JP5370493B2 - 通信システム、通信装置、通信制御方法及び通信制御プログラム - Google Patents

通信システム、通信装置、通信制御方法及び通信制御プログラム Download PDF

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Description

本発明は通信システム、通信装置、通信制御方法及び通信制御プログラムに関し、特にＩＰｖ６（Internet Protocol version 6）の機能のうちアドレス利用及びネイバーキャッシュ処理を行う通信システム、通信装置、通信制御方法及び通信制御プログラムに関する。
ＩＰｖ６（Internet Protocol version 6）を用いた通信では、ＩＰアドレス（第３層）とリンク層アドレス（第２層）との変換にネイバーキャッシュを用いる。このネイバーキャッシュにおけるネイバーディスカバリー（近隣探索）及びネイバーキャッシュのエントリ状態の管理制御方法が非特許文献１（ＲＦＣ４８６１）に記載されている。従来のＩＰｖ６を用いる通信システムでは、ＩＰアドレスとリンク層アドレスの対応関係を解決し、管理するためのメッセージとしてネイバーディスカバリーメッセージが用いられる。また、ＩＰアドレスとリンク層アドレスとの対応関係を保持するテーブルとしてネイバーキャッシュが利用される。本発明は、ＩＰｖ６を用いる一般的な通信システムを対象とするが、特に非特許文献２に記載されている頻繁にアドレスを更新するような通信システムにおいても効果が顕著に表れる技術である。
ＩＰｖ６では、ネイバーキャッシュの更新をＲＦＣ４８６１の規定に沿って行うことが一般的である。しかし、ＲＦＣ４８６１では、ＩＰアドレスが不要になった際にそのＩＰアドレスをネイバーキャッシュから削除する構成が欠如している。これは、従来、ＩＰアドレスの利用の仕方として、恒久的な利用をすることが一般的であり、ＩＰアドレスが不要になる機会に遭遇することがあまりなく、実際にはそのような状況があったとしても認識されることがなく、この課題が顕在化することが少なかったためである。しかし、近年モバイル通信環境の普及で接続切り替えを頻繁に行うようになったり、また、端末をサスペンド又は休止状態とする機会が増えるようになったりして、利用されなくなった端末に関するネイバーキャッシュが蓄積する状態が生じるようになった。このような、未使用のネイバーキャッシュは、ネットワークの脆弱性の原因となり問題である。
そこで、特許文献１に未使用になったネイバーキャッシュを削除するネイバーキャッシュの管理制御方法の一例が記載されている。特許文献１に記載の接続管理方法は、ＩＰネットワークにおいて、リンクに接続する通信端末の接続管理を行うルーター装置の接続管理方法であって、通信端末が自己の通信状態をルーター装置へ通知するステップと、通信状態が通信不能状態を通知するものである場合、当該通知を受信したルーター装置が、当該通信端末の近隣キャッシュ（ネイバーキャッシュ）エントリを通信不能状態に遷移させるステップと、ルーター装置が通信端末宛てのパケットを受信したとき、ルーター装置が近隣キャッシュエントリの状態を確認し、通信不能状態である場合は前記パケットの送信元に転送不能通知をただちに送信するステップと、を有する。また、特許文献１に記載の接続管理方法では、通信端末が通信不能状態の通知を第１のルーター装置へ行った後に、リンク接続を解除し、第２のルーター装置の管理するリンクへ接続したとき、通信端末が第１のルーター装置へ近隣キャッシュのエントリの削除を要求するステップをさらに有する。そして、ルーター装置は、通信端末から通信不能状態の通知を受信した時点から、所定時間経過後に近隣キャッシュにある通信端末のエントリを削除する。
特開２００６−１８００１０号公報
T.Narten, et al., "Neighbor Discovery for IP version 6 (IPv6)", Sep 2007, RFC4861 北村、阿多、村田、"ＩＰ通信のセッション多重化を刷新するＵｎｉｆｉｅｄ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ通信アーキテクチャ"、情報通信学会 情報ネットワーク研究会、２００７年３月
しかしながら、特許文献１に記載の接続管理方法では、ネイバーキャッシュのエントリの削除処理は、ルーター装置と通信端末との両方が当該削除処理に対応していなければならず、ルーター装置と通信端末とのいずれか一方のみが当該削除処理に対応していても、ネイバーキャッシュのエントリ削除が行われない。つまり、特許文献１に記載の接続管理方法では、広く一般の機器に適用できず、一般的な装置により構成される通信システムでは、ネイバーキャッシュの削除処理が確実に行われない問題がある。
そこで、本発明では、少なくとも端末側が動作することでネイバーキャッシュのエントリ削除を迅速かつ確実に行うことを目的とする。
本発明にかかる通信システムの一態様は、ＩＰｖ６の規定に従って動作する第１、第２の通信装置を有する通信システムであって、前記第１の通信装置は、通信状態を監視して、通信に用いられる自ＩＰアドレスが利用されているか否かを判断し、前記自ＩＰアドレスが不要と判断されたことに応じて前記第２の通信装置に対して返信メッセージの応答を要求する返信要求メッセージを生成し、前記返信要求メッセージにおいて前記返信メッセージの宛先として前記自ＩＰアドレスを指定し、前記第２の通信装置における前記自ＩＰアドレスに関するネイバーキャッシュのエントリがＲＥＡＣＨＡＢＬＥ状態から遷移した後のＳＴＡＬＥ状態の期間に前記返信要求メッセージを前記第２の通信装置に対して送信する。
本発明にかかる通信装置の一態様は、ＩＰｖ６の規定に従って動作する通信装置であって、通信状態を監視して、通信に用いられる自ＩＰアドレスが利用されているか否かを判断するＩＰアドレス利用状態管理部と、前記自ＩＰアドレスが不要と判断されたことに応じて前記第２の通信装置に対して返信メッセージの応答を要求する返信要求メッセージを生成し、前記返信要求メッセージにおいて前記返信メッセージの宛先として前記自ＩＰアドレスを指定し、相手方通信装置における前記自ＩＰアドレスに関する前記ネイバーキャッシュのエントリがＲＥＡＣＨＡＢＬＥ状態から遷移した後のＳＴＡＬＥ状態の期間に前記返信要求メッセージを前記相手方通信装置に送信するメッセージ生成発信部と、を有する。
本発明にかかる通信システムの通信制御方法の一態様は、ＩＰｖ６の規定に従って動作する第１、第２の通信装置を有する通信システムの通信制御方法であって、前記第１の通信装置において、通信状態を監視して、通信に用いられる自ＩＰアドレスが利用されているか否かを判断し、前記自ＩＰアドレスが不要と判断されたことに応じて前記第２の通信装置に対して返信メッセージの応答を要求する返信要求メッセージを生成し、前記返信要求メッセージにおいて前記返信メッセージの宛先として前記自ＩＰアドレスを指定し、前記第２の通信装置における前記自ＩＰアドレスに関する前記ネイバーキャッシュのエントリがＲＥＡＣＨＡＢＬＥ状態から遷移した後のＳＴＡＬＥ状態の期間に前記返信要求メッセージを前記第２の通信装置に対して送信する。
本発明にかかる通信制御プログラムの一態様は、相手方通信装置とＩＰｖ６の規定に従って通信を行う通信装置の通信制御プログラムであって、前記通信装置と前記相手方通信装置との通信状態を監視して、通信に用いられる自ＩＰアドレスが利用されているか否かを判断し、前記自ＩＰアドレスが不要と判断されたことに応じて前記第２の通信装置に対して返信メッセージの応答を要求する返信要求メッセージを生成し、前記返信要求メッセージにおいて前記返信メッセージの宛先として前記自ＩＰアドレスを指定し、前記第２の通信装置における前記自ＩＰアドレスに関する前記ネイバーキャッシュのエントリがＲＥＡＣＨＡＢＬＥ状態から遷移した後のＳＴＡＬＥ状態の期間に前記近隣要請メッセージを前記相手方通信装置に対して送信する。
本発明にかかる通信システム、通信装置、通信制御方法及び通信制御プログラムによれば、少なくとも端末側が動作することでネイバーキャッシュのエントリ削除を迅速かつ確実に行うことができる。
実施の形態１にかかる通信システムのブロック図である。 実施の形態１にかかるクライアント装置のブロック図である。 実施の形態１にかかるルーターのブロック図である。 実施の形態１にかかる通信システムの動作を示すシーケンス図である。 実施の形態２にかかる通信システムのブロック図である。 実施の形態２にかかるサーバー装置のブロック図である。 実施の形態２にかかる通信システムの動作を示すシーケンス図である。 実施の形態３にかかる通信システムで利用されるＮＳメッセージのデータフォーマットの概略図である。 実施の形態３にかかる通信システムの動作を示すシーケンス図である。 実施の形態５にかかる通信システムのブロック図である。 実施の形態５にかかる通信システムの別の例を示すブロック図である。 実施の形態５にかかる通信システムの動作を示すシーケンス図である。 実施の形態５にかかる通信システムの動作の別の例を示すシーケンス図である。
実施の形態１
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１に実施の形態１にかかる通信システム１のブロック図を示す。図１に示すように、通信システム１は、クライアント装置（例えば、クライアント通信ノード）１００と、クライアントサイトルーター２００と、サーバー装置（例えば、サーバーサイトルーター）３００と、サーバー通信ノード４００とを有する。それぞれの通信ノードは、ＩＰアドレス（第３層）とリンク層アドレス（第２層）の対応関係を保持するテーブルとしてネイバーキャッシュＮＣを有する。そして、各通信ノードは、それらの対抗関係を解決し管理するためのメッセージを処理する機能を持つ。図１に示す例では、クライアント通信ノード１００が３つのアドレスＩＰ１〜ＩＰ３を有し、これらのアドレスはサーバー通信ノード４００との間で張られている３つのセッションでそれぞれ用いられるものとする。また、図１に示す例では、クライアントサイトルーター２００とサーバーサイトルーター３００が通信ネットワーク５００を介して接続されている。
なお、実施の形態１では、クライアント通信ノード１００のネイバーキャッシュＮＣにはクライアントサイトルーター２００のアドレスＩＰ３が格納され、クライアントサイトルーター２００のネイバーキャッシュＮＣには、クライアント通信ノード１００のアドレスＩＰ１〜ＩＰ３が格納され、サーバーサイトルーター３００のネイバーキャッシュＮＣにはサーバー通信ノード４００のアドレスＩＰ６が格納され、サーバー通信ノード４００のネイバーキャッシュＮＣにはサーバーサイトルーター３００のアドレスＩＰ５が格納される。また、以下の実施の形態の説明では、第１の通信装置（例えば、クライアント通信ノード１００）と第２の通信装置（例えば、クライアントサイトルーター２００）との間の接続管理方法について説明する。そこで、以下の説明では、クライアント通信ノード１００とクライアントサイトルーター２００の構成について詳細に説明する。
また、実施の形態１にかかる通信システム１では、セッション毎に利用するＩＰアドレスを切り替える。さらに、通信システム１では、１つのリンク層アドレス（以下、Ｌ２アドレスと称す）に対して複数のＩＰアドレスを割り付ける構成を有する。図１に示す例では、同一のＬ２アドレスを同一の記号（例えば、図１に示す例では、一重丸、二重丸、△、四角で示された４つのＬ２アドレスが示されている）で示した。つまり、図１に示す例では、クライアント通信ノード１００は、１つのＬ２アドレスに対してＩＰアドレスＩＰ１〜ＩＰ３が割り付けられている。そして、図１に示す通信システム１では、ＩＰアドレスＩＰ１〜ＩＰ３を利用した異なる３つのセッション（例えば、破線で示した通信経路）が張られている状態を示している。通信システム１では、例えば、アプリケーションソフト毎にサーバー通信ノード４００との間に異なるＩＰアドレスを用いたセッションを張る。そして、通信システム１では、セッションの終了と共に利用していたＩＰアドレスを無効化する。通信システム１では、セッション毎に異なるＩＰアドレスを用いることで、通信システムのセキュリティを向上させることができる（非特許文献２参照）。
このように、セッション毎に異なるＩＰアドレスを用いる通信システムでは、Ｌ２アドレスとＩＰアドレスとの対応関係を保持するネイバーキャッシュＮＣに不要になったＩＰアドレスに関するエントリが多く蓄積される。そのため、ネイバーキャッシュＮＣに蓄積された不要になったＩＰアドレスに関するエントリを迅速かつ的確に削除できる構成は、このような通信システムの通信のための資源の効率的利用やセキュリティを向上させる大きな意義がある。
図２にクライアント通信ノード１００のブロック図を示す。図２に示すように、クライアント通信ノード１００は、ＩＰドレス利用状態管理部１１０と、メッセージ生成発信部１２０とを含む。ＩＰアドレス利用状態管理部１１０は、クライアント通信ノード１００の通信状態を監視して、通信に用いられる自ＩＰアドレスが利用されているか否かを判断する。メッセージ生成発信部１２０は、ＩＰアドレス利用状態管理部１１０において自ＩＰアドレスが不要と判断されると、隣接する通信装置（例えば、クライアントサイトルーター２００）が持つ不要ＩＰアドレスのネイバーキャッシュＮＣのエントリの状態をＲＥＡＣＨＡＢＬＥ状態であったとしても、確実にＳＴＡＬＥ状態へと遷移させることを目的として、非要請近隣広告（Unsolicited Neighbor Advertisement：ｕ−ＮＡ）メッセージを生成し、不要ＩＰアドレスのネイバーキャッシュＮＣのエントリをもつ隣接する通信装置（例えば、クライアントサイトルーター２００）に送信する。ネイバーキャッシュＮＣのエントリ状態がＳＴＡＬＥ状態であることが既にわかっている場合はｕ−ＮＡメッセージを送信する必要はない。その後、結果としてネイバーキャッシュＮＣのエントリの削除につながる、ネイバーキャッシュＮＣのエントリをもつ隣接する通信装置からネイバーキャッシュＮＣのエントリを参照してパケットの発信を誘い出すことを目的として、不要となった自ＩＰアドレスを送信元アドレスとする近隣要請（Neighbor Solicited：ＮＳ）メッセージとを生成し、ＩＰアドレスのネイバーキャッシュＮＣのエントリをもつ隣接する通信装置に送信する。
また、図３にクライアントサイトルーター２００のブロック図を示す。図３に示すように、図３に示すようにクライアントサイトルーター２００は、メッセージ受信処理部２１０を有する。メッセージ受信処理部２１０は、相手方通信装置（例えば、クライアント通信ノード１００）からｕ−ＮＡメッセージを受信したことに応じて、自装置内に格納されているクライアント通信ノード１００の不要になったＩＰアドレスに関するネイバーキャッシュをＳＴＡＬＥ状態とする。そして、メッセージ受信処理部２１０は、ｕ−ＮＡメッセージに続いてクライアント通信ノード１００から受信したＮＳメッセージに応じてクライアント通信ノード１００の不要になったＩＰアドレスに関するネイバーキャッシュのエントリを削除する。
これらの部分はそれぞれ概略次のように動作する。クライアント通信ノード１００がクライアントサイトルーター２００及びサーバーサイトルーター３００を介してサーバー通信ノード４００と通信をしている場合、クライアント通信ノード１００の持つＩＰアドレスに関係したネイバーキャッシュエントリは、クライアントサイトルーター２００の持つネイバーキャッシュに存在している。
そして、クライアント通信ノード１００が通信セッションを終え、そのセッションで使用していたＩＰアドレスが不要になった場合、ＩＰアドレス利用状態管理部１１０において、今まで用いていたＩＰアドレスが不要になったことを検出される。そして、ＩＰアドレス利用状態管理部１１０は、ＩＰアドレスが不要になったことをメッセージ生成発信部１２０に伝える。続いて、メッセージ生成発信部１２０は、不要になったＩＰアドレスに関係するネイバーキャッシュエントリを削除することを目的として、不要になったＩＰアドレス関するネイバーキャッシュエントリを有するクライアントサイトルーター２００に本発明のアルゴリズムやメッセージに従ったネイバーキャッシュ更新メッセージを送る。そして、クライアントサイトルーター２００のメッセージ受信処理部２１０は、メッセージを受信する共に、クライアントサイトルーター２００に存在している不要になったＩＰアドレスに対応するネイバーキャッシュエントリを削除する。
続いて、図４に本実施の形態にかかる通信システム１の動作を示すシーケンス図を示す。そして、図４を参照して本実施の形態の全体の動作について詳細に説明する。図４に示す例では、ＩＰアドレスＩＰ１、ＩＰ２を用いたセッションがすでに張られているものとする。また、すでに実行されたセッションにおいてクライアント通信ノード１００のネイバーキャッシュＮＣにクライアント通信ノード１００が直接通信するクライアントサイトルーター２００のＩＰアドレスＩＰ４に関するエントリが登録されているものする。そして、図４に示すシーケンス図は、ＩＰアドレスＩＰ３を用いたセッションが新たに開始される例を示すものとする。なお、以下の説明では、セッションの中に行われるクライアント通信ノード１００とサーバー通信ノード４００とのデータパケットの送受信動作をメイン通信と称す。また、クライアント通信ノード１００にクライアントサイトルーター２００のＩＰアドレスＩＰ４に関するネイバーキャッシュＮＣのエントリがない場合、メイン通信が行われる前に、クライアント通信ノード１００においてクライアントサイトルーター２００のＩＰアドレスＩＰ４に関するネイバーキャッシュＮＣのエントリの作成とＬ２アドレスの解決が行われる。このエントリの作成及びＬ２アドレスの解決は、ＲＦＣ４８６１の規定に沿って行われる。
ＩＰアドレスＩＰ３を用いたセッションが開始されると、クライアント通信ノード１００は、自らのネイバーキャッシュＮＣのＩＰアドレスＩＰ４に関するエントリを用いて、クライアントサイトルーター２００に対してデータパケットを送出する。そして、送出されたデータパケットは、クライアントサイトルーター２００及びサーバーサイトルーター３００を介してサーバー通信ノード４００に送信される。そして、サーバー通信ノード４００は、クライアント通信ノード１００が出力したデータパケットに対する応答データを送出する。このデータパケットは、ＩＰアドレスＩＰ３を宛先とするものである。そして、サーバー通信ノード４００が出力したデータパケットは、サーバーサイトルーター３００を介してクライアントサイトルーター２００に送信される。
ここで、クライアントサイトルーター２００には、受信したデータパケットの宛先であるＩＰアドレスＩＰ３に関するネイバーキャッシュＮＣのエントリが存在しない。そのため、クライアントサイトルーター２００は、受信したデータパケットに基づきＩＰアドレスＩＰ３に関するネイバーキャッシュＮＣのエントリを作成する。しかし、このとき作成されるＩＰアドレスＩＰ３に関するネイバーキャッシュＮＣのエントリは、ＩＰアドレスＩＰ３に対応するＬ２アドレスが不明の状態であるため、ＩＮＣＯＭＰＬＥＴＥ状態となる。エントリがＩＮＣＯＭＰＬＥＴＥ状態である期間においては、相手方通信装置（例えば、ＩＰアドレスＩＰ３を利用しているクライアント通信ノード１００）にデータパケットを送信することができない。そこで、クライアントサイトルーター２００は、ＩＮＣＯＭＰＬＥＴＥ状態のエントリに基づき、ＮＳメッセージを発行する。そして、発行されたＮＳメッセージをクライアント通信ノード１００が受信すると、クライアント通信ノード１００は、受信したＮＳメッセージへの応答メッセージとしてクライアントサイトルーター２００を宛先とするＮＡメッセージを発行する。
そして、ＮＳメッセージに応答して発行されたＮＡメッセージを受信したクライアントサイトルーター２００は、ＩＰアドレスＩＰ３に関するネイバーキャッシュＮＣのエントリをＲＥＡＣＨＡＢＬＥ状態とする。これにより、ＩＰアドレスＩＰ３に対応するクライアント通信ノード１００のＬ２アドレスが解決される。そして、ＩＰアドレスＩＰ３に関するネイバーキャッシュＮＣのエントリがＲＥＡＣＨＡＢＬＥ状態となった後に、クライアントサイトルーター２００は、クライアント通信ノード１００のＩＰアドレスＩＰ３を宛先としてサーバー通信ノード４００から出力されたデータパケットを出力する。
続いて、メイン通信が終了して、ＩＰアドレスＩＰ３が不要になった場合の動作について説明する。メイン通信が終了すると、クライアント通信ノード１００では、ＩＰアドレス利用状態管理部１１０によりそのことが検知される。そして、メッセージ生成発信部１２０は、ＩＰアドレス利用状態管理部１１０の検出状態に基づき、相手のネイバーキャッシュＮＣの状態を更新するメッセージを発行する。本実施の形態において用いられる相手のＮＣ状態を更新するためのメッセージは、ｕ−ＮＡメッセージとＮＳメッセージである。
そして、クライアント通信ノード１００からｕ−ＮＡメッセージを受信したクライアントサイトルーター２００のメッセージ受信処理部２１０は、ＩＰアドレスＩＰ３に関するネイバーキャッシュＮＣのエントリをＲＥＡＣＨＡＢＬＥ状態からＳＴＡＬＥ状態に遷移させる。そして、その後、クライアント通信ノード１００からＮＳメッセージを受信したクライアントサイトルーター２００のメッセージ受信処理部２１０は、ＩＰアドレスＩＰ３に関するネイバーキャッシュＮＣのエントリをＳＴＡＬＥ状態からＤＥＬＡＹ状態に遷移させる。そして、クライアントサイトルーター２００は、ＩＰアドレスＩＰ３に関するネイバーキャッシュＮＣのエントリがＤＥＬＡＹ状態である期間にＮＳメッセージをクライアント通信ノード１００に対して発行する。そして、ＤＥＬＡＹ状態の期間が経過した後、クライアントサイトルーター２００は、ＩＰアドレスＩＰ３に関するネイバーキャッシュＮＣのエントリをＰＲＯＢＥ状態に遷移させ、複数回ＮＳメッセージを発行する。そして、このＮＳメッセージへの応答がクライアント通信ノード１００からなければ、ＩＰアドレスＩＰ３に関するネイバーキャッシュＮＣのエントリを削除する。
ここで、一般的なＩＰｖ６を用いた通信と、本実施の形態にかかる通信との違いをより詳細に説明する。本実施の形態にかかる通信システム１では、ネイバーキャッシュＮＣのエントリがＳＴＡＬＥ状態で留まる時間を短くする。一般的に、ネイバーキャッシュＮＣのエントリがＲＥＡＣＨＡＢＬＥ状態となる寿命は２５秒程度である。つまり、ネイバーキャッシュＮＣのエントリは、２５秒程度でＲＥＡＣＨＡＢＬＥ状態からＳＴＡＬＥ状態に遷移する。また、ＳＴＡＬＥ状態にも寿命が存在する。しかし、ネイバーキャッシュＮＣのエントリがＳＴＡＬＥ状態に留まる寿命は１日程度と他の状態が現状態を維持する時間尺度と比較すれば極端に長い。つまり、一般的には、ＳＴＡＬＥ状態のエントリは、事実上エントリが消えないと考えることができる。
また、一般的にネイバーキャッシュＮＣのエントリが、ＲＥＡＣＨＡＢＬＥ状態のときに自発的にクライアント通信ノード１００からＮＳメッセージを送出しても、該当エントリがＳＴＡＬＥ状態からＤＥＬＡＹ状態への遷移は発生しない。そこで、本実施の形態にかかる通信システム１では、まず、対象のネイバーキャッシュＮＣのエントリの状態を確実にＳＴＡＬＥ状態へと変化させるために、ｕ−ＮＡメッセージをクライアント通信ノード１００から発行する。
なお、ネイバーキャッシュＮＣのエントリがＲＥＡＣＨＡＢＬＥ状態である寿命は２５秒程度であることが知られているので、この寿命の機能を用いその寿命の時間待った後にＮＳメッセージを発行する手段もある。しかし、ｕ−ＮＡメッセージを発行することで、ネイバーキャッシュＮＣのエントリを強制的にＲＥＡＣＨＡＢＬＥ状態からＳＴＡＬＥ状態に遷移させることができる。つまり、このｕ−ＮＡメッセージは、不要になったＩＰアドレスに対応するリンク層アドレス（例えば、Ｌ２アドレス）がクライアント通信ノード１００のものであることを、対象のネイバーキャッシュＮＣのエントリを持つクライアントサイトルーター２００に伝えるものである。本実施の形態にかかる通信システム１では、ｕ−ＮＡメッセージの発信処理をクライアント通信ノード１００のメッセージ生成発信部１２０によって行う。
なお、対象のネイバーキャッシュＮＣのエントリの状態を確実にＳＴＡＬＥ状態へと変化させるためには、いずれの方法も用いることができる。ＲＥＡＣＨＡＢＬＥ状態の寿命の時間待つことができなければ、後者のｕ−ＮＡメッセージを発行する方法を用いることになる。また、ＲＦＣ４８６１に示されている規定ではＲＥＡＣＨＡＢＬＥ状態では、対応するエントリに対してｕ−ＮＡメッセージを受け取ると寿命が切れるのを待たずしてＳＴＡＬＥ状態になると定められている。つまり、ｕ−ＮＡメッセージはエントリをＳＴＡＬＥ状態に遷移させるための必須なメッセージではないが、ｕ−ＮＡメッセージが届けば、確実にエントリがＳＴＡＬＥ状態に遷移させることができる。
続いて、エントリのＳＴＡＬＥ状態からＤＥＬＡＹ状態への状態遷移について説明する。一般的に、ＲＥＡＣＨＡＢＬＥ状態から遷移した後のＳＴＡＬＥ状態になったネイバーキャッシュＮＣのエントリについては、クライアントサイトルーター２００からそのエントリを用いてパケットを出すことがなければＳＴＡＬＥ状態に留まったままになる。そして、通常の通信（ＲＦＣ４８６１に従った通信）では、このエントリを用いるセッションの通信が終了していればこのエントリを用いてパケットが送出されることはないので一般的な通信では不要になったＩＰアドレスに関するネイバーキャッシュＮＣのエントリは、ＳＴＡＬＥ状態に留まったままで問題になる。
ＲＦＣ４８６１では、ＳＴＡＬＥ状態の次の状態としてＤＥＬＡＹ状態が規定されている。ＤＥＬＡＹ状態の寿命は比較的短く５秒程度であって、その後すぐにＰＲＯＢＥ状態に遷移する。ＰＲＯＢＥ状態になると、このエントリが生きた有効なエントリであるかを確認する目的でクライアントサイトルーター２００は、ＮＳメッセージを発信する。複数回ＮＳメッセージを出しても返信がない場合は、このエントリが生きた有効なエントリではないと判断してクライアントサイトルーター２００は、当該エントリの削除を行う。この動作はＲＦＣ４８６１に示される規定で定められている。
つまり、ＲＥＡＣＨＡＢＬＥ状態から遷移した後にＳＴＡＬＥ状態となっているエントリを削除するためには、ＳＴＡＬＥ状態になったネイバーキャッシュＮＣのエントリを持つノード側から自発的にパケットを出させて、続くＰＥＯＢＥ状態で発生すＮＳメッセージに返信をしなければエントリが削除される。そこで、本実施の形態にかかる通信システム１では、ＩＰアドレスが不要になったことに応じて、クライアント通信ノード１００からクライアントサイトルーター２００に返信メッセージの発行を促す返信要求メッセージを発行する。これにより、本実施の形態にかかる通信システム１では、クライアント通信ノード１００において不要になったＩＰアドレスに関するネイバーキャッシュＮＣのエントリをＳＴＡＬＥ状態からＤＥＬＡＹ状態に遷移させる。
また、本実施の形態にかかる通信システム１では、対象のネイバーキャッシュＮＣのエントリを持つクライアントサイトルーター２００からこのエントリを用いたパケットを発信させる方法として、外部ノードであるクライアント通信ノード１００側がクライアントサイトルーター２００に対してパケットの発信を促す返信要求メッセージを送る。
ここで、クライアントサイトルーター２００に対してパケットの発信を促す返信要求メッセージは、対象のエントリを用いるパケットの発信を促すことさえできれば、どのようなメッセージでも良い。例えば、ｐｉｎｇという実装で知られているようなＩＣＭＰ ｅｃｈｏ ｒｅｑｕｅｓｔをクライアント通信ノード１００から送れば、クライアントサイトルーター２００はＩＣＭＰ ｅｃｈｏ ｒｅｐｌｙを返信する。このようなことから、クライアントサイトルーター２００に対してパケットの発信を促すメッセージとして、クライアント通信ノード１００からクライアントサイトルーター２００に対してＩＣＭＰ ｅｃｈｏ ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを送るという方法も考えられる。しかし、通信装置側の設定などによりＩＣＭＰ ｅｃｈｏ ｒｅｐｌｙ返信しないものも存在する。そのため、ＩＣＭＰ ｅｃｈｏ ｒｅｑｕｅｓｔを送出する方法は、確実性が低い問題がある。そこで、本実施の形態にかかる通信システム１では、返信要求メッセージとして、ＩＣＭＰ ｅｃｈｏ ｒｅｑｕｅｓｔの送出よりも確実なメッセージとして、ＮＳメッセージを用いる。ＮＳメッセージに対してはＮＡメッセージを返信することは、ＲＦＣ４８６１において規格として定められており、ＮＳメッセージに対してＮＡメッセージを返さない通信装置はない。
その他の返信要求メッセージの例としては、返信にエラー通知型のメッセージが使われるような例もある。例えば、ＴＴＬ値を１にしたメッセージを送ると受け取った側でＴＴＬの寿命が尽きるのでＩＣＭＰ Ｔｉｍｅ Ｅｘｃｅｅｄｅｄのメッセージが送信元に戻されるような例である。エラー通知型のメッセージを発行するかどうかも、通信装置の設定に依存する方法である。
また、この状況及びタイミングでＮＳメッセージを発行することは、ＲＦＣ４８６１において規定されているものではなく、本実施の形態にかかる通信システム１に特有の構成を有する。ＮＳメッセージで問い合わせる対象となるＩＰアドレスはクライアントサイトルーター２００の持つＩＰアドレスＩＰ４である。このとき、重要なのはＮＳメッセージのＳｏｕｒｃｅ Ａｄｄｒｅｓｓである。このＳｏｕｒｃｅ Ａｄｄｒｅｓｓは、ＮＳメッセージへの応答パケットとなるＮＡメッセージのＤｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ Ａｄｄｒｅｓｓになるものである。
そこで、本実施の形態にかかる通信システム１では、クライアント通信ノード１００ら発信するＮＳメッセージのＳｏｕｒｃｅ Ａｄｄｒｅｓｓには不要になったＩＰアドレスを用いる。通常のパケット生成では、有効なＩＰアドレスがＳｏｕｒｃｅ Ａｄｄｒｅｓｓに使われるので、不要になったＩＰアドレスをＳｏｕｒｃｅ Ａｄｄｒｅｓｓに用いるパケットの発行に用いることができない。そのため、パケットを低級なイメージレベルで生成すること特殊なツールを用いる。つまり、本実施の形態にかかる通信システム１で用いられるＮＳメッセージは、通信システム１に特有のものと言うことができる。これらの一連の処理は、クライアント通信ノード１００のメッセージ生成発信部１２０によって行われる。
本実施の形態にかかる通信システム１では、クライアント通信ノード１００のメッセージ生成発信部１２０がＳｏｕｒｃｅ Ａｄｄｒｅｓｓを不要になったＩＰアドレスにしたＮＳメッセージを発行する。これにより、ＮＳメッセージを受信したクライアントサイトルーター２００は、ＮＳメッセージに回答するために、Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ Ａｄｄｒｅｓｓを不要になったＩＰアドレスにしたＮＡメッセージが発行される。この際、対象のネイバーキャッシュＮＣのエントリを用いたパケットが発行されることにより、対象となるネイバーキャッシュＮＣのエントリがＳＴＡＬＥ状態からＤＥＬＡＹ状態へと遷移する。そして、対象となっているエントリは、ＤＥＬＡＹ状態の寿命が尽きるとＰＲＯＢＥ状態へと遷移し、クライアントサイトルーター２００から対象となるネイバーキャッシュＮＣのエントリが有効で生きているかを確認するためのＮＳメッセージが発行される。
ここで、エントリがＰＲＯＢＥ状態の期間にクライアント通信ノード１００が受信するＮＳメッセージは、宛先のＬ２アドレスはクライアント通信ノード１００が持っているものになっている。そのため、Ｌ２アドレスの視点では、このＮＳメッセージは、クライアント通信ノード１００により受信される。しかし、宛先のＩＰアドレスはクライアント通信ノード１００が不要にしたＩＰアドレスとなっており、そのＩＰアドレスをクライアント通信ノード１００は持っていない。そのため、ＩＰアドレスの視点ではこのＮＳメッセージは、クライアント通信ノード１００により受け付けられない。従って、ＰＲＯＢＥ状態の期間にクライアントサイトルーター２００から発信されるＮＳメッセージの回答となるＮＡメッセージは、クライアント通信ノード１００からは発行されない。そして、ＮＡメッセージの複数回の再送が行われるにもかかわらず、ＮＡメッセージが戻ってこないのでクライアントサイトルーター２００は最終的に対象となっているネイバーキャッシュＮＣの該当エントリが削除される。
上記説明より、本実施の形態にかかる通信システム１は、クライアント通信ノード１００においてＩＰアドレスが不要となった状態を検出する。そして、当該検出結果に基づき、クライアント通信ノード１００は、クライアントサイトルーター２００の該当エントリがＳＴＡＬＥ状態となっている期間に、クライアントサイトルーター２００に不要となったＩＰアドレスを返信先とするＮＳメッセージを発行する。これにより、クライアントサイトルーター２００では、該当エントリを用いた通信が行われるため該当エントリをＳＴＡＬＥ状態からＤＥＬＡＹ状態に遷移させることができる。そして、該当エントリがＤＥＬＡＹ状態となった後のクライアントサイトルーター２００の処理に対してクライアント通信ノード１００が返信を行わないことで、クライアントサイトルーター２００に保持されている不要になったＩＰアドレスに関するネイバーキャッシュＮＣのエントリが削除される。このような動作により、本実施の形態にかかる通信システム１では、不要となったＩＰアドレスに関するネイバーキャッシュＮＣのエントリを迅速かつ確実に削除することができる。
このとき、一連のクライアントサイトルーター２００での処理は特別な処理ではなく、ＲＦＣ４６８１に示されている規定で定められた通常の処理である。つまり、本機能の実現にはクライアントサイトルーター２００への新たな機能追加は不要で、クライアント通信ノード１００だけの機能追加だけで実現できるものである。クライアントサイトルーター２００の機能追加が不要で機能が実現されるのは、本機能を普及させる上で有効に働く大きな特長となっている。
また、本実施の形態にかかる通信システム１では、ＩＰアドレスが不要になるなど利用状態が変化した場合に、ネイバーキャッシュ更新メッセージ（ＮＳメッセージ）が速やかに発行される。そして、対応するネイバーキャッシュエントリがＩＰアドレスの利用状態変化に追随して更新される。これにより、ＩＰアドレスの利用状態が頻繁に変わるような状態であっても、そのＩＰアドレスに関係するネイバーキャッシュエントリ情報の不整合が起こらず、潜在的セキュリティホールの発生を防止することができる。
また、通信装置のＯＳをサスペンドや休止状態とする場合にも、ＩＰアドレスが不要になった場合と同じ状況が作りだされる。このような場合においても、本実施の形態にかかる通信システム１では、ＩＰアドレスが不要になった状態と同様の動作により対応することができる。つまり、通信装置のＯＳをサスペンドや休止状態とした場合、通信装置の使用しているＩＰアドレスの値を変える処理ではないが、通信装置のＯＳをサスペンドや休止状態とする処理はＩＰアドレスをその後利用しなくなる状態であるためである。
実施の形態２
実施の形態２にかかる通信システム２のブロック図を図５に示す。図５に示すように、通信システム２では、クライアント通信ノード１００とサーバー通信ノード４００とがルーターを介さずに接続されている。そのため、通信システム２では、サーバー通信ノード４００のネイバーキャッシュＮＣにクライアント通信ノード１００のアドレスＩＰ１〜ＩＰ３が格納され、クライアント通信ノード１００のネイバーキャッシュＮＣにサーバー通信ノード４００のアドレスＩＰ６が格納される。
この通信システム２では、サーバー通信ノード４００とクライアント通信ノード１００とが直接通信を行うため、サーバー通信ノード４００がクライアントサイトルーター２００のメッセージ受信処理部２１０に相当するメッセージ受信処理部４１０を有する。そこで、メッセージ受信処理部４１０を有するサーバー通信ノード４００のブロック図を図６に示す。
続いて、実施の形態２にかかる通信システム２の動作を示すシーケンス図を図７に示す。図７に示すように、通信システム２では、サーバー通信ノード４００とクライアント通信ノード１００との間でＮＡメッセージ、ＮＳメッセージ、及び、ｕ−ＮＡメッセージの送受信が行われる。このとき、通信システム２におけるＮＡメッセージ、ＮＳメッセージ、及び、ｕ−ＮＡメッセージは、実施の形態１においてクライアント通信ノード１００とクライアントサイトルーター２００との間で送受信されるメッセージと同じものである。そして、通信システム２におけるサーバー通信ノード４００は、メッセージ送受信部４１０によって、当該メッセージの送受信を行うことで、実施の形態１にかかるクライアントサイトルーター２００と同様にネイバーキャッシュＮＣの更新処理を行う。
このように、実施の形態１にかかるＮＡメッセージ、ＮＳメッセージ、及び、ｕ−ＮＡメッセージをクライアント通信ノード１００とサーバー通信ノード４００との間で送受信することで、実施の形態１にかかる通信システム１と同様にネイバーキャッシュＮＣの更新処理をサーバー通信ノード４００においても行うことができる。
実施の形態３
実施の形態３では、不要になったＩＰアドレスに関するネイバーキャッシュＮＣのエントリの削除を機能拡張したＮＳメッセージを用いて実現する。この機能拡張したＮＳメッセージは明示的なエントリ削除処理の指示を行う。そこで、まず、実施の形態３にかかる通信システムにおいて用いられるＮＳメッセージのデータフォーマットの概略図を図８に示す。
図８に示すように、機能拡張されたＮＳメッセージでは、削除フラグＤと強制実行フラグＦが追加される。削除フラグＤは、不要となったＩＰアドレスを有する第１の通信装置において不要になったＩＰアドレスに関するネイバーキャッシュの削除処理の可否を示す。強制実行フラグＦは、ネイバーキャッシュの削除処理の強制実行の可否を示す。この拡張されたＮＳメッセージは、不要となったＩＰアドレスを有する通信ノード（例えば、実施の形態１におけるクライアント通信ノード１００）のメッセージ生成発信部が生成する。
また、実施の形態３にかかる通信システムでは、削除フラグＤが削除許可を示す場合、ＮＳメッセージは対象となるネイバーキャッシュＮＣのエントリの一般的な削除の指示を意味している。そして、このＮＳメッセージを受信した通信ノードは対象となるネイバーキャッシュＮＣのエントリを削除する。ただし、実施の形態３にかかる通信システムでは、対象となっているネイバーキャッシュＮＣのエントリの状態がＲＥＡＣＨＡＢＬＥ状態を除くＳＴＡＬＥ状態以降の場合にエントリを削除する。強制実行フラグＦが強制実行を許可する状態のＮＳメッセージは、対象となるネイバーキャッシュＮＣのエントリに対する強制的な処理を意味している。実施の形態３にかかる通信システムでは、強制実行フラグＦを削除フラグＤが削除許可状態の場合に用いる。この場合、強制実行フラグＦ及び削除フラグＤは、対象となるネイバーキャッシュＮＣのエントリに対する強制的な削除の指示を意味する。そして、このＮＳメッセージを受信した通信ノードは対象となるネイバーキャッシュＮＣのエントリがＲＥＡＣＨＡＢＬＥ状態を含むどのような状態であっても削除を行う。
続いて、実施の形態３にかかる通信システムの動作を示すシーケンス図を図９に示す。そして、図９を参照して実施の形態３にかかる通信システムの動作について説明する。図９に示す例は、実施の形態１と同様に、クライアント通信ノード１００がルーターを介して異なるセグメントに存在するサーバー通信ノード４００とセッションを開設して通信する場合を示すものである。この場合、ＲＦＣ４８６１に示されている規定に従い、ＮＳメッセージ及びＮＡメッセージが発行され、通信で利用するＩＰアドレスＩＰ３に対応するＬ２アドレスの解決が行わる。この結果、クライアント通信ノードにおいて利用されるＩＰアドレスＩＰ３に対応するネイバーキャッシュＮＣのエントリが作成されてメイン通信が行われる。その際の典型的シーケンスが図９の前半部分に示されている。当該部分の詳細な動作は、図４において示した実施の形態１にかかる通信システム１の動作と同じである。
続くシーケンスにおける実施の形態３にかかる通信システムの動作を説明する。実施の形態３にかかる通信システムにおいても、メイン通信が終了したことに起因して、ＩＰアドレスＩＰ３が不要になった場合、ＩＰアドレス利用状態管理部１１０によりそのことが検知される。そして、ＩＰアドレス利用状態管理部１１０がＩＰアドレスＩＰ３が不要になったことをメッセージ生成発信部１２０に伝え、メッセージ生成発信部１２０がメッセージを発行する。このとき、相手方通信装置（例えば、クライアントサイトルーター２００）のネイバーキャッシュＮＣの状態を更新するためのメッセージとして、実施の形態３にかかる通信システム３では、ｕ−ＮＡメッセージと拡張されたＮＳメッセージを用いる。機能拡張したＮＳメッセージには削除フラグＤのみを削除許可状態としたものと、削除フラグＤと強制実行フラグＦとを両方許可状態としたものと、の２種類がある。
削除フラグＤのみを削除許可状態とした機能拡張したＮＳメッセージを用いる場合は、対象となっているネイバーキャッシュＮＣのエントリがＲＥＡＣＨＡＢＬＥ状態でないことが必要である。そのため、第１実施形態の場合と同様、対象となっているネイバーキャッシュＮＣのエントリ状態を確実にＳＴＡＬＥ状態へと変化させるために、ＲＥＡＣＨＡＢＬＥ状態の寿命が尽きるまで待つか、ｕ−ＮＡメッセージを発行する方法を用いることになる。また、削除フラグＤと強制実行フラグＦとを両方許可状態とした機能拡張したＮＳメッセージを用いる場合は、対象となっているネイバーキャッシュＮＣのエントリの状態に関わらず削除処理が行われる。そのため、この場合は、削除フラグＤのみを削除許可状態とした機能拡張したＮＳメッセージを用いる場合のような事前の処理は不要である。ただし、ＲＥＡＣＨＡＢＬＥ状態であることはそのエントリが生きて有効であることを示している状態であるわけで、それにも関わらず強制的にネイバーキャッシュＮＣのエントリを削除する方法は推奨されない。そのため、前者の削除フラグＤのみを許可状態とした機能拡張したＮＳメッセージを用いる利用形態が推奨される。
なお、ルーターを介した通信の場合はクライアントサイトルーター２００のメッセージ受信処理部２１０で機能拡張したＮＳメッセージが受信され、メッセージ受信処理部２１０は、当該ＮＳメッセージに応じてネイバーキャッシュＮＣのエントリの削除処理を行う。また、ルーターを介さない通信の場合はサーバー通信ノード４００のメッセージ受信処理部４１０で機能拡張したＮＳメッセージが受信され、メッセージ受信処理部４１０は、当該ＮＳメッセージに応じてネイバーキャッシュＮＣのエントリの削除処理を行う。
また、図９のシーケンス図に示すように、実施の形態３にかかる通信システムでは、この削除処理は、該当するエントリがＳＴＡＬＥ状態からＤＥＬＡＹ状態に遷移するのを待たずに行われる。そのため、実施の形態３にかかる通信システムでは、クライアントサイトルーター２００あるいはサーバー通信ノード４００からメッセージが発行することなく削除処理が行われることになる。
上記説明より、実施の形態３にかかる通信システムでは、拡張したＮＳメッセージにより、削除処理を実施の形態１、２に比べて高速にすることができる。また、実施の形態３にかかる通信システムは、相手方通信機器（例えば、クライアントサイトルーター２００、サーバー通信ノード４００）において拡張したＮＳメッセージに対応した処理を行う機構を追加する必要がある特徴を有する。
実施の形態４
実施の形態４は、実施の形態１と実施の形態３を複合的に利用する形態である。実施の形態３で用いる機能拡張されたＮＳメッセージを、その機能拡張メッセージを解釈できる機能を持たない通信ノードが受信した場合、単に無視されて捨てられることがＲＦＣ４８６１で規定されている。従って、機能拡張メッセージを解釈できる機能を持たない通信ノードに対して、実施の形態３で用いる機能拡張されたＮＳメッセージを用いたネイバーキャッシュＮＣのエントリの削除処理を施しても問題が発生することない。
一般にネイバーキャッシュＮＣのエントリを持つ通信相手が機能拡張メッセージを解釈できる機能を持たない通信ノードであるかを事前に判別することは難しい。そこで、実施の形態４では、まず機能拡張を伴うが高速に実行でき問題を起こすことのない実施の形態３にかかる機能拡張メッセージを使ったネイバーキャッシュＮＣのエントリの削除処理を施す。その後、実施の形態３よりは処理時間がかかるが、機能拡張は伴わない既存の全ての通信ノードに対して効果がある、実施の形態１のエントリ削除処理を使ったネイバーキャッシュＮＣのエントリの削除処理を施す。
この実施の形態４のエントリ削除処理を用いた方法では、ネイバーキャッシュＮＣのエントリが機能拡張メッセージを解釈できる機能を持つ通信ノードであれば、最初の実施の形態３にかかるエントリ削除処理によるネイバーキャッシュＮＣのエントリの削除が行われる。通信相手が機能拡張メッセージを解釈できる機能を持たない通信ノードであれば、最初の実施の形態２にかかるエントリ削除処理における機能拡張メッセージは問題を起こすことなく無視され、その後、実施の形態１にかかるエントリ削除処理によるネイバーキャッシュＮＣのエントリの削除処理が行われる。
つまり、実施の形態４にかかるエントリ削除処理によれば、機能拡張メッセージを解釈できる機能を持たない通信ノードであるかを事前に判別することは難しいという課題に対してもっとも効率的な方法でエントリ削除処理を行うことができる。
実施の形態５
上記実施の形態では、主にクライアント通信ノード１００において不要となったＩＰアドレスに関するネイバーキャッシュＮＣのエントリの削除処理について説明した。しかし、上記実施の形態にかかるエントリ削除方法と同様な手法は、サーバー通信ノード４００において不要となったＩＰアドレスに関するネイバーキャッシュＮＣのエントリ削除を行う際にも適用できる。そこで、実施の形態５では、サーバー通信ノード４００において不要になったＩＰアドレスに関するネイバーキャッシュＮＣのエントリ削除方法について説明する。
まず、ルーターを介してクライアント通信ノード１００と通信を行う場合における通信システム３のブロック図を図１０に示す。図１０に示す例では、クライアント通信のノード１００はアドレスＩＰ１１を有し、クライアントサイトルーター２００はアドレスＩＰ１２を有し、サーバーサイトルーター３００はアドレスＩＰ１３を有し、サーバー通信ノード４００はアドレスＩＰ１４〜ＩＰ１６を有する。また、クライアント通信ノード１００のネイバーキャッシュＮＣにはクライアントサイトルーター２００のアドレスＩＰ１２が格納され、クライアントサイトルーター２００のネイバーキャッシュＮＣにはクライアント通信ノード１００のアドレスＩＰ１１が格納される。そして、クライアントサイトルーター２００は、通信ネットワーク５００を介してサーバーサイトルーター３００と接続される。サーバーサイトルーター３００のネイバーキャッシュＮＣにはサーバー通信ノード４００のアドレスＩＰ１４〜ＩＰ１６が格納され、サーバー通信ノード４００のネイバーキャッシュＮＣにはサーバーサイトルーター３００のアドレスＩＰ１３が格納される。
また、ルーターを介さずにクライアント通信ノード１００と通信を行う場合における通信システム４のブロック図を図１１に示す。図１１に示す例では、クライアント通信のノード１００はアドレスＩＰ１１を有し、サーバー通信ノード４００はアドレスＩＰ１４〜ＩＰ１６を有する。また、クライアント通信ノード１００のネイバーキャッシュＮＣにはサーバー通信ノード４００のサーバー通信ノード４００のアドレスＩＰ１４〜ＩＰ１６が格納され、サーバー通信ノード４００のネイバーキャッシュＮＣにはクライアント通信ノード１００のアドレスＩＰ１１が格納される。
なお、図１０及び図１１に示した通信システムにおいても、図１又は図５で示した通信システムと同様にＩＰアドレス毎に異なるセッションが張られている。
以下の説明では、主に図１０に示した、ルーターを介した通信を行う場合におけるネイバーキャッシュＮＣのエントリの登録及び削除について説明するが、図１１に示した通信システム４におけるネイバーキャッシュＮＣのエントリの登録及び削除は、以下の説明におけるサーバーサイトルーター３００の処理をクライアント通信ノード１００が行うとすることで説明できる。
図１０に示した通信システム３のネイバーキャッシュＮＣのエントリの登録及び削除のシーケンス図を図１２に示す。図１２に示す例では、ＩＰアドレスＩＰ１４、ＩＰ１５を用いたセッションがすでに張られているものとする。また、すでに実行されたセッションにおいてサーバー通信ノード４００のネイバーキャッシュＮＣにサーバー通信ノード４００が直接通信するサーバーサイトルーター３００のＩＰアドレスＩＰ１３に関するエントリが登録されているものする。そして、図１２に示すシーケンス図は、ＩＰアドレスＩＰ６を用いたセッションが新たに開始される例を示すものとする。
図１２に示すように、ＩＰアドレスＩＰ１６を利用するセッションが開始されると、クライアント通信ノード１００は、ＩＰアドレス１６を宛先とするデータパケットを出力する。そして、このデータパケットは、クライアントサイトルーター２００を介してサーバーサイトルーター３００に送信される。ここで、サーバーサイトルーター３００には、受信したデータパケットの宛先であるＩＰアドレスＩＰ１６に関するネイバーキャッシュＮＣのエントリが存在しない。そのため、サーバーサイトルーター３００は、受信したデータパケットに基づきＩＰアドレスＩＰ１６に関するネイバーキャッシュＮＣのエントリを作成する。しかし、このとき作成されるＩＰアドレスＩＰ１６に関するネイバーキャッシュＮＣのエントリは、ＩＰアドレスＩＰ１６に対応するＬ２アドレスが不明の状態であるため、ＩＮＣＯＭＰＬＥＴＥ状態となる。エントリがＩＮＣＯＭＰＬＥＴＥ状態である期間においては、相手方通信装置（例えば、ＩＰアドレスＩＰ１６を利用しているサーバー通信ノード４００）にデータパケットを送信することができない。そこで、サーバーサイトルーター３００は、ＩＮＣＯＭＰＬＥＴＥ状態のエントリに基づき、ＮＳメッセージを発行する。そして、発行されたＮＳメッセージをサーバー通信ノード４００が受信すると、サーバー通信ノード４００は、受信したＮＳメッセージへの応答メッセージとしてサーバーサイトルーター３００を宛先とするＮＡメッセージを発行する。
そして、ＮＳメッセージに応答して発行されたＮＡメッセージを受信したサーバーサイトルーター３００は、ＩＰアドレスＩＰ１６に関するネイバーキャッシュＮＣのエントリをＲＥＡＣＨＡＢＬＥ状態とする。これにより、ＩＰアドレスＩＰ１６に対応するサーバー通信ノード４００のＬ２アドレスが解決される。そして、ＩＰアドレスＩＰ１６に関するネイバーキャッシュＮＣのエントリがＲＥＡＣＨＡＢＬＥ状態となった後に、サーバーサイトルーター３００は、サーバー通信ノード４００のＩＰアドレスＩＰ１６を宛先としてクライアント通信ノード１００から出力されたデータパケットを出力する。
続いて、サーバー通信ノード４００は、受信したデータパケットに応答してクライアント通信ノード１００のＩＰアドレスＩＰ１１を宛先とするデータパケットを出力する。このとき、サーバー通信ノード４００には、すでにサーバーサイトルーター３００のＩＰアドレスＩＰ１３に関するネイバーキャッシュＮＣのエントリが存在する。そのため、サーバー通信ノード４００は、このネイバーキャッシュＮＣのエントリを用いてサーバーサイトルーター３００に対してデータパケットを出力する。また、サーバーサイトルーター３０は、クライアント通信ノード１００に対してサーバー通信ノード４００が出力したデータパケットを送信する。
続いて、上記メイン通信が終了すると、サーバー通信ノード４００では、サーバー通信ノード４００のＩＰアドレス利用状態管理部（クライアント通信ノード１００のＩＰアドレス利用状態管理部１１０に相当するもの）がＩＰアドレスが不要になったことを検出する。そして、ＩＰアドレス利用状態管理部による検出結果に基づき、サーバー通信ノード４００のメッセージ生成発信部（クライアント通信ノード１００のメッセージ生成発信部１２０に相当するもの）がｕ−ＮＡメッセージをサーバーサイトルーター３００に対して発行する。これにより、サーバーサイトルーター３００においてＲＥＡＣＨＡＢＬＥ状態となっているサーバー通信ノード４００の不要になったＩＰアドレスに関連するネイバーキャッシュＮＣのエントリはＳＴＡＬＥ状態に遷移する。
その後、サーバー通信ノード４００のメッセージ生成発信部は、サーバーサイトルーター３００に対して不要になったＩＰアドレスを返信先とするＮＳメッセージを発行する。このＮＳメッセージに応じてサーバーサイトルーター３００は、サーバー通信ノード４００の不要になったＩＰアドレスを宛先とするＮＡメッセージを発行する。これにより、サーバー通信ノード４００の不要になったＩＰアドレスに関連するネイバーキャッシュＮＣのエントリはＤＥＬＡＹ状態に遷移する。そして、エントリがＤＥＬＡＹ状態に留まる寿命が尽きると、サーバーサイトルーター３００は、サーバー通信ノード４００の不要になったＩＰアドレス宛てにＮＳメッセージを複数回発行する。このＮＳメッセージは、不要になったＩＰアドレス宛てのものであるため、のＮＳメッセージに対してサーバー通信ノード４００は応答することはない。そのため、サーバーサイトルーター３００は、当該エントリが不要になったものとして、ネイバーキャッシュＮＣの該当エントリを削除する。
この一連の削除動作は、実施の形態１におけるエントリ削除処理と実質的に同じものである。つまり、実施の形態１において説明したエントリ削除処理は、サーバー通信ノード４００に対しても、ネイバーキャッシュＮＣのエントリの迅速かつ確実な削除を実現することができることがわかる。
また、実施の形態３にかかるエントリ削除方法を図１０に示した通信システム３に適用した場合のシーケンス図を図１３に示す。図１３に示すように、この場合、メイン通信は、図１２に示した動作シーケンスと同じ動作になる。そして、メイン通信が終了すると、サーバー通信ノード４００では、サーバー通信ノード４００のＩＰアドレス利用状態管理部（クライアント通信ノード１００のＩＰアドレス利用状態管理部１１０に相当するもの）がＩＰアドレスが不要になったことを検出する。そして、ＩＰアドレス利用状態管理部による検出結果に基づき、サーバー通信ノード４００のメッセージ生成発信部（クライアント通信ノード１００のメッセージ生成発信部１２０に相当するもの）がｕ−ＮＡメッセージをサーバーサイトルーター３００に対して発行する。これにより、サーバーサイトルーター３００においてＲＥＡＣＨＡＢＬＥ状態となっているサーバー通信ノード４００の不要になったＩＰアドレスに関連するネイバーキャッシュＮＣのエントリはＳＴＡＬＥ状態に遷移する。
その後、サーバー通信ノード４００のメッセージ生成発信部は、サーバーサイトルーター３００に対して不要になったＩＰアドレスを返信先とするＮＳメッセージを発行する。このＮＳメッセージは、実施の形態３において説明した機能拡張が行われたものである。このとき、図１３に示す例では、このＮＳメッセージに削除フラグＤと強制実行フラグＦが含まれる。そして、サーバー通信ノード４００から送信されるＮＳメッセージの削除フラグＤが削除許可を示している場合、サーバーサイトルーター３００は、サーバー通信ノード４００において不要になったＩＰアドレスに関するネイバーキャッシュＮＣのエントリをＤＥＬＡＹ状態に遷移させることなく削除する。
上記したように、実施の形態１、３において説明したネイバーキャッシュＮＣのエントリ削除方法は、サーバー通信ノード４００にも適用することができる。つまり、本発明にかかるエントリ削除方法は、ネイバーキャッシュＮＣのエントリを有するいかなる通信ノードに対しも適用することができ、本発明に関するエントリ削除方法を適用した通信システムでは、不要になったＩＰアドレスに関するネイバーキャッシュＮＣのエントリを迅速かつ確実に削除することが可能である。なお、実施の形態４において説明した実施の形態１、３にかかるエントリ削除方法を複合的に用いる手法も、いかなる通信ノードに対して適用可能である。
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。上記実施の形態では、ネイバーキャッシュエントリの削除を行う処理を主に説明したが、エントリの削除処理は、ネイバーキャッシュエントリの更新処理の一例である。つまり、本発明の適用範囲は、ネイバーキャッシュエントリの削除処理を含む更新処理に適用することが可能である。
上述の実施の形態では、本発明をハードウェアの構成として説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。本発明は、図４、７、９、１２、１３に示した処理を、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）に通信制御プログラムを実行させることにより実現することも可能である。また、通信制御プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（ｎｏｎ−ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｒｅａｄａｂｌｅ ｍｅｄｉｕｍ）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（ｔａｎｇｉｂｌｅ ｓｔｏｒａｇｅ ｍｅｄｉｕｍ）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ ＰＲＯＭ）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｒｅａｄａｂｌｅ ｍｅｄｉｕｍ）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
この出願は、２００９年１０月１６日に出願された日本出願特願２００９−２３９３５９を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
１〜４ 通信システム
１００ クライアント通信ノード
１１０ ＩＰアドレス利用状態管理部
１２０ メッセージ生成発信部
２００ クライアントサイトルーター
２１０ メッセージ受信処理部
３００ サーバーサイトルーター
４００ サーバー通信ノード

Claims (20)

  1. ＩＰｖ６の規定に従って動作する第１、第２の通信装置を有する通信システムであって、
    前記第１の通信装置は、
    通信状態を監視して、通信に用いられる自ＩＰアドレスが利用されているか否かを判断し、
    前記自ＩＰアドレスが不要と判断されたことに応じて前記第２の通信装置に対して返信メッセージの応答を要求する返信要求メッセージを生成し、
    前記返信要求メッセージにおいて前記返信メッセージの宛先として前記自ＩＰアドレスを指定し、
    前記第２の通信装置における前記自ＩＰアドレスに関するネイバーキャッシュのエントリがＲＥＡＣＨＡＢＬＥ状態から遷移した後のＳＴＡＬＥ状態の期間に前記返信要求メッセージを前記第２の通信装置に対して送信する通信システム。
  2. 前記第１の通信装置は、
    通信状態を監視して、通信に用いられる自ＩＰアドレスが利用されているか否かを判断するＩＰアドレス利用状態管理部と、
    前記ＩＰアドレス利用状態管理部において前記自ＩＰアドレスが不要と判断されたことに応じて前記返信要求メッセージを生成し、前記返信要求メッセージを前記第２の通信装置に送信するメッセージ生成発信部と、
    を有する請求項１に記載の通信システム。
  3. 前記返信要求メッセージは、ソースアドレスフィールドに前記自ＩＰアドレスが記述された近隣要請メッセージである請求項１又は２に記載の通信システム。
  4. 前記第１の通信装置は、前記返信要求メッセージを送信する前に、非要請近隣広告メッセージを前記第２の通信装置に対して送信する請求項１乃至３のいずれか１項に記載の通信システム。
  5. 前記近隣要請メッセージは、前記自ＩＰアドレスに関するネイバーキャッシュの削除処理の可否を示す削除フラグを有する請求項３に記載の通信システム。
  6. 前記第２の通信装置は、前記削除フラグがネイバーキャッシュの削除を許可する状態である場合、前記自ＩＰアドレスに関する前記ネイバーキャッシュのエントリがＤＥＬＡＹ状態に遷移するのを待たずに前記自ＩＰアドレスに関する前記ネイバーキャッシュのエントリを削除する請求項５に記載の通信システム。
  7. ＩＰｖ６の規定に従って動作する通信装置であって、
    通信状態を監視して、通信に用いられる自ＩＰアドレスが利用されているか否かを判断するＩＰアドレス利用状態管理部と、
    前記自ＩＰアドレスが不要と判断されたことに応じて前記第２の通信装置に対して返信メッセージの応答を要求する返信要求メッセージを生成し、前記返信要求メッセージにおいて前記返信メッセージの宛先として前記自ＩＰアドレスを指定し、相手方通信装置における前記自ＩＰアドレスに関する前記ネイバーキャッシュのエントリがＲＥＡＣＨＡＢＬＥ状態から遷移した後のＳＴＡＬＥ状態の期間に前記返信要求メッセージを前記相手方通信装置に送信するメッセージ生成発信部と、
    を有する通信装置。
  8. 前記返信要求メッセージは、ソースアドレスフィールドに前記自ＩＰアドレスが記述された近隣要請メッセージである請求項７に記載の通信装置。
  9. 前記メッセージ生成発信部は、前記返信要求メッセージを送信する前に、非要請近隣広告メッセージを前記相手方通信装置に対して送信する請求項７又は８に記載の通信装置。
  10. 前記近隣要請メッセージは、前記自ＩＰアドレスに関する前記ネイバーキャッシュのエントリの削除処理の可否を示す削除フラグを有し、
    前記相手方通信装置は、前記削除フラグがネイバーキャッシュの削除を許可する状態である場合、前記自ＩＰアドレスに関する前記ネイバーキャッシュのエントリがＤＥＬＡＹ状態に遷移するのを待たずに前記通信装置に関するネイバーキャッシュを削除する請求項８に記載の通信装置。
  11. ＩＰｖ６の規定に従って動作する第１、第２の通信装置を有する通信システムの通信制御方法であって、
    前記第１の通信装置において、通信状態を監視して、通信に用いられる自ＩＰアドレスが利用されているか否かを判断し、
    前記自ＩＰアドレスが不要と判断されたことに応じて前記第２の通信装置に対して返信メッセージの応答を要求する返信要求メッセージを生成し、
    前記返信要求メッセージにおいて前記返信メッセージの宛先として前記自ＩＰアドレスを指定し、
    前記第２の通信装置における前記自ＩＰアドレスに関する前記ネイバーキャッシュのエントリがＲＥＡＣＨＡＢＬＥ状態から遷移した後のＳＴＡＬＥ状態の期間に前記返信要求メッセージを前記第２の通信装置に対して送信する通信システムの通信制御方法。
  12. 前記返信要求メッセージは、ソースアドレスフィールドに前記自ＩＰアドレスが記述された近隣要請メッセージである請求項１１に記載の通信システムの通信制御方法。
  13. 前記返信要求メッセージを送信する前に、非要請近隣広告メッセージを前記第１の通信装置から前記第２の通信装置に送信する請求項１１又は１２に記載の通信システムの通信制御方法。
  14. 前記近隣要請メッセージは、前記自ＩＰアドレスに関するネイバーキャッシュの削除処理の可否を示す削除フラグを有する請求項１２に記載の通信システムの通信制御方法。
  15. 前記第２の通信装置において、前記削除フラグがネイバーキャッシュの削除を許可する状態である場合、前記自ＩＰアドレスに関する前記ネイバーキャッシュのエントリがＤＥＬＡＹ状態に遷移するのを待たずに前記第１の通信装置に関するネイバーキャッシュを削除する請求項１４に記載の通信システムの通信制御方法。
  16. 相手方通信装置とＩＰｖ６の規定に従って通信を行う通信装置の制御を行う通信制御プログラムであって、
    前記通信装置と前記相手方通信装置との通信状態を監視して、通信に用いられる自ＩＰアドレスが利用されているか否かを判断し、
    前記自ＩＰアドレスが不要と判断されたことに応じて前記第２の通信装置に対して返信メッセージの応答を要求する返信要求メッセージを生成し、
    前記返信要求メッセージにおいて前記返信メッセージの宛先として前記自ＩＰアドレスを指定し、
    前記第２の通信装置における前記自ＩＰアドレスに関する前記ネイバーキャッシュのエントリがＲＥＡＣＨＡＢＬＥ状態から遷移した後のＳＴＡＬＥ状態の期間に前記近隣要請メッセージを前記相手方通信装置に対して送信する通信制御プログラム。
  17. 前記返信要求メッセージは、ソースアドレスフィールドに前記自ＩＰアドレスが記述された近隣要請メッセージである請求項１６に記載の通信制御プログラム。
  18. 前記通信装置において、前記返信要求メッセージを送信する前に、非要請近隣広告メッセージを前記相手方通信装置に対して送信する請求項１６又は１７に記載の通信制御プログラム。
  19. 前記近隣要請メッセージは、前記自ＩＰアドレスに関するネイバーキャッシュの削除処理の可否を示す削除フラグ有する請求項１７に記載の通信制御プログラム。
  20. 前記相手方通信装置において、前記削除フラグがネイバーキャッシュの削除を許可する状態である場合、前記自ＩＰアドレスに関する前記ネイバーキャッシュのエントリがＤＥＬＡＹ状態に遷移するのを待たずに前記通信装置に関するネイバーキャッシュを削除する請求項１９に記載の通信制御プログラム。
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