JP6247306B2 - 適応的なプレフィックスの委譲 - Google Patents

Description

関連出願の相互参照
本願は、参照によりその全開示を本明細書に援用する、２０１３年３月２日に出願された米国特許出願第１３／７８３，２４２号明細書、２０１２年１０月１１日に出願された米国仮特許出願第６１／７１２，３１８号明細書、及び２０１３年３月２日に出願された米国仮特許出願第６１／７７１，８０７号明細書の利益を主張する。

本発明は、必ずしもこれだけに限定されないが、動的ホスト構成プロトコルバージョン６（ＤＨＣＰｖ６）を用いたインターネットプロトコルバージョン６（ＩＰｖ６）プレフィックスの委譲等、プレフィックス委譲に関する。

参照によりその全内容を本明細書に援用する、インターネット技術標準化委員会（ＩＥＴＦ）によるＲＦＣ（ｒｅｑｕｅｓｔ ｆｏｒ ｃｏｍｍｅｎｔ）２１３１、３３１５、及び３６３３の中に記載されているもの等、動的ホスト構成プロトコル（ＤＨＣＰ）は、委譲側ルータ（ＤＨＣＰサーバ）から要求側ルータ（ＤＨＣＰクライアント）へのＩＰｖ４プレフィックス及び／又はＩＰｖ６プレフィックスの委譲を自動化するためのメカニズムに関する。委譲側ルータは、必ずしもこれだけに限定されないがインターネット等の外部ネットワークと、必ずしもこれだけに限定されないがローカルネットワークやホームネットワーク等の内部ネットワークとの間のインターネット又は他のネットワークによるメッセージングを容易にする役割を担う、サービスプロバイダ又は他のサービス提供エンティティに関連し得る。サービスプロバイダには、複数のＩＰｖ６アドレス又は他のアドレス領域を割り当て、さもなければ指定することができ、内部ネットワークに接続する装置が使用するためにそこから個々のアドレスを割り当てることができる。サービスプロバイダは、割り当てられたアドレスを使用し、外部ネットワークと任意の数の内部ネットワークとの間のメッセージングを容易にするように構成することができる。

各内部ネットワークに接続する装置が一意のＩＰｖ６アドレスを受け取ることを確実にするために、サービスプロバイダは、特定のプレフィックスをカスタマエッジルータ（ＣＥＲ）、エッジルータ（ＥＲ）、又は外部ネットワークと内部ネットワークとの間の情報伝達をインターフェイスする役割を担う他の要求側ルータに下位委譲することができる。プレフィックスは、プレフィックスを受け取る各装置に対応する内部ネットワークのそれぞれにわたって、一意のアドレスを使用できることを確実にするために、別々のアドレス指定範囲を定めることができる。サービスプロバイダは、プレフィックス委譲と一般に呼ばれるプロセス内で、各内部ネットワークの要求側ルータに特定のプレフィックスを下位委譲することができる。各内部ネットワークにプレフィックスが委譲されると、各内部ネットワークの要求側ルータ（ＥＲ）は、顧客構内設備（ＣＰＥ）又は他の接続装置と、ＥＲ又は別の上流のＩＲとの間の通信を容易にするのに必要な内部ルータ（ＩＲ）又は他の装置に、それらのプレフィックスを更に下位委譲することを担う場合がある。

上流ルータから受け取ったプレフィックスの１つ又は複数の下流ルータ（ＩＲ）への委譲を容易にするために、ＥＲ及びＩＲは、上記で説明したのと同様の方法でプレフィックスの下位委譲を行うことができる。委譲プロセスは、上流ルータが委譲側ルータとして働くこと、及び１つ又は複数の下流ルータが要求側ルータとして働くことに対応することができ、この委譲−要求関係は、ルータのレイヤごとに繰り返される。このようにして、１つ又は複数のプレフィックスが内部ネットワークに委譲された後、内部ネットワークのＥＲが追加のＩＲにそのプレフィックスを更に下位委譲しなければならない場合があり、今度はそれらのＩＲが追加のＩＲに受け取ったプレフィックスをまた更に下位委譲しなければならないことがある。従って、プレフィックスが外部ネットワークのサービスプロバイダから内部ネットワークのＥＲに委譲されていようが、内部ネットワークのＥＲから内部ネットワークのＩＲに委譲されていようが、プレフィックスの委譲が複数回行われることがある。本発明では、プレフィックスを委譲及び下位委譲するプロセスを自動化するか、さもなければ動的に行うことができる、非管理構成又は自己構成を容易にする必要性について考える。

図１は、本発明の非限定的な一態様による、適応的なプレフィックス委譲システムを示す。 図２は、本発明の非限定的な一態様による、プレフィックス委譲のための方法のフローチャートを示す。 図３は、本発明の非限定的な一態様による、フォーマッティングの図を概略的に示す。 図４は、本発明の非限定的な一態様による、第２のプレフィックスの生成を概略的に示す。 図５は、本発明の非限定的な一態様による、プレフィックス表を示す。

必要に応じて、本発明の詳細な実施形態を本明細書で開示するが、開示する実施形態は、様々な及び代替的な形態で実施することができる本発明の例示に過ぎないことを理解すべきである。図面は必ずしも縮尺通りではなく、特定の構成要素の詳細を示すために一部の特徴を拡大し又は縮小することがある。従って、本明細書に開示する特定の構造上の詳細及び機能上の詳細は、限定的なものとして解釈すべきではなく、本発明の様々な利用を当業者に教示するための代表的な基礎としてのみ解釈すべきである。

図１は、本発明の非限定的な一態様による、適応的なプレフィックス委譲システム１０を示す。システム１０は、内部ネットワーク２０内での委譲用に、外部ネットワーク１４に関連する委譲側ルータ１２がプレフィックス１６（第１のプレフィックス）を要求側ルータ１８に与える一例示的構成を示す。プレフィックス１６は、必ずしもこれだけに限定されないが、インターネットプロトコルバージョン６（ＩＰｖ６）プレフィックスやインターネットプロトコルバージョン４（ＩＰｖ４）プレフィックス等、任意の適切なアドレス指定プレフィックスとすることができる。本発明は、必ずしも本発明の範囲を限定することを意図することなくＩＰｖ６プレフィックスの委譲に関して主に説明されるが、他の種類のプレフィックスの委譲も想定される。第１のプレフィックスを要求側ルータ１８に委譲するのを容易にするために、インターネット技術標準化委員会（ＩＥＴＦ）によるＲＦＣ（ｒｅｑｕｅｓｔ ｆｏｒ ｃｏｍｍｅｎｔ）２１３１、３３１５、及び３６３３の中に記載されているもの等の動的ホスト構成プロトコル（ＤＨＣＰ）、又は他の適切な委譲プロセスを使用してもよい。要求側ルータ１８は、内部ネットワーク２０に関連する追加のルータに第１のプレフィックス１６を適応的に委譲するのを容易にするように構成され得る。この適応的な委譲は、プレフィックスを委譲及び下位委譲するプロセスを自動化するか、さもなければ動的に行うことができる、非管理構成又は自己構成を容易にする際に有用であり得る。

インターネットによるメッセージングや他のネットワークによるメッセージングを容易にするために、プレフィックス又はアドレス指定領域が、適切なアドレス指定エンティティによってマルチプルシステムオペレータ（ＭＳＯ）、インターネットサービスプロバイダ（ＩＳＰ）、又は他の種類のサービスプロバイダに割り当てられる、本発明の非限定的な一例示的使用法を例証するために、外部ネットワーク１４及び内部ネットワーク２０が示される。委譲側ルータ１２から委譲される第１のプレフィックス１６は、必ずしも外部ネットワーク１４又は他の任意の特定のネットワークに関連しなくてもよく、アドレス指定エンティティから要求側ルータ１８に直接与えられてもよい。必ずしもこれだけに限定されないが、ホームネットワークや加入者に関連する他の内部ネットワーク等、ＭＳＯが複数の内部ネットワークのメッセージングを容易にする役割を担い得る一使用事例を示すために、内部ネットワーク２０を外部ネットワーク１４と区別して図示している。内部ネットワーク２０は１つしか示していないが、委譲側ルータ１２及び／又はＭＳＯは、任意の数の内部ネットワーク又は他の下流接続されたネットワークに対するプレフィックス委譲を容易にすることに関与することができる。本発明が検討する自己構成機能は、サポートされた内部ネットワーク２０のそれぞれにＭＳＯが１つ又は複数のプレフィックス１６を委譲することを可能にする際に有用であり得る。その後、内部ネットワーク２０は、ＭＳＯのプレフィックス委譲に関係する役割を改善する方法で、受け取ったプレフィックス１６を他の下流装置に適応的に委譲することができる。

本発明で検討する適応的なプレフィックス委譲プロセスを容易にするために、プレフィックス委譲コントローラ２２を含めることができる。プレフィックス委譲コントローラ２２は、システム１０内での使用法を強調表示するために、非限定的な例示目的で要求側ルータ１８とは別に示している。プレフィックス委譲コントローラ２２は、本明細書ではカスタマエッジルータ（ＣＥＲ）若しくはエッジルータ（ＥＲ）と呼ぶことがある要求側ルータ１８、及び／又は本明細書では内部ルータ（ＩＲ）と呼ぶことがある下流に接続される他のルータと共に動作可能な、コンピュータプログラム製品、アプリケーション、又はソフトウェアとすることができる。プレフィックス委譲コントローラ２２は、ホームネットワークルータ（ＥＲ、ＩＲ等）のそれぞれにダウンロードするか、組込むか、又は他の方法で与えることができる。プレフィックス委譲コントローラ２２は、必ずしもホームネットワークルータに追加される別個のコントローラである必要はなく、代わりに適応的なプレフィックス委譲を容易にするために本発明に従って構成されるホームネットワークルータ又は他のルータのオペレーティングシステムに組込むことができるデフォルトの、拡張の、又は他のプログラム可能な設定であり得る。プレフィックス委譲コントローラ２２は、プロセッサ又は論理的に実行される他の機能と共に動作可能であり得る非一時的命令を有するコンピュータ可読媒体によって具体化してもよく、本明細書に記載の動作を容易にすることができる。

検討されるプレフィックスの委譲は、ＥＲが委譲側ルータ１２から第１のプレフィックス１６を受け取り、その後、その第１のプレフィックス１６をＩＲに下位委譲することに対応し得る。委譲及び／又は下位委譲を使用することは必ずしも委譲側ルータ間の特定の階層関係又は他の制限的構成を取り入れることを意図しないという点で、第１のプレフィックス１６を更なるプレフィックスに分割するプロセスを下位委譲及び／又は委譲と区別なく呼ぶことができる。本発明は、ルータ間のプレフィックス委譲を容易にすることに関して主に説明されるが、本発明は他の種類の装置間のプレフィックス委譲を容易にすることも全て想定し、必ずしもルータ又はルータを有する装置に限定されない。階層アーキテクチャをなして配置される複数の下流に接続されたＩＲとのプレフィックス委譲をＥＲが容易にするか、又は開始することを担い得る、本発明の一使用法を例証するために、ルータの例示的説明を行う。ＥＲを有する第１のレイヤ、ＥＲに直接接続される１つ又は複数のＩＲを有する第２のレイヤ、第２のレイヤのＩＲのうちの１つに接続される１つ又は複数のＩＲ及び／又は装置を有する第３のレイヤ、第３のレイヤのＩＲのうちの１つに接続される１つ又は複数のＩＲ及び／又は装置を有する第４のレイヤ、並びに第４のレイヤのＩＲのうちの１つに接続される１つ又は複数の装置を有する第４のレイヤに対応するように、５レイヤのアーキテクチャを図示する。

ＩＲ及び／又は装置は、単一の上流のＥＲ又はＩＲに接続されるように図示されており、それはＤＨＣＰの要件に準拠するために、かかる装置がリンク（実線）上の１台以下の委譲側ルータ／装置をリスンするように構成され得るからである。各構成要素の単一接続は非限定的な例示目的で示しており、本発明はＥＲ、ＩＲ、及び／又は装置間の任意の数の構成及び相互接続を有する内部ネットワークを全て想定する。任意選択的に、参照によりその全開示を本明細書に援用する米国特許出願第１３／７５４，９５４号明細書に記載されているような方法で、複数のプレフィックスを受け取るようにＥＲ、ＩＲ、及び／又は装置を構成することができる。プレフィックスを委譲するプロセスは、プレフィックスを要求するために動作するのか委譲するために動作するのかにもよるが、委譲側ルータ及び／又は要求側ルータとして機能するものとして、その時々においてＤＨＣＰに記載の名称に従ってＥＲ及び／ＩＲを特徴付けることを必要とする場合がある。委譲側ルータ及び／又は要求側ルータとして機能する能力があるルータ及び／又は他の装置間のプレフィックス委譲を容易にする本発明の能力は、自動化されたプレフィックスの委譲を推進することが望ましい可能性がある事実上任意の環境内で、検討される適応的なプレフィックス委譲を使用できるようにする際に有益であり得る。任意選択的に、本発明は、外部ネットワーク１４と内部ネットワーク２０との間の記載した相互作用に依拠しない可能性がある環境内で有用な場合がある。

図２は、本発明の非限定的な一態様による、プレフィックス委譲のための方法のフローチャート６０を示す。この方法は、検討される操作を容易にするために、ルータ、装置、電話、コンピュータ、又は他のハードウェア実装を制御し、命令し、又は他の方法で操作するのを容易にするのに十分な非一時的命令を有するコンピュータ可読媒体によって実施することができる。このプレフィックス委譲のための方法は、記載のプロセスに関連する自律的動作を行うように構成される、図１に示すＥＲ及びＩＲに関して主に説明される。本発明は、かかる機能を有する、即ち特定の動作を実行するようにプログラムされているＥＲ及びＩＲを検討するが、本発明はプレフィックス委譲に関係する動作を他の方法で実現するための独立型コントローラ又は他のエンティティの使用も全て想定する。この方法は更に、階層アーキテクチャに関して主に説明され、階層アーキテクチャではネットワークが、ＥＲと、ＥＲに最初に与えられたプレフィックスが１つ又は複数のＩＲに委譲され、その後、必要に応じて下位層のＩＲに委譲されることを必要とする複数のＩＲとを含む。但し、本発明では、複数のネットワークにわたるプレフィックス委譲及び／又は様々なネットワークに接続される装置間のプレフィックス委譲、さもなければ単一の内部ネットワークに制約されない装置間のプレフィックス委譲を容易にすることを全て想定する。

ブロック６２は、後で委譲するための第１のプレフィックスを受け取ることに関する。第１のプレフィックスは、内部ネットワーク全体にわたり後で委譲するためにＥＲが受け取ることができ、又は任意選択的に特定のネットワークに制約されなくてもよい他の装置に後で委譲するために別の装置が受け取ってもよい。本発明を限定することを意図することなしに、この方法は、ＥＲが委譲側ルータから第１のプレフィックスを受け取り、その後、第１のプレフィックスを下流に接続されたＩＲに適応的に委譲し、下流に接続されたＩＲが、受け取ったプレフィックスを更に下流に接続されたＩＲに後で委譲し得る番であることに関して説明される。第１のプレフィックスは、グローバル一意アドレス指定（ＧＵＡ）、一意ローカルアドレス指定（ＵＬＡ）、インターネットプロトコル（ＩＰ）アドレス指定（例えばＩＰｖ４、ＩＰｖ６）に適したプレフィックス、又は他の種類のアドレス指定に関係するプレフィックスに対応することができる。第１のプレフィックスは、非限定的な例示目的で、ＤＨＣＰｖ６に従ってＥＲに委譲されるＩＰｖ６プレフィックスに対応すると仮定するが、第１のプレフィックスは他のメッセージングプロトコルに従って委譲してもよく、又はＥＲに手入力してもよい。第１のプレフィックスは、参照によりその全開示を本明細書に援用する米国特許出願第１３／９９２，９７１号明細書の中で記載されているような方法で、任意選択的に適切なＩＡ＿ＮＡメッセージと共に、ＩＡ＿ＰＤメッセージ内でＥＲに委譲することができる。

図３は、本発明の非限定的な一態様による、汎用ＩＰｖ６アドレスのフォーマッティング図３０に関して第１のプレフィックスを概略的に示す。このフォーマッティング図は、ＩＰｖ６アドレスを含む１２８ビットを示す１行目と、関連するＩＰｖ６フィールドを示す２行目とを含む。第１のフィールドは、ルーティングプレフィックスを識別するために使用することができ、第２のフィールドは、サブネットＩＤを識別するために使用することができ、第３のフィールドは、インターフェイス識別子として使用することができる。ルーティングプレフィックスは４８ビット以上含むことができ、サブネットＩＤは、ルーティングプレフィックスの長さに応じて１６ビット以下含むことができる。ルーティングプレフィックスの長さは、委譲の規則に従って委譲側ルータ１２が決めることができでき、及び／又はネットワーク設計／割当パラメータに従って他の方法で指定されてもよい。サブネットＩＤも、ルーティングプレフィックスの長さ及び追加アドレス指定制限を提供する必要性に応じて、委譲側ルータ１２及び／又は他のエンティティによって同様に形成され得る。委譲側ルータ１２又は関連するＭＳＯには、／４８プレフィックス等のより広範なＩＰｖ６プレフィックスを与えることができ、その後、／５２プレフィックスや／５６プレフィックス等のより長いプレフィックスを要求側ルータ１８に委譲することができる。委譲を必要とするプレフィックスの長さは、異なる場合があり、非限定的な例示目的で、／５６プレフィックスに対応するように図示している。

第１のプレフィックスを、２００１：ｄｂ８：１１１１：２２：：／５６のアドレスを有する／５６プレフィックスに対応するように図示する。図示の／５６の第１のプレフィックスは、ルーティングプレフィックスのうちの４８ビット及びサブネットＩＤフィールドのうちの４ビットを費やし、更なるサブネットアドレス指定のために８ビット残している。第１のプレフィックスが／５６よりも長い又は短い場合、より多くの又はより少ないビットがサブネットＩＤフィールドに使用できるようになり、例えば／４８プレフィックスでは１６のサブネットビットが使用可能であり、／５２プレフィックスでは１２のサブネットビットが使用可能である。インターフェイス識別子フィールドは、６４ビット含むように図示しており、当業者であれば理解するように他のアドレス指定要件に対応するために確保することができる。本発明では、プレフィックスの委譲を容易にするために、サブネットＩＤフィールドの長さに関連する変動性を活用することを検討する。この変動性の活用について、使用可能なサブネットＩＤビットの１つ又は複数をビット境界として使用することに対応して図示する。本発明では、１つ又は複数の第２のプレフィックスを生成するために、ビット境界を第１のプレフィックスにつなげて追加する（ａｄｄｅｄ ｉｎ ｃａｒｓ）ことができる。ビット境界は、サブネットＩＤフィールド内で使用可能なビット、即ち第１のプレフィックスにまだ使われていないサブネットＩＤフィールドのビットに対応し得る。ビット境界は、／５６の第１のプレフィックスでは最大８ビット、／５２の第１のプレフィックスでは最大１２ビット、及び／４８のプレフィックスでは最大１６ビット含むことができる。ビット境界に利用されるビットは、ビットの複数の組合せをもたらす個々に選択可能な０及び１とすることができる。

図２に戻り、ブロック６４は、第１のプレフィックスを更に委譲するために、ＥＲにおいて使用可能なポート又はインターフェイスの数を明らかにすることに関する。下流に接続された装置／ルータとの情報伝達を容易にするＥＲの能力を表すために、ポート／インターフェイスの数又はＥＲの他のパラメータを使用することができる。図１に示すＥＲは、レイヤ２の４つのＩＲと通信するように示されており、ＥＲがこれらのレイヤ２のＩＲのそれぞれについて少なくとも１つの独立したインターフェイスを使用することを意味する。追加の装置／ＩＲとのリンクの作成を容易にするために、ＥＲを追加のインターフェイスを用いて構成することができる。ＥＲがサポートできる可能性があるリンクの数は、ＥＲの使用可能なインターフェイスの数に比例することができ、そのため、下流に接続される他のＩＲへのプレフィックス委譲を容易にするＥＲの能力は、使用可能なインターフェイスの数によって制約され得る。当然ながら本発明は必ずしもそのように限定されず、同じインターフェイス／リンクを使用して、及び／又は直接接続されなくてもよいＩＲにプレフィックスを委譲して、下流に接続された複数のＩＲをサポートする能力を有するＥＲも全て想定する。本明細書に記載の例示的説明図では、直接接続されるＩＲごとに別個のインターフェイスが使用されるように、ＩＲと装置との間のメッセージルーティングをＥＲが担うと仮定する。

ブロック６６は、内部ネットワーク２０にわたる第１のプレフィックスの委譲を容易にする際に使用されるビット境界を計算することに関する。直接接続されるＩＲとの通信を容易にするために、ビット境界は、ＥＲにおいて使用可能であると明らかにされたポート／インターフェイスの数に比例するように計算することができる。ビット境界の計算は、ＥＲの特定の構成に従って適応的に又は動的に決定することができ、その結果、より少ないインターフェイスを有するＥＲよりも、より多くのインターフェイスを有するＥＲにより大きいビット境界を与えることができる。このようにして、プレフィックスを委譲する各ルータのビット境界を、そのルータの特定の動作制約に従って一意に及び独立して決定することができる。本発明の非限定的な一態様では、ビット境界を表すビット境界値ｂを計算するＥＲ又は他の委譲側ルータ内で実行されるアルゴリズムを検討する。このアルゴリズムは、ＥＲのインターフェイス機能をサポートするのに十分な数の第２のプレフィックスを生成するために、第１のプレフィックスに必要な幾つかのアドレス指定のバリエーションを評価することを容易にするために使用することができる。このアルゴリズムは、例えばＥＲが第１のプレフィックスを分割し、それにより使用可能なインターフェイスごとに少なくとも１つの第２のプレフィックスが生成されることを確実にするように選択することができる。

検討される或るアルゴリズムでは、以下の等式に従ってビット境界を計算する。
ｂ＝［ｌｏｇ_２（ｐ＋１）］
但し、ｂはビット境界を表す整数に対応し、ｐは使用可能なポート／インターフェイスの数に対応する。この等式は、ビット値ｂを計算するための演算方法を提供する際に有益であり得る。

ブロック６８は、ｂに関連する値に一致するビットの組合せを計算することに関する。ビット境界値ｂは、第１のプレフィックスの委譲を容易にする際に使用されるサブネットＩＤフィールド内で使用可能なビット数を表すために使用することができる。ビット数（例えば１、２、３等）は２進値にそれぞれ対応することができ、そのため、ビット境界を構成するビット数に応じて０と１との特定のビットの組合せがあり得る。ビットの組合せの数は等式
ｃ＝２^ｂ
に従って求めることができ、但しｃは、あり得る組合せの数量であり、ｂは、上記で明らかにしたビット境界の公式に従って求められる整数である。図２は、１、２、及び３のｂの値に関連するビット境界の組合せを示し、これらのｂの値は２つの組合せ、４つのビットの組合せ、及び８つのビットの組合せにそれぞれ対応する。

ブロック７０は、ビットの組合せに基づき、１つ又は複数の第２のプレフィックスを生成することに関する。ビットの組合せ、従ってビット境界に基づいてプレフィックスを生成することは、生成される幾つかのプレフィックスを幾つかの使用可能なインターフェイス／ポートに関係付けるために使用することができる。このプレフィックス生成プロセスは、各ルータが自らの特定の機能に応じてプレフィックスの生成を釣り合わせることを可能にする際にとりわけ有益であり得る、動的なネットワーク構成及びアドレス指定を可能にするために各委譲側ルータにおいて独立して及び自律的に実行され得る。第２のプレフィックスは、ビットの組合せの１つ又は複数を第１のプレフィックスに付加し、追加し、又は他の方法で関連させることによって生成することができる。その結果生じる第２のプレフィックスは、第１のプレフィックスに、ビットの組合せの異なるものを加えたものに相当し得る。

図４は、本発明の非限定的な一態様による、第２のプレフィックスの生成を概略的に示す。生成プロセスの第１の段階４０は、第１のプレフィックス及び委譲の際に更に使用するための対応するサブネットＩＤフィールド内で使用可能なビット数を明らかにすることに対応することができ、サブネットＩＤフィールドのビット数は、非擬似的な例示目的で、８ビットに対応するように示している。第２の段階４２は、１つ又は複数の第２のプレフィックスを生成するために第１のプレフィックスに追加するビットを明らかにすることに対応し得る。第２の段階は、ビット値ｂが２に等しいことに対応するように示されており、その結果、第１のプレフィックスの後に続くサブネットＩＤの最初の２ビットが第２のプレフィックスを生成するために使用される。第３の段階４４は、幾つかのビットの組合せに一致するように幾つかの第２のプレフィックスを生成することに対応して示され、幾つかのビットの組合せは、４つのビットの組合せに対応するように図示されている。第３の段階４４は、第１のプレフィックスに追加する値の２進形、及びその結果生じる第２のプレフィックスの１６進表現を表すように示されている。更なるプレフィックスを形成するために追加の２進値（委譲可能）を加えてもよい。

ブロック７２は、１つ又は複数の第２のプレフィックスを次のレイヤ（例えばレイヤ２のＩＲ）に委譲することに関する。ＥＲは、ＤＨＣＰ又は別の委譲プロトコルに従って第２のプレフィックスを委譲することができる。任意選択的に、ＥＲは、委譲に利用可能となる第２のプレフィックスの数がビットの組合せの数−１に対応するように、自らが使用するために１つの又は第２のプレフィックスを保つことができる。ＥＲは、自らが使用するために最も低いプレフィックス、即ち全て０の２進組合せに対応するプレフィックスを保持し、下位層のＩＲに使用するために残りのプレフィックスを委譲することができる。次いで下位層のＩＲは、上記の処理された等に従って更に委譲を行うために、第２のプレフィックスのうちの受け取られたものを使用することができ、上記の処理されたでは、第１のプレフィックスの代わりに第２のプレフィックスのうちの受け取られたものを使うことにより、下位層のＩＲがプロセスを繰り返すことができる。

ブロック７４は、１つ又は複数の第３のプレフィックスを委譲することに関する。１つ又は複数の第３のプレフィックスは、第２のレイヤのＩＲに委譲される第２のプレフィックスのうちの受け取られたものに基づき、第２のレイヤのＩＲから第３のレイヤのＩＲに委譲することができる。第２のプレフィックスのうちの１つを受け取る第２のレイヤの各ＩＲは、更なるプレフィックス委譲を容易にするために、ＥＲに関して上記で説明したのと同様の操作を行うことができる。１つ又は複数の第３のプレフィックスを生成するとき、第２のプレフィックスのうちの受け取られたものが第１のプレフィックスの代わりに使用される点で、及び第２のレイヤのＩＲについて求められたビット境界が、代わりに、受け取られる第２のプレフィックスに追加される点で、第２のレイヤから生じる委譲は第１のレイヤのＥＲの委譲と異なり得る。第３のプレフィックスのうちの１つを受け取る下位層のＩＲは、ＩＲの次の下位層に対して同様のプロセスを繰り返すことができる。この委譲プロセスは、ＩＲの各レイヤにプレフィックスが委譲されるまでこの方法で繰り返すことができる。下位層の各委譲は、／６４の最大プレフィックス長に達するまで、前のレイヤのプレフィックスに追加のビット境界を加えることができる。ＥＲの下にある各ＩＲが生成するプレフィックスの数は、使用可能なインターフェイスに従って制約される場合があり、そのため各ＩＲは、次のレイヤに提供することができるプレフィックスの数を適応的に決定する。

複数レイヤのプレフィックス委譲を容易にする本発明の能力は、ＩＲを自由にネットワークに追加でき且つネットワークから除去できる、管理されていない又は自動化されたネットワーク内で有益な場合があり、それは委譲されるプレフィックスをネットワーク管理者が個々計算する必要なしに、本発明がプレフィックスを自動生成することを可能にするからである。検討されるプレフィックス委譲は、委譲側ルータが自らの使用可能なインターフェイスのそれぞれを使用することができるようにプレフィックスを十分に生成することを確実にするために、各委譲側ルータが自らの委譲能力を個々に評価できるようにする点でも有益であり得る。この適応的なプレフィックス委譲は、事実上任意の規模のネットワーク又はルータの階層群に関するネットワークアドレス指定のマッピングを容易にするために使用することができる。この適応的なプレフィックス委譲の範囲は、アドレス指定プロトコルのプレフィックス長の制限、例えばプレフィックスを最初の６４ビットに制限するＩＰｖ６アドレス指定の制約に従って制約され得る。ルータ間の階層又は関係、即ちレイヤの数及び／又は各レイヤの幅は、それぞれの第１のプレフィックスを下位委譲することができる数量、及び各ルータが利用できるインターフェイスに従って制約され得る。

図５は、本発明の非限定的な一態様による、プレフィックス表４６を示す。このプレフィックス表は、ネットワークの深さ及びレイヤの幅に対する（ビットとして示す）ビット境界に関し、対応する／５６、／５２、及び／４８の第１のプレフィックス長に基づく様々なネットワークの深さが示されている。レイヤの幅は、委譲側ルータが対応するビット境界に基づいて直接接続されたルータに委譲することができるプレフィックスの数を表す（委譲側ルータが少なくとも１つのプレフィックスを保つと仮定する）。ネットワークの深さは、それぞれの連続したプレフィックス下位委譲が最大プレフィックス長をもたらすまで、プレフィックスを下位委譲することができるレイヤの数を表す。（^＊）は、最下位層のルータに委譲されるプレフィックスが前のレイヤよりも狭くなる状況を表すために示す。

上記で確認したように、本発明の非限定的な一態様では、ホームルータが、自らのポート数に基づいてホームネットワーク内で下位委譲するプレフィックスのサイズを決定するための方法を検討する。自己構成ホームネットワークがＤＨＣＰｖ６プレフィックス委譲（ＰＤ）に依拠する場合、本発明は、割り当てられたプレフィックスを下位委譲するために分割する方法に関して下される決定を自動化することを検討する。この決定は、所与のホームルータ上で利用可能なポート／インターフェイスの数に基づいて行われ得る。

図４に示すように、ホームネットワークに割り当てられるプレフィックスのサイズに関係なく、そのネットワークの「幅」は、下位委譲に使用されるビット数によって決まり得る。これに関連して、幅とは、任意のルータがその下流に直接接続されて有し得るルータの数（即ち直接接続される下流ルータに下位委譲できるプレフィックスをそのルータが何個有するのか）を指す。直接接続される下流ルータの数は、典型的には使用可能なポート数によって限定されるので、本発明では、特定のルータ上で使用可能なＬＡＮポートの数以上の幅を可能にするビット境界上でのサブネット化を検討する。この規則は等式ｂ＝［ｌｏｇ_２（ｐ＋１）］にまとめることができ、但し「ｐ」はＬＡＮポートの数であり、「ｂ」はサブネット化を行う適切なビット数である。例えば、４つのＬＡＮポートを有するルータでは、ｂ＝［ｌｏｇ_２（４＋１）］＝［ｌｏｇ_２（５）］＝［２．３２２］＝３が成立する。従って、４つのＬＡＮポートを有するルータは３ビット境界上で下位委譲することに決めるのに対し、より大きい８ＬＡＮポート装置は４ビット境界を選択するであろう。

ホームネットワークを自動構成するときのプレフィックス委譲を容易にするために、自らに割り当てられたプレフィックスをどのように下位委譲するのか決めるように、本発明に従ってホームルータを構成することができる。本発明の非限定的な一態様では、ルータの物理的特性に依存する使用アルゴリズム的処理を容易にする、委譲側ルータのデフォルトの設定又は他の動作上の制約を使用してこの決定を容易にすることを検討する。本発明では、各ルータのデフォルトの選択は、ネットワークトポロジを不必要に制限することなしに各ルータが最大数の下流ルータにサービスを提供できることを確実にすることであり得る。

例示的実施形態について上記で説明したが、これらの実施形態が本発明のあり得る全ての形態を記載することは意図しない。むしろ、本明細書で使用した用語は限定ではなく説明の用語であり、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなしに様々な変更を加えてもよいことが理解されよう。更に、本発明の更なる実施形態を形成するために、様々な実装の実施形態の特徴を組合せることができる。

Claims (24)

1. プレフィックスを委譲するための方法において、
   第１のプレフィックスを識別するステップと、
   前記第１のプレフィックスを下位委譲する際に利用できるインターフェイスの数量を表す第１の数を求めるステップと、
   前記第１の数に基づいてビット境界を生成するステップと、
   前記ビット境界を前記第１のプレフィックスに関係付けて複数の第２のプレフィックスを生成するステップであって、前記第２のプレフィックスは前記第１のプレフィックスの下位委譲である、ステップと
   前記ビット境界を整数ｂで表わすステップと、
   前記整数ｂの２進組合せを求めるステップであって、前記２進組合せは前記整数ｂに等しい２進ビットの数量に対する０と１とのあり得る２進組合せに相当する、ステップと、
   各第２のプレフィックスが、前記第１のプレフィックスに前記あり得る２進組合せのうちの異なるものを加えたものに対応するように前記第２のプレフィックスを生成するステップと
   を含む、ことを特徴とする方法。
2. 請求項１に記載の方法において、各第２のプレフィックスが、一意のインターネットプロトコル（ＩＰ）バージョン６（ＩＰｖ６）プレフィックスであるように前記第２のプレフィックスを生成するステップを更に含む、ことを特徴とする方法。
3. 請求項１に記載の方法において、
   前記第１のプレフィックスをＩＰｖ６プレフィックスとして識別するステップと、
   前記ビット境界に比例して複数の追加ビットを生成するステップと、
   前記追加ビットの一意の組合せを前記ＩＰｖ６プレフィックスに加えて、各第２のプレフィックスが前記ＩＰｖ６プレフィックスと前記追加ビットの一意の組合せとを含むように前記第２のプレフィックスを生成するステップと
   を更に含む、ことを特徴とする方法。
4. 請求項１に記載の方法において、前記ビット境界を等式
   ｂ＝［ｌｏｇ_２（ｐ＋１）］
   に従って生成するステップを更に含み、但しｂ＝前記ビット境界であり、ｐ＝前記第１の数である、ことを特徴とする方法。
5. 請求項４に記載の方法において、前記ビット境界を表すビットの数ｂに対応する幾つかのビットについて、使用可能な２進組合せを求めるステップと、
   前記第２のプレフィックスの数量を表す第２の数が前記使用可能な２進組合せに等しくなるように前記第２のプレフィックスを生成するステップと
   を更に含む、ことを特徴とする方法。
6. 請求項５に記載の方法において、下流ルータに更に下位委譲するために前記第２のプレフィックスの少なくとも一部を割り当てるステップを更に含む、ことを特徴とする方法。
7. 請求項６に記載の方法において、前記第２の数引く１に等しくなるように前記一部を求めるステップを更に含む、ことを特徴とする方法。
8. 請求項１に記載の方法において、前記第１の数が大きい場合に前記ビット境界が大きくなり、前記第１の数が小さい場合に前記ビット境界が小さくなるよう、前記第１の数に比例するように前記ビット境界を生成するステップを更に含む、ことを特徴とする方法。
9. 請求項１に記載の方法において、前記第２のプレフィックスの１つ又は複数を下流の要求側ルータに委譲するステップを更に含み、前記要求側ルータはそれぞれ、前記委譲される第２のプレフィックスの１つ又は複数を、前記第１のプレフィックスを下位委譲する際に利用できるようにされた前記インターフェイスのうちの異なるものによって受け取る、ことを特徴とする方法。
10. 請求項１に記載の方法において、２進組合せを求めるステップ及び前記第２のプレフィックスを生成するステップは、
    ｂ＝１である場合に、
    ｉ）［０］及び［１］に相当する２進組合せ、及び
    ｉｉ）［前記第１のプレフィックスに０の追加の１ビットを加えたもの］及び［前記第１のプレフィックスに１の追加の１ビットを加えたもの］に相当する第２のプレフィックス
    を生成し、且つ
    ｂ＝２である場合に、
    ｉ）［０，０］；［０，１］；［１，０］；［１，１］に相当する２進組合せ、及び
    ｉｉ）［前記第１のプレフィックスに０，０の追加の２ビットを加えたもの］；［前記第１のプレフィックスに０，１の追加の２ビットを加えたもの］；［前記第１のプレフィックスに１，０の追加の２ビットを加えたもの］；及び［前記第１のプレフィックスに１，１の追加の２ビットを加えたもの］に相当する第２のプレフィックス
    を生成することを含む、方法。
11. インターネットプロトコル（ＩＰ）バージョン６（ＩＰｖ６）プレフィックスを委譲するための方法において、
    委譲するための第１のＩＰｖ６プレフィックスを受け取るステップと、
    前記第１のＩＰｖ６プレフィックスを委譲するために使用可能なポートの数量ｐを明らかにするステップと、
    ｐに応じてビット境界ｂを生成するステップと、
    ｂに関連する複数の２進ビットの組合せを求めるステップであって、各２進ビットの組合せは０と１との一意の組合せに対応する、ステップと、
    前記２進ビットの組合せを前記第１のＩＰｖ６プレフィックスに付加して複数の第２のＩＰｖ６プレフィックスを生成するステップと、
    前記第２のＩＰｖ６プレフィックスの１つ又は複数を委譲するステップと
    を含む、ことを特徴とする方法。
12. 請求項１１に記載の方法において、等式
    ｂ＝［ｌｏｇ_２（ｐ＋１）］
    に従ってｂを生成するステップを更に含む、ことを特徴とする方法。
13. 請求項１２に記載の方法において、ｃの数の２進ビットの組合せを生成するステップであって、ｃ＝２^ｂである、ステップを更に含む、ことを特徴とする方法。
14. 請求項１１に記載の方法において、委譲側ルータが、前記第２のＩＰｖ６プレフィックスを生成し、前記第２のＩＰｖ６プレフィックスの前記１つ又は複数を動的ホスト構成プロトコル（ＤＨＣＰ）に従って１つ又は複数の要求側ルータに委譲するステップを更に含む、ことを特徴とする方法。
15. 請求項１３に記載の方法において、複数の２進ビットの組合せを求めるステップ及び複数の第２のＩＰｖ６プレフィックスを生成するステップは、
    ｃ＝２である場合に、
    ｉ）［０］及び［１］に相当する２進ビットの組合せ、及び
    ｉｉ）［前記第１のＩＰｖ６プレフィックスに０の追加の１ビットを加えたもの］及び［前記第１のＩＰｖ６プレフィックスに１の追加の１ビットを加えたもの］に相当する第２のＩＰｖ６プレフィックス
    を生成し、且つ
    ｃ＝４である場合に、
    ｉ）［０，０］；［０，１］；［１，０］；［１，１］に相当する２進ビットの組合せ、及び
    ｉｉ）［前記第１のＩＰｖ６プレフィックスに０，０の追加の２ビットを加えたもの］；［前記第１のＩＰｖ６プレフィックスに０，１の追加の２ビットを加えたもの］；［前記第１のＩＰｖ６プレフィックスに１，０の追加の２ビットを加えたもの］；及び［前記第１のＩＰｖ６プレフィックスに１，１の追加の２ビットを加えたもの］に相当する第２のＩＰｖ６プレフィックス
    を生成することを含む、方法。
16. 請求項１５に記載の方法において、
    第１のＩＰｖ６プレフィックスを受け取るステップは、前記第１のＩＰｖ６プレフィックスを／５６プレフィックスとして受け取ることを含み、
    複数の第２のＩＰｖ６プレフィックスを生成するステップは、ｃ＝４の場合に、第２のＩＰｖ６プレフィックスを４つの一意の／５８プレフィックスとして生成することを含む、方法。
17. エッジルータ（ＥＲ）及び複数の内部ルータ（ＩＲ）を有するネットワーク内で適応的にプレフィックスを委譲するための方法であって、前記ＥＲが第１のレイヤに関連し、前記ＩＲの１つ又は複数が第２のレイヤに関連し、前記ＩＲの１つ又は複数が第３のレイヤに関連し、前記第３のレイヤの前記ＩＲが前記第２のレイヤの前記ＩＲの１つの下流に接続され、前記第２のレイヤの前記ＩＲが前記ＥＲの下流に接続され、前記ＥＲには前記ネットワーク内で委譲するための第１のプレフィックスが与えられている、方法において、
    前記ＥＲからの前記第１のプレフィックスを委譲するために使用可能なポートの数量ｐ_１を明らかにするステップと、
    ｐ_１に応じてビット境界ｂ_１を生成するステップと、
    ｂ_１に関連する第１の複数の２進ビットの組合せを求めるステップであって、各２進ビットの組合せは０と１との一意の組合せに対応する、ステップと、
    第１の２進ビットの組合せを前記第１のプレフィックスに付加して複数の第２のプレフィックスを生成するステップと、
    前記第２のプレフィックスの１つ又は複数を前記第２のレイヤの前記ＩＲに委譲するステップと
    を含む、ことを特徴とする方法。
18. 請求項１７に記載の方法において、
    前記第２のレイヤの前記ＩＲのうちの委譲を行うものから前記第２のプレフィックスのうちの受け取られたものを委譲するために使用可能なポートの数量ｐ_２を明らかにするステップと、
    ｐ_２に応じてビット境界ｂ_２を生成するステップと、
    ｂ_２に関連する第２の複数の２進ビットの組合せを求めるステップであって、各２進ビットの組合せは０と１との一意の組合せに対応する、ステップと、
    第２の２進ビットの組合せを前記第２のプレフィックスのうちの前記受け取られたものに付加して複数の第３のプレフィックスを生成するステップと、
    前記第３のプレフィックスの１つ又は複数を前記第３のレイヤの前記ＩＲに委譲するステップと
    を更に含む、ことを特徴とする方法。
19. 請求項１８に記載の方法において、
    等式ｂ_１＝［ｌｏｇ_２（ｐ_１＋１）］に従ってｂ_１を生成するステップと、
    等式ｂ_２＝［ｌｏｇ_２（ｐ_２＋１）］に従ってｂ_２を生成するステップと、
    等式ｃ _１ ＝２ ^ｂ１ に従ってｃ _１ として表される第１の複数の２進ビットの組合せを求めるステップであって、ｃ _１ ＝４の場合に、
    ｉ）ｃ _１ は、２進ビットの組合せ［０，０］；［０，１］；［１，０］；［１，１］に相当し、且つ
    ｉｉ）前記第２のプレフィックスは、［前記第１のプレフィックスに０，０の追加の２ビットを加えたもの］；［前記第１のプレフィックスに０，１の追加の２ビットを加えたもの］；［前記第１のプレフィックスに１，０の追加の２ビットを加えたもの］；及び［前記第１のプレフィックスに１，１の追加の２ビットを加えたもの］に相当するステップと、
    等式ｃ _２ ＝２ ^ｂ２ に従ってｃ _２ として表される第２の複数の２進ビットの組合せを求めるステップであって、ｃ _２ ＝２の場合に、
    ｉ）ｃ _２ は、２進ビットの組合せ［０］及び［１］に相当し、且つ
    ｉｉ）前記第３のプレフィックスは、［受信した前記第２のプレフィックスの１つに０の追加の１ビットを加えたもの］及び［受信した前記第２のプレフィックスの１つに１の追加の１ビットを加えたもの］に相当するステップと
    を更に含む、ことを特徴とする方法。
20. 請求項１８に記載の方法において、前記ＥＲ及び前記ＩＲをデフォルトでプログラムするステップを更に含み、前記デフォルトは、前記ＥＲが前記第２のプレフィックスの前記１つ又は複数を前記第２のレイヤの前記ＩＲに自動的に委譲するステップ、及び前記第２のレイヤの前記ＩＲのうちの前記委譲を行うものが、前記第３のプレフィックスの前記１つ又は複数を前記第３のレイヤのＩＲに自動的に委譲するステップをもたらす、ことを特徴とする方法。
21. 請求項２０に記載の方法において、前記第１のプレフィックスを受け取る前に前記ＥＲを前記デフォルトでプログラムするステップと、前記第２のプレフィックスのうちの前記受け取られるものを受け取る前に、前記第２のレイヤの前記ＩＲのうちの前記委譲を行うものを前記デフォルトでプログラムするステップとを更に含む、ことを特徴とする方法。
22. 請求項１８に記載の方法において、前記複数の第２のプレフィックスをインターネットプロトコルバージョン６（ＩＰｖ６）プレフィックスとして生成するステップと、前記第２のプレフィックス及び前記第３のプレフィックスを動的ホスト構成プロトコル（ＤＨＣＰ）に従って委譲するステップとを更に含む、ことを特徴とする方法。
23. 請求項１〜２２のいずれか１項に記載の方法において、
    前記ビット境界は、サブネットＩＤフィールド内で使用可能なビットであって、第１のプレフィックスにまだ使われていないサブネットＩＤフィールドのビットに対応する、方法。
24. 請求項１〜２３のいずれか１項に記載の方法において、
    ２進ビットの組合せは、第１のプレフィックスの次の又は直後のサブネットＩＤフィールドの最初のビットに追加される、方法。

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