JP5391813B2 - アドレス変換システム、アドレス変換方法、アドレス変換プログラム - Google Patents
アドレス変換システム、アドレス変換方法、アドレス変換プログラム Download PDFInfo
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Description
本発明は、インターネットなどのネットワーク上で送受信される通信データの宛先変換を行うアドレス変換システムに関する。
物理インタフェースとしてのイーサネット（Ethernet：登録商標）を介して接続された通信装置間におけるデータ通信(イーサネット通信)では、当該データ通信の中継を行う通信中継装置が、送受信される通信データに含まれる宛先アドレスの変換を行うことにより、データ通信を実現する。
ここで、例えば、上位装置A、ネットワーク終端部、レイヤ２スイッチ、およびカードＣが、図６に示すように、接続され、この上位装置ＡおよびカードＣが、ネットワーク終端部およびレイヤ２スイッチを介してイーサネット通信を行うものとする。
このとき、ネットワーク終端部は、上位装置AおよびカードＣ間のイーサネット通信のデータ終端を行うと共に、上位装置Ａから回線＃１を介してカードＣとイーサフレームの通信が行われる場合に、上位装置Ａとの通信(外部通信)用のイーサネットアドレスと、レイヤ２スイッチを介してネットワーク終端部とカードＣとの間で行われる内部通信用の
イーサネットアドレスとのアドレス変換を行うものとする。
このとき、ネットワーク終端部は、上位装置AおよびカードＣ間のイーサネット通信のデータ終端を行うと共に、上位装置Ａから回線＃１を介してカードＣとイーサフレームの通信が行われる場合に、上位装置Ａとの通信(外部通信)用のイーサネットアドレスと、レイヤ２スイッチを介してネットワーク終端部とカードＣとの間で行われる内部通信用の
イーサネットアドレスとのアドレス変換を行うものとする。
これにより、インターネットプロトコル（ＩＰ：Internet Protocol）によって、ＩＰデータグラムと呼ばれるデータパケットが、送信元ホスト(上位装置Ａ)のネットワークインタフェースから送信先ホスト(カードＣ)のネットワークインタフェースまで配信される。
以下、上位装置ＡおよびカードＣにおけるイーサネット通信(データ通信)の動作について、図６に基づき説明する。
まず、カードＣに対してイーサフレームを送信する上位装置Ａに回線＃１を介して接続され終端処理を行うネットワーク終端部と、レイヤ２スイッチと、カードＣを備えた構成における、上位装置Ａのイーサネットアドレス(ＥＭＡＣアドレス)を「＃５」、上位装置Ａに回線＃１を介して接続された装置Ｂの回線＃１側のイーサネットアドレスを「＃７」、ネットワーク終端部の装置Ｂ内のネットワークに対するイーサネットアドレスを「＃２０」、カードＣのイーサネットアドレスを「＃３０」とする。
また、上位装置Ａ、ネットワーク終端部、カードＣはいずれも、上記イーサネットアドレス(ＥＭＡＣアドレス)と同じＩＰアドレスを有しているものとする。尚、ＩＰアドレスは、イーサネットアドレス同様にＩＰのレイヤで各終端部を識別するために用意されているアドレスである。
ここでまず、上位装置Ａを送信元、カードＣを送信先としたイーサネット通信におけるイーサフレームのヘッダ情報は、図６のステータス１に示すように、送信元である上位装置Ａのイーサネットアドレス及びＩＰアドレスは「＃５」、送信先である装置Ｂの回線＃１のアドレスは「＃７」となっている。
このイーサフレームは、ネットワーク終端部に送り込まれ(入力され)、ネットワーク終端部は内部に予め設定されたアドレス変換部において送信先イーサネットアドレス「＃７」より自身(ネットワーク終端部)宛のイーサフレームであることを認識する。
ここで、アドレス変換部は、送信先ＩＰアドレス「＃７」を使い、予め設定された変換テーブルに基づき、このイーサフレームがカードＣ宛であることを認識し、アドレス変換部は、カードＣのイーサネットアドレス及びIPアドレスは「＃３０」であるため送信先アドレスを「＃３０」に変換する(ステータス２：図６)。
また、このイーサフレームについては、送信元が上位装置Ａからネットワーク終端部に変更されるため、アドレス変換部は、送信元イーサネットアドレスを上位装置A「＃５」からネットワーク終端部「＃２０」に変換する(ステータス２：図６)。
また、このイーサフレームについては、送信元が上位装置Ａからネットワーク終端部に変更されるため、アドレス変換部は、送信元イーサネットアドレスを上位装置A「＃５」からネットワーク終端部「＃２０」に変換する(ステータス２：図６)。
これにより、送信元および送信先のアドレスが変換されたイーサフレームはレイヤ２スイッチを介してカードＣに送信される。
次いで、カードＣは、当該カードＣを送信元、上位装置Ａを送信先としたイーサネット通信を行う。このときカードＣは、図６のステータス３に示すように、イーサネットフレームのヘッダ情報として、送信元イーサネットアドレスにカードＣのアドレスを示す「＃３０」と、送信先イーサネットアドレスには、レイヤ２スイッチ側のネットワーク終端部を示す「＃２０」をアサインする。
次いで、カードＣは、当該カードＣを送信元、上位装置Ａを送信先としたイーサネット通信を行う。このときカードＣは、図６のステータス３に示すように、イーサネットフレームのヘッダ情報として、送信元イーサネットアドレスにカードＣのアドレスを示す「＃３０」と、送信先イーサネットアドレスには、レイヤ２スイッチ側のネットワーク終端部を示す「＃２０」をアサインする。
ネットワーク終端部３１は、レイヤ２スイッチを介してカードＣからのイーサフレームを受信すると共に、予め設定されたアドレス逆変換部が、
送信元イーサネットアドレス及びIPアドレスから、当該イーサフレームがカードＣからであることを検出し、予め設定されたアドレス逆変換テーブルに基づき送信先イーサネットアドレス、送信元イーサネットアドレス及びＩＰアドレスを決定し逆変換する処理を行う。
送信元イーサネットアドレス及びIPアドレスから、当該イーサフレームがカードＣからであることを検出し、予め設定されたアドレス逆変換テーブルに基づき送信先イーサネットアドレス、送信元イーサネットアドレス及びＩＰアドレスを決定し逆変換する処理を行う。
このとき、ネットワーク終端部は、図６のステータス４に示すように、イーサネットフレームのヘッダ情報として、送信元イーサネットアドレスに上位装置Ａのアドレスを示す「＃５」と、送信先イーサネットアドレスにはネットネットワーク終端部を示す「＃７」をアサインする。
これにより、送信元および送信先のアドレスが逆変換されたイーサフレームは回線＃１を介して上位装置Ａに送信される。
これにより、送信元および送信先のアドレスが逆変換されたイーサフレームは回線＃１を介して上位装置Ａに送信される。
次に、図７に示すように、上述の上位装置Ａとネットワーク終端部とが異なる通信回線(回線＃１、＃２)により接続された構成の通信動作について考える。
このとき、ネットワーク終端部は、回線＃１、＃２それぞれに対応して設定された、独立したネットワークインタフェースを備えているものとする。
また、ネットワーク終端部における回線＃２側のネットワークには、図７に示すように、ＩＰアドレス、ＥＭＡＣアドレスとして＃９が予め設定されている。
このとき、ネットワーク終端部は、回線＃１、＃２それぞれに対応して設定された、独立したネットワークインタフェースを備えているものとする。
また、ネットワーク終端部における回線＃２側のネットワークには、図７に示すように、ＩＰアドレス、ＥＭＡＣアドレスとして＃９が予め設定されている。
ここで、上位装置Ａから回線＃１または回線＃２を経由して、カードＣとイーサフレームによる通信を行う場合、回線＃１を介して行われるイーサネット通信は、上述、および図６に示したように通信動作を行う。
また、回線＃２を介して上位装置ＡからカードＣに対して行われるイーサネット通信では、図７のステータス１０、ステータス１１に示すように、上記回線＃１を介して行われるイーサネット通信と同様の通信動作が行われる。
以下、カードＣを送信元、上位装置Ａを送信先として行われるイーサネット通信の動作について説明する。
ここでは、まず、カードＣが、イーサネットフレームのヘッダ情報として、図７のステータス１２に示すように、送信元アドレスに自カードアドレス「＃３０」を、送信先イーサネットアドレスにはネットネットワーク終端部を示す「＃２０」をアサインすると共に、このイーサネットフレームをレイヤ２スイッチを介してネットワーク終端部に送信する。
ここでは、まず、カードＣが、イーサネットフレームのヘッダ情報として、図７のステータス１２に示すように、送信元アドレスに自カードアドレス「＃３０」を、送信先イーサネットアドレスにはネットネットワーク終端部を示す「＃２０」をアサインすると共に、このイーサネットフレームをレイヤ２スイッチを介してネットワーク終端部に送信する。
このイーサフレームが、レイヤ２スイッチを介してネットワーク終端部に送り込まれたとき、ネットワーク終端部(アドレス逆変換部)は、イーサフレームがカードＣから送り込まれたものであることを検出し、予め設定されたアドレス逆変換テーブルに基づき送信先イーサネットアドレス、送信元イーサネットアドレス及びＩＰアドレスを決定する。
このとき、ネットワーク終端部は、図７のステータス１３に示すように、イーサネットフレームのヘッダ情報として、送信元イーサネットアドレス(ＥＭＡＣアドレス)に上位装置Ａのアドレスを示す「＃５」をアサインすると共に、送信先イーサネットアドレスとして、回線＃１側のネットワーク終端部を示す「＃７」をアサインする。
このように、ネットワーク終端部は、アドレス変換時に、イーサネットフレームのヘッダ情報について、回線＃２(アドレス＃９)を送信先としてアサインすることができず、このため、回線＃２に対してイーサフレームを送信することができなくなってしまう。
これに対する関連技術として、イーサネットフレームのヘッダ情報を読み取り、その送信先物理回線への接続を行う手法が開示されている(特許文献１)。
更に、これに対する関連技術として、イーサネット回線で受信したイーサネットフレームに対して、送信先の宛先をアドレス変換して付加する手法が開示されている(特許文献２)。
更に、これに対する関連技術として、イーサネット回線で受信したイーサネットフレームに対して、送信先の宛先をアドレス変換して付加する手法が開示されている(特許文献２)。
しかしながら、上記関連技術では、上述のように、逆変換後のイーサフレームにおけるイーサネットアドレス及びＩＰアドレスが、回線＃２(ＩＰアドレス＃９、ＥＭＡＣアドレス＃９)を送信先として指定することができず、更には、回線＃１と同じ送信先アドレスがアサインされてしまうことにより、回線＃２に対してイーサフレームを送信することができないという不都合が生じる。
また、上記特許文献１および２の関連技術においても、並列接続された異なる複数の通信回線に対して並列接続された通信装置が通信データの送出を行う場合に、この通信回線の中から通信データの送出が行われる特定の通信回線を選択指定することができないという不都合がある。
［発明の目的］
本発明は、上記関連技術の有する不都合を改善し、通信データの送信時に通信データが送出される通信回線を有効に選択指定し得るアドレス変換システム、アドレス変換方法、およびアドレス変換プログラムを提供することを、その目的とする。
本発明は、上記関連技術の有する不都合を改善し、通信データの送信時に通信データが送出される通信回線を有効に選択指定し得るアドレス変換システム、アドレス変換方法、およびアドレス変換プログラムを提供することを、その目的とする。
上記目的を達成するために、本発明に係るアドレス変換システムは、通信データの送受信を行う外部装置に異なる複数の通信回線を介して接続された通信中継手段と、当該通信中継手段を介して前記外部装置との間で相互通信を行う相互通信装置とを備えたアドレス変換システムであって、前記通信中継手段は、前記外部装置から送り込まれた通信データにおける通信アドレス変換を行うと共に、当該通信データに対して当該通信データが通信中継手段に送り込まれる際に経由した前記通信回線を示す経由回線識別情報を前記通信データに書き込む回線情報書込機能と、前記相互通信装置から送り込まれた通信データを前記外部装置宛に送出する通信回線を前記通信データに含まれる経由回線識別情報に基づき決定する送出回線決定機能とを有し、前記相互通信装置が、前記通信中継手段からの通信データに対して通信データの返信を行う場合に、前記通信中継手段からの通信データに含まれた前記経由回線識別情報を付与した通信データを生成する経由回線指定機能を備えた構成をとっている。
又、本発明にかかるアドレス変換方法は、通信データの送受信を行う外部装置に異なる複数の通信回線を介して接続された通信中継手段と、当該通信中継手段を介して前記外部装置との間で相互通信を行う相互通信装置とを備えたアドレス変換システムにあって、前記相互通信のアドレス変換方法であって、前記通信中継手段は、前記外部装置から送り込まれた通信データにおける通信アドレス変換を行うと共に、前記通信データが前記通信中継手段に送り込まれたときに経由した前記通信回線を示す経由回線識別情報を前記通信データに書き込むと共に、当該通信データを前記相互通信装置に送信し、前記通信データに対して返信する場合に、前記通信データに含まれる前記経由回線識別情報を付与した通信データを生成し、当該通信データを前記通信中継手段に送信し、前記相互通信装置からの通信データを前記外部装置宛に送出する通信回線を前記通信データに含まれる前記経由回線識別情報に基づき決定し、前記送信通信データを送信することを特徴としている。
更に、本発明にかかるアドレス変換プログラムは、通信データの送受信を行う外部装置に異なる複数の通信回線を介して接続された通信中継手段と、当該通信中継手段を介して前記外部装置との間で相互通信を行う相互通信装置とを備えたアドレス変換システムにあって、前記通信データの送受信を行うアドレス変換プログラムであって、前記外部装置から送り込まれた通信データにおける通信アドレス変換を行うと共に、当該通信データに対して当該通信データが通信中継手段に送り込まれる際に経由した前記通信回線を示す経由回線識別情報を前記通信データに書き込む回線情報書込機能、前記相互通信装置から送り込まれた通信データを前記外部装置宛に送出する通信回線を前記通信データ内に予め設定された回線識別情報に基づき決定する送出回線決定機能、を前記通信中継手段に予め設定されたコンピュータに実行させることを特徴とする。
本発明は、以上のように構成され機能するので、前記外部装置から送り込まれた通信データに対して当該通信データが通信中継手段に送り込まれる際に経由した前記通信回線を示す経由回線識別情報を前記通信データに書き込む回線情報書込機能と、相互通信装置から送り込まれた通信データの送出先としての通信回線を前記通信データに含まれる経由回線識別情報に基づき決定する送出回線決定機能とを備えたことにより、通信データの送信時に通信データが送出される通信回線を指定することができ、有効に通信制御を行うことができる。
［実施形態］
図１に、本発明のアドレス変換システムの構成図を示す。
本実施形態のアドレス変換システムは、図１に示すように、イーサネット通信を行う上位装置Ａ１と、この上位装置１に通信回線を介して接続されたネットワーク２と、上位装置Ａ１との間でイーサネット通信を行うカードＣ３３、およびＤ３４を内部に有する装置Ｂ３が物理インタフェースとしてのイーサネット（Ethernet：登録商標）回線である回線＃１および＃２を介してネットワーク２に接続された構成となっている。
図１に、本発明のアドレス変換システムの構成図を示す。
本実施形態のアドレス変換システムは、図１に示すように、イーサネット通信を行う上位装置Ａ１と、この上位装置１に通信回線を介して接続されたネットワーク２と、上位装置Ａ１との間でイーサネット通信を行うカードＣ３３、およびＤ３４を内部に有する装置Ｂ３が物理インタフェースとしてのイーサネット（Ethernet：登録商標）回線である回線＃１および＃２を介してネットワーク２に接続された構成となっている。
装置Ｂ３は、上位装置Ａ１と上記イーサネットを介して行われるイーサネット通信により送り込まれたデータ(以下「イーサネットフレーム」という)のデータ終端を行う
ネットワーク終端部３１と、装置B内のネットワークにおけるイーサネットフレームのルーティング制御を行うレイヤ２スイッチを備えている。
ネットワーク終端部３１と、装置B内のネットワークにおけるイーサネットフレームのルーティング制御を行うレイヤ２スイッチを備えている。
装置Ｂ３は、当該装置Ｂ３内にＩＰデータグラムと呼ばれるインターネットプロトコル（ＩＰ：Internet Protocol）のデータパケットの送信を行うカードＣ３３及びカードＤ３４と、を備えている。
また、本実施形態では、装置Ｂ３内部におけるデータ通信もイーサネット通信により行われるものとする。これにより、上位装置Ａおよび装置Ｂ間の通信(外部ネットワーク)との接続性を保たれる。
尚、イーサネット通信においては、各々の（接続された装置の）ネットワークインタフェースに固有の識別子が予め割り当てられ、信号(通信データ)の宛先として、この識別子を用いて指定する。
このため、各ネットワークインタフェースには「イーサネットアドレス」という、４８ビットの識別子が用いられ、各イーサネットアドレスは、各ネットワークインタフェースのハードウェアに固定されているものとする。
尚、イーサネット通信においては、各々の（接続された装置の）ネットワークインタフェースに固有の識別子が予め割り当てられ、信号(通信データ)の宛先として、この識別子を用いて指定する。
このため、各ネットワークインタフェースには「イーサネットアドレス」という、４８ビットの識別子が用いられ、各イーサネットアドレスは、各ネットワークインタフェースのハードウェアに固定されているものとする。
イーサネットフレームのデータ構成は、図５に示すように、プリアンブル(６４ビット)と、送信先のイーサネットアドレスを示す送信先アドレス(４８ビット)と、送信元自身のイーサネットアドレスを示す送信元アドレス(４８ビット)と、上位プロトコルの識別番号を格納する領域であるフレームタイプ(１６ビット)と、イーサフレームのデータ内容が格納されるデータ(１５００バイト)と、ＣＲＣ「Cyclic Redundancy Check」(３２ビット)が含まれる。
送信先(ここでは、ネットワーク終端部３１)のネットワークインタフェースは、インターネットフレームのデータフィールド(データ領域)に格納されたデータが、どの様なプロトコルであるかを認識できるものとする。
これにより、例えば、送り込まれたインターネットフレームのフレームタイプが「０８００（Hex）」である場合、ネットワークインタフェースは上位プロトコルがＩＰであることが識別することできる。（Hex）は１６進法を示す。
これにより、例えば、送り込まれたインターネットフレームのフレームタイプが「０８００（Hex）」である場合、ネットワークインタフェースは上位プロトコルがＩＰであることが識別することできる。（Hex）は１６進法を示す。
装置Ｂ３は、図１に示すように、ネットワーク２に対して２つの異なる回線(イーサネット回線：＃１および＃２)を介して接続されている。
また、装置Ｂ３は、その内部にネットワークインタフェースとしてのネットワーク終端部３１を備え、このネットワーク終端部３１が上位装置Ａ１とのイーサネット通信におけるイーサネットフレームの終端処理を行っている(イーサネット終端処理機能)。
また、ネットワーク終端部３１は、上記異なる各イーサネット回線(＃１および＃２)それぞれに対応したネットワークインタフェースを備え、この各ネットワークインタフェースには、固有のイーサネットアドレスが割当てられているものとする。
これにより、装置Ｂ３は、回線＃１と回線＃２それぞれに対して独立して設置された異なるネットワークインタフェースを介して上位装置Ａ１に接続されていることになる。
これにより、装置Ｂ３は、回線＃１と回線＃２それぞれに対して独立して設置された異なるネットワークインタフェースを介して上位装置Ａ１に接続されていることになる。
また、ネットワーク終端部３１は、装置Ｂ３の内部に設定されたネットワーク(内部ネットワーク)３０にもイーサネット回線を介して接続されている。
更に、ネットワーク終端部３１は、ネットワーク２(外部ネットワーク)および内部ネットワーク３０間におけるイーサネットアドレスの変換を行うネットワークアドレス変換機能を備えている。
更に、ネットワーク終端部３１は、ネットワーク２(外部ネットワーク)および内部ネットワーク３０間におけるイーサネットアドレスの変換を行うネットワークアドレス変換機能を備えている。
装置Ｂ３は、内部ネットワーク３０におけるイーサネットフレームのルーティング制御を行うレイヤ２スイッチ３２を備え、このレイヤ２スイッチ３２を介してデータ(イーサフレーム)の送受信を行う。
又、装置Ｂ３は、上位プロトコルであるＩＰの終端処理を行うカードＣ３３、およびカードＤ３４を備えている。
更に、装置Ｂ３は、上記レイヤ２スイッチ３２、カードＣ３３、およびカードＤ３４により、上記内部ネットワーク３０で内部ネットワーク３０を形成している。
又、装置Ｂ３は、上位プロトコルであるＩＰの終端処理を行うカードＣ３３、およびカードＤ３４を備えている。
更に、装置Ｂ３は、上記レイヤ２スイッチ３２、カードＣ３３、およびカードＤ３４により、上記内部ネットワーク３０で内部ネットワーク３０を形成している。
ネットワーク終端部３１は、図２に示すように、上位装置Ａ１から送信され回線＃１を介して送り込まれたイーサフレームを格納する受信バッファ３１１と、受信バッファ３１１に格納されたイーサフレームのイーサネットアドレスを装置Ｂ３の内部ネットワーク３０用のイーサネットアドレス(内部アドレス)に変換するアドレス変換部３１３を有する。
また、ネットワーク終端部３１は、イーサフレームが回線＃１または＃２の何れから入力されたかを特定し、回線を示す情報をフレームタイプに挿入するフレームタイプ変換部３１５と、フレームタイプ変換部３１５または３１６から渡されたイーサフレームをレイヤ２スイッチ３２に送出する送信制御部３１７を備えている。
また、ネットワーク終端部３１は、イーサフレームが回線＃１または＃２の何れから入力されたかを特定し、回線を示す情報をフレームタイプに挿入するフレームタイプ変換部３１５と、フレームタイプ変換部３１５または３１６から渡されたイーサフレームをレイヤ２スイッチ３２に送出する送信制御部３１７を備えている。
更に、ネットワーク終端部３１は、上位装置Ａ１から送信され回線＃２を介して送り込まれたイーサフレームを格納する受信バッファ３１２と、受信バッファ３１２に格納されたイーサフレームのイーサネットアドレスを装置Ｂ３の内部ネットワーク３０用のイーサネットアドレス(内部アドレス)に変換するアドレス変換部３１４を有する。
また、ネットワーク終端部３１は、アドレス変換部３１４から渡されたイーサフレームが回線＃１または＃２の何れから入力されたかを特定し、その回線を示す情報をフレームタイプに挿入するフレームタイプ変換部３１６を有する。
また、ネットワーク終端部３１は、アドレス変換部３１４から渡されたイーサフレームが回線＃１または＃２の何れから入力されたかを特定し、その回線を示す情報をフレームタイプに挿入するフレームタイプ変換部３１６を有する。
更に、ネットワーク終端部３１は、レイヤ２スイッチ３２から送り込まれたイーサフレームを受信する受信制御部３１８と、受信制御部３１８からのイーサフレームが回線＃１または＃２の何れから送出されるイーサフレームであるかを特定し、特定された回線用のアドレス逆変換部に渡すフレームタイプ逆変換部３２０を有する。
また、ネットワーク終端部３１は、フレームタイプ逆変換部３２０からのイーサフレームのイーサネットアドレスを送信先(例えば、上位装置Ａ１)に応じて変換する回線＃１用のアドレス逆変換部３２１および回線＃２用のアドレス逆変換部３２２と、アドレス逆変換部３２１から渡され回線＃１に対して送出されるイーサフレームを取得し一時的に格納する送信バッファ３２３と、アドレス逆変換部３２２から渡され回線＃２に対して送出されるイーサフレームを取得し一時的に格納する送信バッファ３２４を備えた構成となっている。
また、ネットワーク終端部３１は、フレームタイプ逆変換部３２０からのイーサフレームのイーサネットアドレスを送信先(例えば、上位装置Ａ１)に応じて変換する回線＃１用のアドレス逆変換部３２１および回線＃２用のアドレス逆変換部３２２と、アドレス逆変換部３２１から渡され回線＃１に対して送出されるイーサフレームを取得し一時的に格納する送信バッファ３２３と、アドレス逆変換部３２２から渡され回線＃２に対して送出されるイーサフレームを取得し一時的に格納する送信バッファ３２４を備えた構成となっている。
尚、ネットワーク終端部３１をハードウェアで構成せず、ソフト処理で対応することも可能である。回線番号をイーサフレームのフィールドタイプにアサインせず、ＩＰ、アドレス、ポート番号、データ領域などに含め、より上位プロトコルで対応することも可能である。
［実施形態の動作説明］
次に、上記実施形態の動作について概説する。
まず、ネットワーク終端部３１が、上位装置１から送り込まれた通信データにおける通信アドレス変換を行うと共に、通信データがネットワーク終端部３１に送り込まれたときに経由した通信回線を示す経由回線識別情報を通信データに書き込み、この通信データをカードＣに送信し、カードＣが、この通信データに対して返信する場合に通信データに含まれる経由回線識別情報を付与した通信データを生成し、この通信データをネットワーク終端部３１に送信し、ネットワーク終端部３１は、この通信データを上位装置Ａ１宛に送出する回線を、通信データに含まれる回線識別情報に基づき決定し、この通信データを送信する。
次に、上記実施形態の動作について概説する。
まず、ネットワーク終端部３１が、上位装置１から送り込まれた通信データにおける通信アドレス変換を行うと共に、通信データがネットワーク終端部３１に送り込まれたときに経由した通信回線を示す経由回線識別情報を通信データに書き込み、この通信データをカードＣに送信し、カードＣが、この通信データに対して返信する場合に通信データに含まれる経由回線識別情報を付与した通信データを生成し、この通信データをネットワーク終端部３１に送信し、ネットワーク終端部３１は、この通信データを上位装置Ａ１宛に送出する回線を、通信データに含まれる回線識別情報に基づき決定し、この通信データを送信する。
ここで、上記回線情報書込行程、および送出回線決定行程については、その実行内容をプログラム化し、コンピュータに実行させるように構成してもよい。
次に、上記実施形態の動作について、図３、４に基づき詳説する。
まず、回線＃１を介して接続された装置Ｂ３内のカードC３３および上位装置Ａ１におけるデータ通信(イーサネット通信)について、図３に基づき説明する。
尚、ここでは、カードＣ３３および上位装置Ａ１間のイーサネット通信について説明するが、カードＣ３４および上位装置Ａ１間のイーサネット通信も同様に実行可能であるものとする。
まず、回線＃１を介して接続された装置Ｂ３内のカードC３３および上位装置Ａ１におけるデータ通信(イーサネット通信)について、図３に基づき説明する。
尚、ここでは、カードＣ３３および上位装置Ａ１間のイーサネット通信について説明するが、カードＣ３４および上位装置Ａ１間のイーサネット通信も同様に実行可能であるものとする。
本実施形態では、図３に示すように、上位装置Ａ１のＥＭＡＣアドレス(イーサネットアドレス)を「＃５」、装置Ｂ３の回線＃１側のイーサネットアドレスを「＃７」、ネットワーク終端部３１の内部ネットワーク３０に対するイーサネットアドレスを「＃２０」、カードＣのイーサネットアドレスを「＃３０」とする。
また、上記上位装置Ａ１、装置Ｂ３における回線＃１、ネットワーク終端部３１、およびカードＣ３３は、各々イーサネットアドレス(ＥＭＡＣアドレス)と同じＩＰアドレスを有しているものとする。
また、上記上位装置Ａ１、装置Ｂ３における回線＃１、ネットワーク終端部３１、およびカードＣ３３は、各々イーサネットアドレス(ＥＭＡＣアドレス)と同じＩＰアドレスを有しているものとする。
尚、このＩＰアドレスは、イーサネットアドレス同様にＩＰのレイヤで各終端部を識別するためのアドレスである。
また、このイーサフレームのフレームタイプ(Typeフィールド)「０８００（Hex）」で上位プロトコルがＩＰである事を示している。(Hex)は１６進法を示す。
また、このイーサフレームのフレームタイプ(Typeフィールド)「０８００（Hex）」で上位プロトコルがＩＰである事を示している。(Hex)は１６進法を示す。
まず、上位装置Ａ１からカードＣ３３に対して送信されたイーサフレームは、回線＃１を介してネットワーク終端部３１に送り込まれる。ここで、このイーサフレームは、回線＃１を介して送信され、装置Ｂ３のネットワーク終端部３１に入力される。
次いで、ネットワーク終端部３１のアドレス変換部３１３が、当該イーサフレームに含まれる送信先アドレス「＃７」より、当該イーサフレームが自身宛のイーサフレームであることを認識(検出)する。
次いで、アドレス変換部３１３は、送信先ＩＰアドレス「＃７」を使い予め設定されたアドレス変換テーブル(以下「変換テーブル」という)に基づき、このイーサフレームがカードＣ宛であることを検出し、装置Ｂ３内のイーサネット(内部ネットワーク３０)に対するアドレス変換を行う。
次いで、ネットワーク終端部３１のアドレス変換部３１３が、当該イーサフレームに含まれる送信先アドレス「＃７」より、当該イーサフレームが自身宛のイーサフレームであることを認識(検出)する。
次いで、アドレス変換部３１３は、送信先ＩＰアドレス「＃７」を使い予め設定されたアドレス変換テーブル(以下「変換テーブル」という)に基づき、このイーサフレームがカードＣ宛であることを検出し、装置Ｂ３内のイーサネット(内部ネットワーク３０)に対するアドレス変換を行う。
ここで、カードＣのイーサネットアドレスおよびＩＰアドレスが「＃３０」であるため、アドレス変換部３１２は、イーサフレームの送信先アドレスを「＃３０」に変換する。
また、このイーサフレームについては、送信元が上位装置Ａからネットワーク終端部３１に変更されるため、送信元イーサネットアドレスである上位装置Ａを示す「＃５」を、ネットワーク終端部３１における内部ネットワーク３０側のイーサネットアドレスを示す「＃２０」に変換する。
また、このイーサフレームについては、送信元が上位装置Ａからネットワーク終端部３１に変更されるため、送信元イーサネットアドレスである上位装置Ａを示す「＃５」を、ネットワーク終端部３１における内部ネットワーク３０側のイーサネットアドレスを示す「＃２０」に変換する。
次に、フレームタイプ変換部３１５が、アドレス変換が完了したイーサフレームのフィールドタイプエリアに上位装置Ａ１で入力された回線番号「０００１（Hex）」を加算する。(Hex)は１６進法を示す。
これにより、装置Ｂ３内ネットワーク(内部ネットワーク)３０に送信されるイーサフレームのフィールドタイプは「０８０１（Hex）」となる。図３のステータス２に、装置Ｂ３内の内部ネットワーク３０におけるイーサフレーム構成を示す。(Hex)は１６進法を示す。
これにより、装置Ｂ３内ネットワーク(内部ネットワーク)３０に送信されるイーサフレームのフィールドタイプは「０８０１（Hex）」となる。図３のステータス２に、装置Ｂ３内の内部ネットワーク３０におけるイーサフレーム構成を示す。(Hex)は１６進法を示す。
次に、カードＣ３３は、イーサフレーム中の送信先アドレスが「＃３０」であることから、自身(自カード)宛のイーサフレームであることを認識すると共に、フィールドタイプ「０８０１（Hex）」より、このイーサフレームが装置Ｂ３に接続された回線＃１から入力されたフレームデータであることを認識(検出)する。(Hex)は１６進法を示す。
ここで、カードＣ３３は、送信元アドレスとして自カードアドレス「＃３０」をアサインする。また、送信先イーサネットアドレスにはネットワーク終端部３１を示す「＃２０」を、フィールドタイプには回線＃１を示す「０８０１（Hex）」を入力する。(Hex)は１６進法を示す。
ネットワーク終端部３１は、レイヤ２スイッチ３２から受信したイーサフレームのフィールドタイプから、このイーサフレームがどの回線番号から送信される必要があるかを検出し、回線番号に基づくアドレス逆変換部(３２１または３２２)にイーサフレームを渡す。
このとき、フィールドタイプを「０８００（Hex）」に書き換える。(Hex)は１６進法を示す。
アドレス逆変換部３２１は、イーサフレームがカードＣ３３からであることを、送信元イーサネットアドレスおよびＩＰアドレスより検出し、予め設定されたアドレス逆変換テーブルに基づき、送信先アドレス、送信元アドレス、およびＩＰアドレスを決定する。図３のステータス４に逆変換後のイーサネットアドレス及びＩＰアドレス内容を示す。
アドレス逆変換部３２１は、イーサフレームがカードＣ３３からであることを、送信元イーサネットアドレスおよびＩＰアドレスより検出し、予め設定されたアドレス逆変換テーブルに基づき、送信先アドレス、送信元アドレス、およびＩＰアドレスを決定する。図３のステータス４に逆変換後のイーサネットアドレス及びＩＰアドレス内容を示す。
以上のように、上位装置Ａ１および装置Ｂ３が、図３に示すように、回線＃１を介して接続されている場合、ネットワーク終端部３１がアドレス変換を行うことにより、相互にイーサネット通信を行うことができる。
次に、上位装置Ａ１および装置Ｂ３が、図４に示すように、回線＃１および回線＃２を介して接続された場合に行われる、装置Ｂ３のカードＣ３３と上位装置Ａ１とのイーサネット通信動作について、図４の説明図に基づき説明する。
尚、ネットワーク終端部３１における回線＃２側のネットワークインタフェースのＥＭＡＣアドレスおよびＩＰアドレスとして「＃９」が予め割り当てられているものとする。
尚、ネットワーク終端部３１における回線＃２側のネットワークインタフェースのＥＭＡＣアドレスおよびＩＰアドレスとして「＃９」が予め割り当てられているものとする。
ここで、本実施形態における、回線＃１を介して行われるイーサネット通信は、上述のように動作するものとする(図３)。
以下、本実施形態における回線＃２を介して行われるイーサネット通信の動作について説明する。
以下、本実施形態における回線＃２を介して行われるイーサネット通信の動作について説明する。
まず、上位装置Ａ１からカードＣ３３に対して送信されたイーサフレームは、回線＃２を介してネットワーク終端部３１に送り込まれる。
次いで、ネットワーク終端部３１のアドレス変換部３１３が、当該イーサネットフレーム(イーサフレーム)に含まれる送信先アドレス「＃９」より、当該イーサフレームが自身宛のイーサフレームであることを認識(検出)する。
ここで、アドレス変換部３１３は、送信先ＩＰアドレス「＃９」を使い予め設定されたアドレス変換テーブル(以下「変換テーブル」という)に基づき、このイーサフレームがカードＣ宛であることを検出し、装置Ｂ３内のイーサネット(内部ネットワーク３０)に対するアドレス変換を行う。
ここで、アドレス変換部３１３は、回線＃２に入力されたカードＣ３３宛イーサフレームに対して、装置Ｂ３内のイーサネット(内部ネットワーク３０)に対応したアドレス変換を行う(ステータス１０、１１(図４))。
次いで、ネットワーク終端部３１のアドレス変換部３１３が、当該イーサネットフレーム(イーサフレーム)に含まれる送信先アドレス「＃９」より、当該イーサフレームが自身宛のイーサフレームであることを認識(検出)する。
ここで、アドレス変換部３１３は、送信先ＩＰアドレス「＃９」を使い予め設定されたアドレス変換テーブル(以下「変換テーブル」という)に基づき、このイーサフレームがカードＣ宛であることを検出し、装置Ｂ３内のイーサネット(内部ネットワーク３０)に対するアドレス変換を行う。
ここで、アドレス変換部３１３は、回線＃２に入力されたカードＣ３３宛イーサフレームに対して、装置Ｂ３内のイーサネット(内部ネットワーク３０)に対応したアドレス変換を行う(ステータス１０、１１(図４))。
このとき、カードＣ３３のＥＭＡＣアドレスおよびＩＰアドレスは「＃３０」であるため、アドレス変換部３１４は、上記イーサフレームの送信先アドレスを「＃３０」に変換する。
また、このイーサフレームについては、送信元が上位装置Ａからネットワーク終端部３１に変更されるため、アドレス変換部３１４が、送信元イーサネットアドレスを上位装置Ａ「＃５」から内部ネットワーク３０側のネットワーク終端部３１を示すアドレス「＃２０」に変換する。
また、このイーサフレームについては、送信元が上位装置Ａからネットワーク終端部３１に変更されるため、アドレス変換部３１４が、送信元イーサネットアドレスを上位装置Ａ「＃５」から内部ネットワーク３０側のネットワーク終端部３１を示すアドレス「＃２０」に変換する。
次に、このアドレス変換が完了したイーサフレームのフィールドタイプエリア(Ｔｙｐｅフィールド)の値「０８００(Hex)」に対して、フレームタイプ変換部３１６が、上位装置Ａ１により入力された回線＃２を示す回線番号「０００２（Hex）」を、に加算する処理を行う(回線識別番号付与機能)。(Hex)は１６進法を示す。
これにより、内部ネットワーク３０に送信されるイーサフレームのフィールドタイプは、ステータス１１(図４)に示すように、「０８０２（Hex）」に設定される。(Hex)は１６進法を示す。
これにより、内部ネットワーク３０に送信されるイーサフレームのフィールドタイプは、ステータス１１(図４)に示すように、「０８０２（Hex）」に設定される。(Hex)は１６進法を示す。
次いで、上記イーサフレームは、送信制御部３１７により内部ネットワーク３０に送信され、レイヤ２スイッチ３２を介してカードＣ３３に送り込まれる。
次に、カードＣ３３を送信元、上位装置Aを送信先とした通信動作について説明する。
まず、カードＣ３３は、上位装置Ａ１宛のイーサフレームを生成する。
ここで、カードC３３は、上記ステータス３と同様に、送信元アドレスに自身のカードアドレス「＃３０」をアサインし、送信先イーサネットアドレスにはネットワーク終端部３１を示す「＃２０」をアサインしているものとする。
また、カードＣ３３は、このイーサフレームのフィールドタイプとして、上述のように設定された、回線＃２を示す「０８０２（Hex）」を入力するものとする。(Hex)は１６進法を示す。
ここで、カードC３３は、上記ステータス３と同様に、送信元アドレスに自身のカードアドレス「＃３０」をアサインし、送信先イーサネットアドレスにはネットワーク終端部３１を示す「＃２０」をアサインしているものとする。
また、カードＣ３３は、このイーサフレームのフィールドタイプとして、上述のように設定された、回線＃２を示す「０８０２（Hex）」を入力するものとする。(Hex)は１６進法を示す。
次いで、カードＣ３３は、上記生成したイーサフレームを、レイヤ２スイッチ３２を介してネットワーク終端部３３に送信する。ネットワーク終端部３１の受信制御部３１８は上記イーサフレームを受信し、フレームタイプ逆変換部３２０に渡す。
次いで、フレームタイプ逆変換部３２０は、イーサフレームのフィールドタイプ(０８０２（H）)から当該イーサフレームが回線＃２から送出されるイーサフレームであることを検出し(送信先回線検出機能)、検出された回線番号(ここでは、回線＃２を示す)に基づき、イーサフレームをアドレス逆変換部３２２に渡す。
尚、ここでフレームタイプ逆変換部３２０は、イーサフレームのフィールドタイプから当該イーサフレームが回線＃１に送信されるイーサフレームであることを検出した場合、つまり、フィールドタイプに回線＃１を示す「０８０１（Hex）」を入力されていた場合は、このイーサフレームをアドレス逆変換部３２１に渡すものとする。(Hex)は１６進法を示す。
尚、ここでフレームタイプ逆変換部３２０は、イーサフレームのフィールドタイプから当該イーサフレームが回線＃１に送信されるイーサフレームであることを検出した場合、つまり、フィールドタイプに回線＃１を示す「０８０１（Hex）」を入力されていた場合は、このイーサフレームをアドレス逆変換部３２１に渡すものとする。(Hex)は１６進法を示す。
次に、回線＃２用のアドレス逆変換部３２２は、予め設定されたアドレス逆変換テーブルに基づき、フレームタイプ逆変換部３２０から渡されたイーサフレームにおける送信先イーサネットアドレス、送信元イーサネットアドレス、およびＩＰアドレスを逆変換する(アドレス逆変換機能)。
ここでは、ステータス１２、１３(図４)に示すように、送信元ＩＰアドレス、および送信元ＥＭＡＣアドレスを「＃９」に、送信先ＥＭＡＣアドレスを「＃５」に変換する。
次いで、アドレス逆変換されたイーサフレームは、送信バッファ３２４に読み込まれ瑠と共に、回線＃２を介して上位装置Ａ１に送信される。
ここでは、ステータス１２、１３(図４)に示すように、送信元ＩＰアドレス、および送信元ＥＭＡＣアドレスを「＃９」に、送信先ＥＭＡＣアドレスを「＃５」に変換する。
次いで、アドレス逆変換されたイーサフレームは、送信バッファ３２４に読み込まれ瑠と共に、回線＃２を介して上位装置Ａ１に送信される。
以上のように、本実施形態では、装置に接続される２つのイーサネット回線(＃１、＃２)を終端するネットワーク終端部３１において、同一の外部装置(上位装置Ａ１)から各々のイーサネット回線を介して送り込まれたイーサフレームを、装置Ｂ３内のカードＣ３３用に転送するために行うアドレス変換時に、物理回線番号をイーサフレームのフレームタイプ領域に記すことによって、装置内カード(３３、３４)から上位装置Ａ１に対して送信するイーサフレームの送信先物理回線を指定することができる。
また、異なる複数の回線を介して接続された上位装置Ａ１および装置Ｂ３の間で、装置Ｂ３内に設定された通信カード(カードＣ，Ｄ：相互通信装置に相当)とイーサフレームの送受信を行う場合に、カードから上位装置Ａに送信されるイーサフレームを、装置Ｂが上位装置からのイーサフレームを受信した回線と同じ回線を使って送信することできる。また、これにより、通信回線の独立性を保障することができる。
更に、上記送信先物理回線を示す情報をイーサフレームのフレームタイプ(領域)に書き込むことにより、イーサフレームの送信先物理回線を指定することができる。
これにより、装置Ｂ３内のネットワーク終端部３１は物理レイヤのイーサネットフレームのみのサポートで対応することが可能となる。このため、ＩＰ以上の上位プロトコルを実装する必要がなく、基本実装である物理レイヤのみで容易にイーサネット通信を実現することが可能となる。
これにより、装置Ｂ３内のネットワーク終端部３１は物理レイヤのイーサネットフレームのみのサポートで対応することが可能となる。このため、ＩＰ以上の上位プロトコルを実装する必要がなく、基本実装である物理レイヤのみで容易にイーサネット通信を実現することが可能となる。
本発明は、異なる通信回線に対して並列接続を行う通信装置を含み構成される通信システムに適用することが可能である。
１ 上位装置Ａ
２ ネットワーク
３ 装置Ｂ
３０ 内部ネットワーク
３１ ネットワーク終端部
３２ レイヤ２スイッチ３２
３３ カードＣ
３４ カードＤ
３１１、３１２ 受信バッファ
３１３、３１４ アドレス変換部
３１５、３１６ フレームタイプ変換部
３１７ 送信制御部
３１８ 受信制御部
３２０ フレームタイプ逆変換部
３２１、３２２ アドレス逆変換部
３２３、３２４ 送信バッファ
２ ネットワーク
３ 装置Ｂ
３０ 内部ネットワーク
３１ ネットワーク終端部
３２ レイヤ２スイッチ３２
３３ カードＣ
３４ カードＤ
３１１、３１２ 受信バッファ
３１３、３１４ アドレス変換部
３１５、３１６ フレームタイプ変換部
３１７ 送信制御部
３１８ 受信制御部
３２０ フレームタイプ逆変換部
３２１、３２２ アドレス逆変換部
３２３、３２４ 送信バッファ
Claims (5)
- 通信データの送受信を行う外部装置に異なる複数の通信回線を介して接続された通信中継手段と、当該通信中継手段を介して前記外部装置との間で相互通信を行う相互通信装置とを備えたアドレス変換システムであって、
前記通信中継手段は、前記外部装置から送り込まれた通信データにおける通信アドレス変換を行うと共に、当該通信データに対して当該通信データが通信中継手段に送り込まれる際に経由した前記通信回線を示す経由回線識別情報を前記通信データに書き込む回線情報書込機能と、
前記相互通信装置から送り込まれた通信データを前記外部装置宛に送出する通信回線を前記通信データに含まれる経由回線識別情報に基づき決定する送出回線決定機能とを有し、
前記相互通信装置が、前記通信中継手段からの通信データに対して通信データの返信を行う場合に、前記通信中継手段からの通信データに含まれた前記経由回線識別情報を付与した通信データを生成する経由回線指定機能を備えたことを特徴とするアドレス変換システム。 - 前記請求項１に記載のアドレス変換システムにおいて、
前記通信回線は、イーサネット(登録商標)により構成されることを特徴としたアドレス変換システム。 - 前記請求項１、２に記載のアドレス変換システムにおいて、
前記通信中継手段、および前記相互通信装置を備えた通信装置を備え、
当該通信装置は、前記通信中継手段および前記相互通信装置間の通信を中継すると共に前記通信中継手段および前記相互通信装置から送り込まれた通信データのルーティングを行う内部通信制御手段を備えたことを特徴とするアドレス変換システム。 - 通信データの送受信を行う外部装置に異なる複数の通信回線を介して接続された通信中継手段と、当該通信中継手段を介して前記外部装置との間で相互通信を行う相互通信装置とを備えたアドレス変換システムにあって、前記相互通信のアドレス変換方法であって、
前記通信中継手段は、前記外部装置から送り込まれた通信データにおける通信アドレス変換を行うと共に、前記通信データが前記通信中継手段に送り込まれたときに経由した前記通信回線を示す経由回線識別情報を前記通信データに書き込むと共に、当該通信データを前記相互通信装置に送信し、
前記通信データに対して返信する場合に、前記通信データに含まれる前記経由回線識別情報を付与した通信データを生成し、当該通信データを前記通信中継手段に送信し、
前記相互通信装置からの通信データを前記外部装置宛に送出する通信回線を前記通信データに含まれる前記経由回線識別情報に基づき決定し、前記相互通信装置からの通信データを送信することを特徴とするアドレス変換方法。 - 通信データの送受信を行う外部装置に異なる複数の通信回線を介して接続された通信中継手段と、当該通信中継手段を介して前記外部装置との間で相互通信を行う相互通信装置とを備えたアドレス変換システムにあって、前記通信データの送受信を行うアドレス変換プログラムであって、
前記外部装置から送り込まれた通信データにおける通信アドレス変換を行うと共に、当該通信データに対して当該通信データが通信中継手段に送り込まれる際に経由した前記通信回線を示す経由回線識別情報を前記通信データに書き込む回線情報書込機能、
前記相互通信装置から送り込まれた通信データを前記外部装置宛に送出する通信回線を前記通信データ内に予め設定された回線識別情報に基づき決定する送出回線決定機能、を前記通信中継手段に予め設定されたコンピュータに実行させることを特徴としたアドレス変換プログラム。
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|---|---|---|---|
| JP2009110859A JP5391813B2 (ja) | 2009-04-30 | 2009-04-30 | アドレス変換システム、アドレス変換方法、アドレス変換プログラム |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP2009110859A JP5391813B2 (ja) | 2009-04-30 | 2009-04-30 | アドレス変換システム、アドレス変換方法、アドレス変換プログラム |
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|---|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
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