタフェース情報が対応付けられている。インタフェース情報とは、パケットを宛先ネットワークに転送するときにルータ１が使用するネットワークインタフェースを示し、具体的には、ポート番号等の論理識別子からなる。本実施形態に係るルータ１は、図２（ａ）に示すルーティングテーブルを参照し、インタフェースｌａｎ０に対応する宛先ネットワーク数を集計することにより、受信経路数を算出している。

ステップＳ７及びステップＳ８においては、ステップＳ５及びステップＳ６と同様の処理を行い、インタフェース２に対応するインタフェースｌａｎ１を取得し、インタフェースｌａｎ１についての受信経路数をルーティングテーブルから算出する。インタフェースｌａｎ１についての受信経路数の算出方法については、上記ステップＳ６においてインタフェースｌａｎ０についての算出方法と同様である。

ステップＳ９で、先にステップＳ６及びステップＳ８でそれぞれ取得した、インタフェース１及び２の受信経路数を、「切り替え条件」に沿って比較する。ステップＳ９において比較した結果、切り替え条件と一致すると判定された場合は、ステップＳ１０に進み、切り替え条件と一致しないと判定された場合は、ステップＳ１１に進む。

ステップＳ１０においては、ステップＳ２で取り出した定義情報のうち、「条件一致時プレファレンス情報」が示すルータプレファレンス値を取得し、ステップＳ１２に進む。ステップＳ１１においては、ステップＳ２で取り出した定義情報のうち、「条件不一致時プレファレンス情報」が示すルータプレファレンス値を取得し、ステップＳ１２に進む。

ステップＳ１２で、ステップＳ１０あるいはステップＳ１１で取得したルータプレファレンス値を、プレファレンステーブルの「前回広報時のプレファレンス情報」に格納し、ステップＳ１３に進む。

ステップＳ１３で、それぞれ取得したルータプレファレンス値でＲＡを端末４に広報し、処理を終了する。

図５は、本実施形態に係るルータ１が保有するルーティングテーブルに変更が発生した場合に、端末４にＲＡメッセージを送信する処理を示したフローチャートである。

図４に示す定期的にＲＡメッセージを送信する処理と異なる点は、ステップＳ２１で、ルータ１が、保有するルーティングテーブルに変更が発生したことを認識することにより、ＲＡメッセージを送信するための処理を開始する点にある。ステップＳ２２からステップＳ３２までの処理は、それぞれステップＳ１からステップＳ１１までの処理とそれぞれ同様である。

ステップＳ３３で、取り出した定義情報のうち、「前回広報時のプレファレンス情報」と、ステップＳ３１あるいはステップＳ３２で取得したルータプレファレンス値とを比較する。ルータプレファレンス値が互いに一致する場合は、特に処理を行わず、処理を終了する。

ステップＳ３３で比較した結果、ルータプレファレンス値が互いに一致しない場合は、ステップＳ３１あるいはステップＳ３２で取得したルータプレファレンスでＲＡを広報し、処理を終了する。

なお、ルータ１において設定するルータプレファレンス値については上記の例に限らず、ネットワーク構成に応じて、予めルータ２のルータプレファレンス値よりも高い値を設定しておき、状態の変化が会った場合には低い値に変更する構成とすることもできる。

＜第２の実施形態＞
図６は、第２の実施形態に係るルータを含むネットワーク構成図である。なお、図１に示すネットワーク構成と異なり、本実施形態に係るルータはルータＢである。

ルータＢ及びルータＡ（ルータ２）が、センターネットワーク（ネットワークＡ、Ｂ、Ｃ）と接続され、冗長ネットワークを構成している。ルータＡ、Ｂは、いずれもダイナミックルーティングプロトコルを使用する。

ルータＢ（本実施形態に係るルータ１）は、バックアップルータであるルータＡからデフォルトルート広報のみを受信し、センターネットワークからルータ３経由で個別経路情報を受信している。

図６（ａ）に示すように、センター向けネットワークが正常である場合には、ルータ１は、ルータ３経由で個別経路情報を受信しているため、経路総数が多く「４」である。これに対し、図６（ｂ）に示すように、ルータ１とルータ３との間の障害等が発生し、センター向けネットワークに異常が発生している場合には、ルータ１は、個別経路情報を受信することができず、経路総数は図６（ａ）の正常な場合と比べて少なく「１」である。

このことを利用して、本実施形態に係るルータ１は、受信経路の総数に基づいて、センター向けネットワークが有効な場合にはルータプレファレンス値をルータ２のそれよりも高く「高（ｈｉｇｈ）」を設定する。一方で、センター向けネットワークで異常が発生している場合にはルータプレファレンス値をルータ２のそれよりも低く「低（ｌｏｗ）」を設定する。

センター向けネットワークに異常がある場合には、ルータ１のルータプレファレンス値をバックアップルータであるルータ２のそれよりも低く設定することで、端末４は、ルータ２をデフォルトルータに設定することができる。すなわち、従来は、各ルータのルータプレファレンス値は固定されていたため、ルータ１とルータ３との間に異常が発生している場合には、端末４は端末４−ルータ１（ルータＢ）−ルータ２（ルータＡ）−ネットワークＡ、Ｂ、Ｃの経路を経て通信を行う必要があった。これに対し、本実施形態に係るルータ１においてルータプレファレンス値をルータ２のそれよりも低く変更することで、ルータ１（ルータＢ）−ルータ２（ルータＡ）の１ホップの通信を削減することができる。

以下、上記の第１の実施形態と異なる点を中心に、具体的に説明する。
図７は、本実施形態に係るルータ１において保有される動的プレファレンステーブルを示す図である。１つの定義情報を構成する項目は、図３に示す上記の実施形態と同様である。

本実施形態においては、切り替え条件種別として、「経路総数」が格納され、切り替え条件として、「４個以上」を示す情報が格納されている。また、ネットワークの構成に対応させて、切り替え条件一致時のプレファレンス情報として「高（ｈｉｇｈ）」が、切り替え条件不一致時のプレファレンス情報として「低（ｌｏｗ）」が設定されている。

図８は、本実施形態に係るルータ１が定期的にＲＡメッセージを端末４に送信する処理を示したフローチャートである。

図８のステップＳ４１からステップＳ４４までの処理は、図４のステップＳ１からステップＳ４までの処理とそれぞれ同様である。ステップＳ４４において、経路総数以外の条件が設定されている場合は、ステップＳ５０に進み、図４のステップＳ１３と同様に、ルータプレファレンスに「中（ｍｉｄｄｌｅ）」を設定する。そして、ステップＳ５１に進む。

ステップＳ４４において、切り替え条件種別として「経路総数」が設定されている場合は、ステップＳ４５に進む。

ステップＳ４５で、宛先ネットワークと中継ゲートウェイとを対応付けて格納するルーティングテーブルに基づいて、経路総数を獲得する。上記のネットワーク構成では、経路総数「４」を獲得する。

ステップＳ４６で、ステップＳ４５において獲得した経路総数と、プレファレンステーブルに格納されている「切り替え条件」とを比較する。ステップＳ４６において比較した結果、切り替え条件に設定されている「４個以上」の条件と獲得した経路総数とを比較し、一致する（条件を満たす）と判定された場合は、ステップＳ４７に進み、切り替え条件と一致しない（条件を満たさない）と判定された場合は、ステップＳ４８に進む。

ステップＳ４８及びステップＳ４９においては、それぞれ図４のステップＳ１０及びステップＳ１１と同様の処理を行い、ステップＳ５１に進む。

ステップＳ５１で、図４のステップＳ１４と同様に、取得したルータプレファレンス値でＲＡを広報し、処理を終了する。

図９は、本実施形態に係るルータ１が保有するルーティングテーブルに変更が発生した場合に、端末４にＲＡメッセージを送信する処理を示したフローチャートである。

図８に示す定期的にＲＡメッセージを送信する処理と異なり、まず、ステップＳ６１で、ルータ１が保有するルーティングテーブルに変更が発生したことを認識する。ステップＳ６２以降の処理は、図８のステップＳ４２以降の処理と同様であるが、ステップＳ６２において定義情報なしと判定された場合、及びステップＳ６５において切り替え条件種別に経路総数以外が設定されていた場合には、特に処理は行わず、ＲＡを送信せずに処理を終了する点で異なる。

＜第３の実施形態＞
図１０は、第３の実施形態に係るルータ１を含むネットワーク構成図である。ルータや端末等の各装置の配置については、図６に示す第２の実施形態と同様であり、本実施形態に係るルータ１がメインルータであり、ルータ２はバックアップルータである。本実施形態においては、センターネットワーク宛の経路は、いずれもスタティック経路である。

本実施形態に係るルータ１は、インタフェースの状態を監視しており、図１０（ｂ）に示すように、センター向けネットワーク側のインタフェースｌａｎ１から異常が検出された場合には、ルータプレファレンス値を変更し、ルータ２のルータプレファレンス値よりも低い値を設定する。これにより、従来においては、デフォルトルータがルータ１に固定されているために、端末４−ルータ１−ルータ２の経路を経て通信を行う必要があった。かかる１ホップ多い通信を削減して、端末４は、ルータ１を介さずに直接ルータ２を介してセンターネットワークと通信を行うことが可能となる。

以下、上記の実施形態と異なる点を中心に、具体的に説明する。
図１１は、本実施形態に係るルータ１において保有される動的プレファレンステーブルを示す図である。１つの定義情報を構成する項目は、上記の実施形態と同様である。

本実施形態においては、切り替え条件種別として、「インタフェース監視」が格納され、切り替え条件として、「ｌａｎ１が正常」を示す情報が格納されている。また、ネットワークの構成に対応させて、切り替え条件一致時のプレファレンス情報として「高（ｈｉｇｈ）」が、切り替え条件不一致時のプレファレンス情報として「低（ｌｏｗ）」が設定されている。

図１２は、本実施形態に係るルータ１が定期的にＲＡメッセージを端末４に送信する処理を示したフローチャートである。

ステップＳ８１からステップＳ８４までの処理は、それぞれ図４のステップＳ１からステップＳ４までの処理、及び図８のステップＳ４１からステップＳ４４までの処理と同様である。

ステップＳ８４において、切り替え条件種別をチェックした結果、インタフェース監視以外の条件が設定されている場合、ステップＳ９１に進む。ステップＳ９１以降の処理については、図４のステップＳ１３以降の処理及び図８のステップＳ５０以降の処理と同様である。

ステップＳ８４において、切り替え条件種別をチェックした結果、「インタフェース監視」が設定されている場合は、ステップＳ８５に進む。

ステップＳ８５で、ステップＳ８２において取得した定義情報の中から「切り替え条件」として設定されているインタフェース名（図１１の例では「ｌａｎ１」）を取得し、ステップＳ８６で、取得したインタフェース名「ｌａｎ１」に対応するインタフェースの状態をルータ１のシステムから取得する。そして、ステップＳ８７で、ステップＳ８６で取得したインタフェースの状態とプレファレンステーブルに定義されている切り替え条件とを比較する。比較した結果、切り替え条件と一致する場合はステップＳ８８に進み、切り替え条件と不一致の場合はステップＳ８９に進む。以降の処理は、上記の実施形態と同様である。

図１３は、本実施形態に係るルータ１において、インタフェースの状態に変化があった場合に端末４にＲＡメッセージを送信する処理を示したフローチャートである。

図１２に示す定期的にＲＡメッセージを送信する処理と異なり、まず、ステップＳ１０１で、インタフェースの状態変更が発生したことを認識する。ステップＳ１０２以降の処理については、ステップＳ１０３において定義情報なしと判定された場合、及びステップＳ１０５において切り替え条件種別にインタフェース監視以外が設定されていた場合には、特に処理を行わず、ＲＡを送信せずに終了する点で図１２に示す処理と異なる。メインフローであるステップＳ１０２からステップＳ１１２までの処理については、図１２に示すステップＳ８１からステップＳ９２までの処理とそれぞれ同様である。

＜第４の実施形態＞
図１４は、第４の実施形態に係るルータ１を含むネットワーク構成図である。ルータや端末等の各装置の配置については、第２及び第３の実施形態と同様であり、本実施形態に係るルータ１がメインルータであり、ルータ２はバックアップルータである。

本実施形態に係るルータ１は、ルーティングテーブルを参照し、所定の中継ゲートウェイを経由する経路について、有効／無効を監視する。図１４（ｂ）に示すように、所定の中継ゲートウェイを経由する経路が無効となった場合には、ルータプレファレンス値を変更し、ルータ２のルータプレファレンス値よりも低い値を設定する。端末４はデフォルトルータをルータ１からルータ２に切り替えて通信を行うことになり、これにより、上記の実施形態についてと同様に、ルータ１−ルータ２の間の１ホップ多い通信を削減して、端末４が、ルータ１を介さずに直接ルータ２を介してネットワークＡと通信を行うことが可能となる。

以下、上記の実施形態と異なる点を中心に、具体的に説明する。
図１５は、本実施形態に係るルータ１において保有される動的プレファレンステーブルを示す図である。１つの定義情報を構成する項目は、上記の実施形態と同様である。

本実施形態においては、切り替え条件種別として、「特定経路」が格納され、切り替え条件として、「宛先アドレス：ネットワークＡのアドレス、中継ゲートウェイ：Ｒ２」を示す情報が格納されている。また、ネットワークの構成に対応させて、切り替え条件一致時のプレファレンス情報として「高（ｈｉｇｈ）」が、切り替え条件不一致時のプレファレンス情報として「低（ｌｏｗ）」が設定されている。

図１６は、本実施形態に係るルータ１が定期的にＲＡメッセージを端末４に送信する処理を示したフローチャートである。

ステップＳ１２１からステップＳ１２４までの処理は、それぞれ図４のステップＳ１からステップＳ４までの処理、図８のステップＳ４１からステップＳ４４までの処理、図１２のステップＳ８１からステップＳ８４までの処理とそれぞれ同様である。

ステップＳ１２４において、切り替え条件種別をチェックした結果、特定経路以外の条件が設定されている場合、ステップＳ１３２に進む。ステップＳ１３２以降の処理については、図４のステップＳ１３以降、図８のステップＳ５０以降、図１２のステップＳ９１以降の処理と同様である。

ステップＳ１２４において、切り替え条件種別をチェックした結果、「特定経路」が設定されている場合は、ステップＳ１２５に進む。

ステップＳ１２５で、ステップＳ１２２において取得した定義情報の中から「切り替え条件」として設定されている宛先アドレス（図１５の例では「ネットワークＡのアドレス」）を取得し、ステップＳ１２６で、取得したネットワークＡのアドレスが、ルータ１の保有するルーティングテーブルに存在するか否かをチェックする。ネットワークＡのアドレスがルーティングテーブルに存在しない場合は、とくに処理を行わず、ステップＳ１２９に進む。

ステップＳ１２６においてネットワークＡのアドレスがルーティングテーブルに存在する場合は、ステップＳ１２７に進み、ステップＳ１２２で取得した定義情報の中から「切り替え条件」として設定されている中継ゲートウェイ（図１５の例では「Ｒ２」）を取得し、ステップＳ１２８で、取得した中継ゲートウェイＲ２と、ルータ１の保有するルーティングテーブルに格納されている中継ゲートウェイとを比較して、互いに一致するか否かを判定する。

ステップＳ１２８で、取得した中継ゲートウェイとルーティングテーブルに格納されている中継ゲートウェイとが互いに一致する場合は、ステップＳ１２９に進み、互いに一致しない場合は、ステップＳ１３０に進む。

ステップＳ１２９及びステップＳ１３０以降の処理については、上記の実施形態と同様である。すなわち、条件一致時には、ルータ１のルータプレファレンス値として、ルータ２のそれよりも高い値を設定してＲＡメッセージを送信する。条件不一致時には、ルータ１のルータプレファレンス値にルータ２のそれよりも低い値を設定してＲＡメッセージを送信する。

図１７は、本実施形態に係るルータ１が保有するルーティングテーブルに変更が発生した場合に、端末４にＲＡメッセージを送信する処理を示したフローチャートである。

図１６に示す定期的にＲＡメッセージを送信する処理と異なり、まず、ステップＳ１４１で、ルーティングテーブルに変更が発生したことを認識する。ステップＳ１４２以降の処理については、ステップＳ１４３において定義情報なしと判定された場合、及びステップＳ１４５において切り替え条件種別に特定経路以外が設定されていた場合には、特に処理を行わず、ＲＡを送信せずに終了する点で図１６に示す処理と異なる。メインフローであるステップＳ１４２からステップＳ１５３までの処理については、図１６に示すステップＳ１２１からステップＳ１３３までの処理とそれぞれ同様である。

中継ゲートウェイＲ２（ルータ３）に発生した障害等により、中継ゲートウェイＲ２を介してネットワークＡに接続できなくなっている場合には、ルータ１のルータプレファレンス値「低（ｌｏｗ）」よりも相対的に高い値「中（ｍｉｄｄｌｅ）」が固定で設定されているルータ２をデフォルトルータとして通信することとなる。これにより、中継ゲートウェイＲ２の状態が無効である場合には、端末４はルータ１を介することなく、直接にルータ２を介してネットワークＡと通信することが可能となる。

＜第５の実施形態＞
本実施形態は、端末４にＲＡメッセージを送信するルータが３台存在するネットワーク構成であり、このうち、本実施形態に係るルータが１台備えられ、ネットワークの状態が変化した場合にその変化に応じて自装置のルータプレファレンス値を設定する方法に関わる。

図１８は、第５の実施形態に係るルータ１を含むネットワーク構成図である。このうち、本実施形態に係るルータは、「ルータ１Ａ（ルータＡ）」である。ルータ１Ａの先にはネットワークＡ、Ｂ、Ｃが接続され、ルータ１Ｂ（ルータＢ）の先にはネットワークＤが接続され、ルータ２（ルータＣ）の先にはネットワークＥが接続されている。

本実施形態に係るルータ１に設定されているルータプレファレンス値は、図１８に示すネットワーク状態においては「高（ｈｉｇｈ）」である。従来技術に係るルータ２Ａ、２Ｂに設定されているルータプレファレンス値は固定値であり、「中（ｍｉｄｄｌｅ）」である。端末４は、図１８に示すネットワーク状態の下では、ルータ１をデフォルトルータに設定して各ネットワークと通信を行う。

以下、インタフェースごとの受信経路数を切り替え条件とする場合を例に説明することとする。

図１９は、本実施形態に係るルータ１において保有される動的プレファレンステーブルを示す図である。１つの定義情報を構成する項目は、上記の実施形態と同様である。また、各項目に設定される情報は、第１の実施形態と同様である。

ルータ１は、インタフェースｌａｎ０、ｌａｎ１間で受信経路数を比較する。そして、ｌａｎ１から受信する経路数がｌａｎ０から受信する経路数よりも多い場合は、ルータプレファレンス値を、同一セグメント内のルータ（ルータ２Ａ、２Ｂ）よりも高く設定する。ｌａｎ０から受信する経路数がｌａｎ１から受信する経路数よりも多い場合は、ルータプレファレンス値を、同一セグメント内のルータよりも低く設定する。

上記のとおり、端末４に対してＲＡメッセージを送信するルータが３台以上存在するネットワーク構成においても、インタフェースごとの受信経路数が変化した場合に、その変化に応じてルータ１から送信するＲＡのルータプレファレンス値を切り替えることで、端末４は、デフォルトルータを適切に切り替えることができる。これにより、ＲＡを送信するルータ間（ルータ１とルータ２Ａ、２Ｂの間）の非効率な通信を削減することが可能となる。

また、上記の説明では、インタフェースごとの受信経路数に基づいてルータプレファレンス値の切り替えを行う場合を例に説明しているが、切り替え条件については、これに限らない。上記の他の切り替え条件に基づいて、例えば経路総数、インタフェースの状態、所定の中継ゲートウェイの状態に基づいて、切り替えを行う構成としてもよい。

＜第６の実施形態＞
本実施形態は、第５の実施形態と同様に、端末４にＲＡメッセージを送信するルータが３台存在するネットワーク構成であり、このうち、本実施形態に係るルータが２台備えられている場合に、ルータのそれぞれがルータプレファレンス値を設定する方法に関わる。

図２０は、第６の実施形態に係るルータ１を含むネットワーク構成図である。図１８に示す構成とは異なり、ネットワークＤは、本実施形態に係るルータ１Ａの先に接続されている。

端末４にＲＡメッセージを送信するルータ１Ａ、１Ｂ、２のそれぞれに設定するルータプレファレンス値については、第５の実施形態と異なる。すなわち、本実施形態に係る２台のルータのうち、４つのネットワークＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄがその先に接続されているルータ１Ａについては、「高（ｈｉｇｈ）」が設定されており、２つのネットワークがその先に接続されているルータ１Ｂについては、「中（ｍｉｄｄｌｅ）」が設定されている。１つのネットワークＧがその先に接続されている、従来技術に係るルータ２については、「低（ｌｏｗ）」が設定されている。端末４は、図２０に示すネットワーク状態の下では、ルータ１Ａをデフォルトルータに設定して各ネットワークと通信を行う。

以下、インタフェースごとの受信経路数を切り替え条件とする場合を例に説明することとする。

図２１は、本実施形態に係るルータ１Ａ、１Ｂにおいて保有される動的プレファレンステーブルを示す図である。このうち、図２１（ａ）は、ルータ１Ａが保有する動的プレファレンステーブルであり、図２１（ｂ）は、ルータ１Ｂが保有する動的プレファレンステーブルである。いずれのルータにおいて保有されるテーブルについても、１つの定義情報を構成する項目は、上記の実施形態と同様である。

各項目に設定される情報については、ルータ１Ａ及び１Ｂのいずれのテーブルにも、切り替え条件一致時及び不一致時のプレファレンス情報には、それぞれ「中（ｍｉｄｅｌｅ）」及び「高（ｈｉｇｈ）」が格納されている点で、第５の実施形態と異なる。

ルータ１Ａ、１Ｂは、それぞれインタフェースｌａｎ０、ｌａｎ１の受信経路数を比較する。そして、図１８の第５の実施形態に係るルータ１（ルータＡ）と同様に、ｌａｎ１から受信する経路数がｌａｎ０受信する経路数よりも多い場合は、ルータプレファレンス値としてルータ２のそれよりも高い値「高（ｈｉｇｈ）」を設定する。

ｌａｎ０から受信する経路数がｌａｎ１から受信する経路数よりも多い場合は、第５の実施形態と同様にルータ２のそれよりも高い値を設定するが、本実施形態においては、「中（ｍｉｄｄｌｅ）」を設定する。

例えば、ルータ１Ａのインタフェースｌａｎ１から受信する経路、すなわちネットワークＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄが存在しなくなった場合を考える。

この場合は、ルータ１Ａについては、インタフェースｌａｎ０及びｌａｎ１の受信経路数は、それぞれ「３（ネットワークＥ、Ｆ、Ｇ）」及び「０（なし）」となる。図２１（ａ）の動的プレファレンステーブル中の切り替え条件に一致することとなるため、ルータ１Ａが端末４に送信するＲＡメッセージのルータプレファレンス値は、「中（ｍｉｄｄｌｅ）」となる。

ルータ１Ｂについては、インタフェースｌａｎ０及びｌａｎ１の受信経路数は、それぞれ「１（ネットワークＧ）」及び「２（ネットワークＥ、Ｆ）」となる。図２１（ｂ）の動的プレファレンステーブル中の切り替え条件と一致しないため、ルータ１Ｂが端末４に送信するＲＡメッセージのルータプレファレンス値は、「高（ｈｉｇｈ）」となる。

端末４は、ルータ１Ａ、１Ｂ、ルータ２から受信したＲＡメッセージのルータプレファレンス値から、ルータ１Ｂをデフォルトルータに設定する。

他の例として、ルータ１Ａのインタフェースｌａｎ１から受信する経路のうち、２経路（ネットワークＡ、Ｂ）が存在しなくなり、ルータ１Ｂを経由してネットワークＡ、Ｂを受信する構成に変更された場合について考える。

この場合は、ルータ１Ａについては、インタフェースｌａｎ０及びｌａｎ１の受信経路数は、それぞれ「５（ネットワークＡ、Ｂ、Ｅ、Ｆ、Ｇ）」及び「２（ネットワークＣ、Ｄ）」となる。図２１（ａ）の動的プレファレンステーブル中の切り替え条件と一致することとなるため、ルータ１Ａが端末４に送信するＲＡメッセージのルータプレファレンス値は、「中（ｍｉｄｄｌｅ）」となる。

ルータ１Ｂについては、インタフェースｌａｎ０及びｌａｎ１の受信経路数は、それぞれ「３（ネットワークＣ、Ｄ、Ｇ）」及び「４（ネットワークＡ、Ｂ、Ｅ、Ｆ）」となる。図２１（ｂ）の動的プレファレンステーブル中の切り替え条件と一致しないため、ルータ１Ｂが端末４に送信するＲＡメッセージのルータプレファレンス値は、「高（ｈｉｇｈ）」となる。

このように、３台のルータのうち本実施形態に係るルータを２台配置しても、ネットワーク状態に応じてルータプレファレンス値を切り替えることが可能である。

ただし、上記のルータプレファレンス値の切り替えを実現するためには、図２０に示すネットワーク構成のように、実施形態に係るルータ以外のルータ（図２０においてはルータ２）については、ルータプレファレンス値を他の２台のルータ１Ａ、１Ｂよりも低い値を設定しておく必要がある。また、実施形態に係る２台のルータのうち、一方についてはルータプレファレンス値を高に設定した場合に他方については中に設定される構成とするために、一方のルータの受信経路数は他方のルータの受信経路数の倍程度である必要がある。これらの条件を満たす場合には、上記のとおり、３台中２台を実施形態に係るルータ１で構成することも可能である。

以上説明したように、上記の第１〜第６の実施形態に係るルータによれば、ネットワークの状態に変化があった場合には、具体的には、ルーティングテーブルあるいは実施形態に係るルータの状態に変化があった場合には、動的プレファレンステーブルを参照して、その変化がルータプレファレンス値切り替え条件を満たす場合に、ルータプレファレンス値を設定し直す。このとき、同一セグメント内のルータにおいて設定されている値よりも相対的に高い値あるいは低い値をルータプレファレンス値に設定する。実施形態に係るルータを含む複数のルータからＲＡメッセージを受信した端末においては、ネットワークの状態に応じて、ルータ間の戻りの送信が発生する確率の少ないルータを選択的にデフォルトルータとすることができる。これにより、非効率な通信が発生することを効果的に防止し、通信遅延やルータの通信負荷が高くなることによるフォワーディング性能の劣化等の問題を抑制することが可能となる。

１、１Ａ、１Ｂ ルータ
２、２Ａ、２Ｂ、３、３Ａ、３Ｂ ルータ
４ 端末（ＰＣ）

Claims (1)

1. 優先度に基づいて、複数のルータの中からデフォルトルータを選択する端末装置に該優先度を送信するルータであって、
   宛先ネットワークに関わる情報を記録したルーティングテーブルを参照し、宛先ネットワーク総数を集計して所定の宛先ネットワーク数の条件に一致するか否かを判定する判定手段と、
   前記判定手段の判定において、前記集計した宛先ネットワーク総数が前記所定の宛先ネットワーク数の条件に一致するか否かに応じて前記優先度に高い値あるいは低い値を設定する設定手段と、
   前記設定手段により値を設定された前記優先度を前記端末装置に送信する送信手段と
   を備えたことを特徴とするルータ。