JP6299268B2 - 通信中継装置、および通信システム - Google Patents

Description

本発明は、異なる二つのネットワークに接続されており、ネットワーク間でデータ通信する際にアドレス変換を行う通信中継装置、および、該通信中継装置を備えた通信システムに関する。

現在、通信ネットワークの普及に伴い、ネットワーク通信に関する各種の技術が実用化されている。その一つとして、ＮＡＴ機能を利用可能な通信ネットワークが各種実用化されている。

例えば、特許文献１には、ＮＡＴ機能を有するネットワーク管理装置が記載されている。このネットワーク管理装置により管理される通信ネットワークでは、ＬＡＮ内の各端末機器および各サーバのローカルアドレス、使用可能なグローバルアドレス、ＮＡＴ設定規約、サービス定義等に関する情報が予めネットワーク管理装置に登録されている。ネットワーク管理装置は、当該情報に基づいて、通信ネットワークの各端末に対する各種の設定を自動的に行っている。

特開２００２−２６１７８８号公報

しかしながら、特許文献１に記載の通信ネットワークでは、ネットワーク管理装置が一元的に設定を行っている。したがって、それぞれの端末機器は、自身の通信に対する設定を自由に行うことができない。

また、上述の設定を行うために、ネットワーク管理装置を必ず設置しなければならない。

本発明の目的は、通信ネットワークに接続される端末機器が通信中継装置の通信設定を自由に行うことが可能で、且つネットワーク管理用の専用機器を必要としない通信システムを実現可能な通信中継装置、および該通信中継装置を備えた通信システムを提供することにある。

この発明の通信中継装置は、ＷＡＮ側通信インターフェース、ＬＡＮ側通信インターフェース、および、制御部を備える。ＷＡＮ側通信インターフェースは、ＷＡＮ側のネットワークに通信中継装置を接続するインターフェースである。ＬＡＮ側通信インターフェースは、ＬＡＮ側のネットワークに通信中継装置を接続するインターフェースである。制御部は、ＷＡＮ側通信インターフェースとＬＡＮ側通信インターフェースとに接続し、ＷＡＮ側のネットワークとＬＡＮ側のネットワークとの間のＩＰアドレス変換を行う。さらに、制御部は、ＬＡＮ側のネットワーク側から調査用パケットを受け取ると、ＬＡＮ側のネットワーク用のＩＰアドレスと、ＷＡＮ側のネットワーク用のＩＰアドレスを含む通信中継装置情報を添付して、ＷＡＮ側のネットワークに送出する。

ＷＡＮ側のネットワークとは、具体的には、接続されたネットワークがＷＡＮそのものである場合や、他の通信中継装置を介して最終的にＷＡＮに接続する側のネットワークである場合を意味する。また、ＬＡＮ側のネットワークとは、通信中継装置を基準にしてＷＡＮ側のネットワークとは反対側のネットワークであり、最終的に端末等に接続するネットワークである。

この構成では、通信中継装置に接続する端末機器が、調査用パケットを解析することで、通信中継装置のＩＰアドレス等の通信中継装置情報を取得することができる。これにより、端末機器は、通信中継装置に対してＩＰアドレス設定（ＮＡＴ設定）を自由に行うことが可能になる。

また、この発明の通信中継装置情報は、デフォルトゲートウェイのＩＰアドレス（以下、単に「ゲートウェイアドレス」と称する。）、および、使用可能なポート番号の範囲の情報の少なくとも一方を含む。

この構成では、アドレス設定を、よりフレキシブル且つ確実に行うことが可能になる。具体的に、通信中継装置情報にゲートウェイアドレスを含む場合には、ある通信中継装置のゲートウェイアドレスと、その次に接続される通信中継装置のＬＡＮ側のネットワーク用のＩＰアドレス（第２ネットワーク用のＩＰアドレス）を比較することで、通信中継装置情報が得られた通信中継装置に対してＷＡＮ側に接続される通信中継装置が調査用パケットに対応した通信中継装置であるかを、端末機器が判断することができる。

通信中継装置情報に使用可能なポート番号の範囲の情報を含む場合には、ＮＡＰＴ設定を行うことが可能になり、端末機器は、より自由なアドレス設定を行うことができる。

また、この発明の通信システムは、上述のいずれかに記載の通信中継装置と、ネットワークに接続する端末通信インターフェース、およびネットワークに対する通信制御を行う端末制御部を備えた端末機器と、端末機器が通信中継装置を介して接続する目的機器と、を備える。端末制御部は、調査用パケットを目的機器に宛てて発信するとともに、目的機器から返信された調査用パケットを受信して解析することで、通信中継装置情報を取得する。

この構成では、端末機器が目的機器に接続するネットワーク経路上に存在する通信中継装置の通信中継装置情報を確実に取得することができる。これにより、端末機器は、目的機器とのデータ通信における通信中継装置に対するＩＰアドレス設定（ＮＡＴ設定）を自由に行うことが可能になる。

また、この発明の通信システムでは、端末制御部は、通信中継装置情報を取得すると、各通信中継装置に対してＩＰアドレス設定情報を送信する。通信中継装置は、ＩＰアドレス設定情報を用いてＩＰアドレス設定を行う。

この構成では、ＩＰアドレス設定の具体的な態様を示しており、端末機器によって通信中継装置のＩＰアドレス設定を自由に行うことができる。

また、この発明の通信システムでは、端末制御部は、調査用パケットにデータ通信方向を示す戻りフラグを追加する。目的機器は、調査用パケットを受信すると、戻りフラグをオフからオンに切り替えて、調査用パケットを返信する。通信中継装置の制御部は、戻りフラグがオフであることを検出したときに、通信中継装置情報を添付する。

この構成では、端末機器が、通信中継装置情報をより確実且つ素早く取得できる。また、調査用パケットを必要最小限のデータ量にすることができ、調査用パケットの通信速度を向上することが可能になる。

また、この発明の通信システムでは、端末機器と目的機器との間に複数の通信中継装置が接続されている。

この構成では、本願発明の特徴がより効果的に作用する態様を示している。

この発明によれば、通信ネットワークに接続される端末機器が自身の通信設定を自由に行うことができる。さらに、ネットワーク管理用の専用機器を必要とせず容易な構成からなる通信システムを実現することができる。

本発明の第１の実施形態に係る通信システムの構成および処理概要を示す図 本発明の第１の実施形態に係る通信システムにおける端末機器の機能ブロック図 本発明の第１の実施形態に係る通信システムにおける通信中継装置の機能ブロック図 本発明の第１の実施形態に係る通信システムにおけるサーバの機能ブロック図 本発明の第１の実施形態に係る通信システムが実行する通信中継装置情報取得方法とアドレス設定方法を示すフローチャート 本発明の第１の実施形態に係る通信システムにおける上り方向のパケット構成の遷移を示す図 本発明の第１の実施形態に係る通信システムにおける下り方向のパケット構成の遷移を示す図 本発明の第１の実施形態に係る通信システムの通信中継装置情報の構成を示す図 本発明の第１の実施形態に係る通信システムの具体的なアドレス設定例を示す図 本発明の第１の実施形態に係る通信システムにおいて、調査用パケットに対応しない通信中継装置が存在する態様での具体的なアドレス設定例を示す図 本発明の第２の実施形態に係る通信システムの構成および具体的なアドレス設定例を示す図

本発明の第１の実施形態に係る通信システム、および、この通信システムに用いる通信中継装置について、図を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る通信システムの構成および処理概要を示す図である。図２は、本発明の第１の実施形態に係る通信システムにおける端末機器の機能ブロック図である。図３は、本発明の第１の実施形態に係る通信システムにおける通信中継装置の機能ブロック図である。図４は、本発明の第１の実施形態に係る通信システムにおけるサーバの機能ブロック図である。

＜通信ネットワーク１０の概略構成＞
図１に示すように、通信システム１０は、端末機器２０、通信中継装置３１，３２，３３、サーバ４０を備える。サーバ４０は、本発明の「目的機器」に相当する。

端末機器２０は、通信中継装置３１，３２，３３を介するネットワークを通じて、サーバ４０に接続されている。具体的には、端末機器２０は、ネットワーク５１を介して通信中継装置３１に接続されている。通信中継装置３１は、ネットワーク５２を介して通信中継装置３２に接続されている。ネットワーク５２は、通信システム１０において、ネットワーク５１よりもＷＡＮ側のネットワークである。すなわち、通信中継装置３１において、ネットワーク５１が本発明の「ＬＡＮ側のネットワーク」に相当し、ネットワーク５２が本発明の「ＷＡＮ側のネットワーク」に相当する。ＷＡＮ側のネットワークとは、具体的には、接続されたネットワークがＷＡＮそのものである場合や、他の通信中継装置を介して最終的にＷＡＮに接続する側のネットワークである場合を意味する。また、ＬＡＮ側のネットワークとは、通信中継装置を基準にしてＷＡＮ側のネットワークとは反対側のネットワークであり、最終的に端末等に接続するネットワークである。

通信中継装置３１，３２，３３は、例えば、ルータ等である。通信中継装置３１，３２，３３がルータの場合、以下に示すＩＰアドレス変換のみでなく、ルーティング処理等も実行する。
通信中継装置３１は、ネットワーク５１，５２間のＩＰアドレス変換（以下、単に「アドレス変換」と称する。）を行う。より具体的には、通信中継装置３１は、ネットワーク５１からネットワーク５２に向けてのＩＰ通信（ＬＡＮ側からＷＡＮ側へのＩＰ通信）では、それぞれの送信元ＩＰアドレスを変換する。一方、通信中継装置３１は、ネットワーク５２からネットワーク５１に向けてのＩＰ通信（ＷＡＮ側からＬＡＮＬＡＮ側へのＩＰ通信）では、それぞれの送信先ＩＰアドレスを変換する。

通信中継装置３２は、ネットワーク５３を介して通信中継装置３３に接続されている。ネットワーク５３は、通信システム１０において、ネットワーク５２よりもＷＡＮ側のネットワークである。すなわち、通信中継装置３２において、ネットワーク５２が本発明の「ＬＡＮ側のネットワーク」に相当し、ネットワーク５３が本発明の「ＷＡＮ側のネットワーク」に相当する。通信中継装置３２は、ネットワーク５２，５３間のアドレス変換を行う。より具体的には、通信中継装置３２は、ネットワーク５２からネットワーク５３に向けてのＩＰ通信（ＬＡＮ側からＷＡＮ側へのＩＰ通信）では、それぞれの送信元ＩＰアドレスを変換する。一方、通信中継装置３２は、ネットワーク５３からネットワーク５２に向けてのＩＰ通信（ＷＡＮ側からＬＡＮ側へのＩＰ通信）では、それぞれの送信先ＩＰアドレスを変換する。

通信中継装置３３は、ネットワーク５４を介してサーバ４０に接続されている。ネットワーク５４は、通信システム１０において、ネットワーク５３よりもＷＡＮ側のネットワークである。すなわち、通信中継装置３３において、ネットワーク５３が本発明の「ＬＡＮ側のネットワーク」に相当し、ネットワーク５４が本発明の「ＷＡＮ側のネットワーク」に相当する。通信中継装置３３は、ネットワーク５３，５４間のアドレス変換を行う。より具体的には、通信中継装置３３は、ネットワーク５３からネットワーク５４に向けてのＩＰ通信（ＬＡＮ側からＷＡＮ側へのＩＰ通信）では、それぞれの送信元ＩＰアドレスを変換する。一方、通信中継装置３３は、ネットワーク５４からネットワーク５３に向けてのＩＰ通信（ＷＡＮ側からＬＡＮ側へのＩＰ通信）では、それぞれの送信先ＩＰアドレスを変換する。

このような構成により、端末機器２０は、通信中継装置３１，３２，３３を経由して、サーバ４０とデータ通信を行う。この際、端末機器２０とサーバ４０とのデータ通信は、通信中継装置３１，３２，３３によって、順次アドレス変換されるとともに、ルーティングされる。

なお、図示していないが、通信中継装置３１には、ネットワーク５１を介して、端末機器２０とは異なる端末機器等のネットワーク機器が接続されている。通信中継装置３２には、ネットワーク５２を介して、通信中継装置３１とは異なる端末機器等のネットワーク機器が接続されている。通信中継装置３３には、ネットワーク５３を介して、通信中継装置３２とは異なる端末機器等のネットワーク機器が接続されている。

＜端末機器２０の構成＞
図２に示すように、端末機器２０は、ＣＰＵ２１、記憶部２２、通信ＩＦ２３、操作部２４、および表示部２５を備える。ＣＰＵ２１は、本発明の「端末制御部」に相当し、通信ＩＦ２３は、本発明の「端末通信インターフェース」に相当する。端末機器２０は、例えば、パーソナルコンピュータ等である。

ＣＰＵ２１は、端末機器２０の全体制御を行う。ＣＰＵ２１は、調査用パケットの生成、調査用パケットの解析を行う。ＣＰＵ２１は、調査用パケットの解析結果に基づいて、各通信中継装置３１，３２，３３のアドレス変換設定情報を生成する。アドレス変換設定情報とは、例えば、ＮＡＴ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｄｄｒｅｓｓ Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ）設定情報である。

記憶部２２は、ＣＰＵ２１の作業領域であるとともに、ＣＰＵ２１が実行するプログラムが記憶されている。例えば、記憶部２２には、調査用パケットの生成、解析プログラムや、アドレス変換設定情報の生成プログラムが記憶されている。ＣＰＵ２１は、記憶部２２に記憶されているプログラムを読み出して実行することで、各種の制御や処理を実行する。

通信ＩＦ２３は、端末機器２０をネットワーク５１に接続するインターフェースであり、例えばＬＡＮインターフェースである。通信ＩＦ２３は、ＣＰＵ２１で生成した調査用パケットやアドレス設定情報を、ネットワーク５１に送信する。また、ネットワーク５１を介して調査用パケットを受信し、ＣＰＵ２１に出力する。

操作部２４は、タッチパネル、キーボード、マウス等であり、ユーザの操作入力を受け付けて、ＣＰＵ２１に出力する。表示部２５は、液晶ディスプレイ等からなる。

＜通信中継装置３１，３２，３３の構成＞
通信中継装置３１，３２，３３は、内部構成は同じであるので、図３に示すように、通信中継装置３０として内部構成を説明する。

図３に示すように、通信中継装置３０は、制御部３０１、ＷＡＮ側通信インターフェース（以下、「ＷＡＮ側通信ＩＦ」と称する。）３０３、およびＬＡＮ側通信インターフェース（以下、「ＬＡＮ側通信ＩＦ」と称する。）３０４を備える。

制御部３０１は、通信中継装置３０の全体制御を行う。制御部３０１は、ＷＡＮ側通信ＩＦ３０３に接続するネットワークと、ＬＡＮ側通信ＩＦ３０４に接続するネットワークとの間でアドレス変換を実行する。制御部３０１は、ＷＡＮ側通信ＩＦ３０３に接続するネットワークと、ＬＡＮ側通信ＩＦ３０４に接続するネットワークとを伝送する通信データのルーティング処理を実行する。また、制御部３０１は、後述するように、端末機器２０からアドレス設定情報を取得していれば、当該アドレス変換設定情報に基づいて、ルーティング処理を実行する。制御部３０１には記憶部が備えられており、該記憶部は、制御部３０１の作業領域であるとともに、制御部３０１が実行するプログラムが記憶されている。また、記憶部には、端末機器２０からのアドレス設定情報が記憶される。

ＷＡＮ側通信ＩＦ３０３は、通信中継装置３０をＷＡＮ側のネットワークに接続するインターフェースである。ＷＡＮ側通信ＩＦ３０３は、制御部３０１からの調査用パケットやアドレス設定情報等の通信データをＷＡＮ側のネットワークに送信し、ＷＡＮ側のネットワークからの調査用パケットやアドレス設定情報等の通信データを受信して制御部３０１に出力する。例えば、通信中継装置３１の場合、制御部３０１からの調査用パケットやアドレス設定情報等の通信データをネットワーク５２に送信し、ネットワーク５２からの調査用パケットやアドレス設定情報等の通信データを受信して制御部３０１に出力する。

ＬＡＮ側通信ＩＦ３０４は、通信中継装置３０をＬＡＮ側のネットワークに接続するインターフェースである。なお、図３では、ＬＡＮ側通信ＩＦ３０４は一個しか図示されていないが、物理的には通信中継装置３０に複数個のＬＡＮ側通信ＩＦ３０４が備えられている。この際、通信中継装置３０は、複数のＬＡＮ側通信ＩＦ３０４を選択するスイッチ回路（図示せず）を備える。ＬＡＮ側通信ＩＦ３０４は、ＬＡＮ側のネットワークからの調査用パケットやアドレス設定情報等の通信データを受信して制御部３０１に出力し、制御部３０１からの調査用パケットやアドレス設定情報等の通信データをＬＡＮ側のネットワークに送信する。例えば、通信中継装置３１の場合、ネットワーク５１からの調査用パケットやアドレス設定情報等の通信データを受信して制御部３０１に出力し、制御部３０１からの調査用パケットやアドレス設定情報等の通信データをネットワーク５１に送信する。

＜サーバ４０の構成＞
図４に示すように、サーバ４０は、ＣＰＵ４１、データベース（ＤＢ）４２、および通信ＩＦ４３を備える。なお、ここでは、サーバ４０としてファイルサーバを例にしているが、他のサーバであってもよく、端末機器２０がデータ通信を実現しようとする他の機器であってもよい。

ＣＰＵ４１は、サーバ４０の全体制御を行う。ＣＰＵ４１は、端末機器２０からの要求に応じて、データベース４２に記憶されているファイルデータを読み出し、端末機器２０に対して送信する制御を行う。ＣＰＵ４１は、調査用パケットを受信すると、当該調査用パケットを端末機器２０に対して返信する制御を行う。

通信ＩＦ４３は、サーバ４０をネットワーク５４に接続するインターフェースである。通信ＩＦ４３は、ネットワーク５４からの調査用パケットを受信して、ＣＰＵ４１に出力する。通信ＩＦ４３は、ＣＰＵ４１が返信する調査用パケットを、ネットワーク５４に送信する。

次に、端末機器２０による各通信中継装置３１，３２，３３の通信中継装置情報の具体的な取得方法を説明する。また、端末機器２０による各通信中継装置３１，３２，３３に対する具体的なアドレス設定方法を説明する。図５は、本発明の第１の実施形態に係る通信システムが実行する通信中継装置情報取得方法とアドレス設定方法を示すフローチャートである。図６は、本発明の第１の実施形態に係る通信システムにおける上り方向のパケット構成の遷移を示す図である。「上り方向」とは、ＬＡＮ側からＷＡＮ側に向かう方向である。図７は、本発明の第１の実施形態に係る通信システムにおける下り方向のパケット構成の遷移を示す図である。「下り方向」とは、ＷＡＮ側からＬＡＮ側に向かう方向である。図８は、本発明の第１の実施形態に係る通信システムの通信中継装置情報の構成を示す図である。

以下、基本的な処理に関しては、図１、図５を参照して説明する。
まず、端末機器２０は、サーバ４０を宛先として、調査用パケットを発信する（Ｓ１０１）。端末機器２０が発信する時点での調査用パケットは、図６に示すように、パケットヘッダ、調査指示パケット、送信先ＡＤＤ（サーバ４０のＩＰアドレス）、送信元ＡＤＤ（端末機器２０のＩＰアドレス）、および、戻りフラグが、この順に並んだパケットデータである。この際、戻りフラグは「オフ」に設定されている。

通信中継装置３１，３２，３３は、ＬＡＮ側のネットワークから調査用パケットを受信すると、戻りフラグを確認する。通信中継装置３１，３２，３３は、戻りフラグが「オフ」であることを検出すると、それぞれに、通信中継装置情報を添付して、ＷＡＮ側のネットワークに送信する（Ｓ１０２）。通信中継装置情報は、図８に示すように、通信中継装置のＬＡＮ側のＩＰアドレス、通信中継装置のＷＡＮ側のアドレス、通信中継装置のゲートウェイアドレス（本発明の「デフォルトゲートウェイのＩＰアドレス」に相当する。）、ＮＡＴ設定可能なポート範囲情報を含む。ポート範囲情報とは、使用可能なポート番号の範囲を表す情報である。なお、ゲートウェイアドレスおよびＮＡＴ設定可能なポート範囲情報は、省略することも可能であるが、通信中継装置情報に含むことが好ましい。

具体的に、通信中継装置３１は、ネットワーク５１から調査用パケットを受信すると、通信中継装置３１の通信中継装置情報を調査用パケットに添付して、ネットワーク５２に送信する。この際、通信中継装置３１は、調査用パケットの最後尾、すなわち戻りフラグの後に通信中継装置３１の通信中継装置情報を添付する。

通信中継装置３２は、ネットワーク５２から調査用パケットを受信すると、通信中継装置３２の通信中継装置情報を調査用パケットに添付して、ネットワーク５３に送信する。この際、通信中継装置３２は、調査用パケットの最後尾、すなわち通信中継装置３１の通信中継装置情報の後に通信中継装置３２の通信中継装置情報を添付する。

通信中継装置３３は、ネットワーク５３から調査用パケットを受信すると、通信中継装置３３の通信中継装置情報を調査用パケットに添付して、ネットワーク５４に送信する。この際、通信中継装置３３は、調査用パケットの最後尾、すなわち通信中継装置３２の通信中継装置情報の後に通信中継装置３３の通信中継装置情報を添付する。

サーバ４０は、ネットワーク５４から調査用パケットを受信すると、戻りフラグを「オン」に設定し、端末機器２０を宛先として、調査用パケットを返信する（Ｓ１０３）。

通信中継装置３３，３２，３１は、ＷＡＮ側のネットワークから調査用パケットを受信すると、戻りフラグを確認する。通信中継装置３１，３２，３３は、戻りフラグが「オン」であることを検出すると、通信中継装置情報を添付することなく、ＬＡＮ側のネットワークに送信する（図７参照）。

端末機器２０は、調査用パケットを受信すると、当該調査用パケットを解析する（Ｓ１０４）。端末機器２０は、調査用パケットから、各通信中継装置３１，３２，３３の通信中継装置情報を取得する。

このように、本実施形態の構成および処理を用いることで、端末機器２０は、目的機器であるサーバ４０との間のネットワークに接続する各通信中継装置３１，３２，３３の通信中継装置情報を取得することができる。この際、端末機器２０は、通信中継装置情報として、ＬＡＮ側ＩＰアドレスだけでなく、ＷＡＮ側ＩＰアドレス、ゲートウェイアドレス、ＮＡＴ設定可能なポート範囲情報を取得することができるので、次に示すＮＡＴ設定を端末機器２０から行うことができる。

端末機器２０は、サーバ４０とのデータ通信に対するＮＡＴ設定を行い、ＮＡＴ設定パケットを各通信中継装置３１，３２，３３に送信する（Ｓ１０５）。このＮＡＴ設定パケットが、本発明の「ＩＰアドレス設定情報」に相当する。

各通信中継装置３１，３２，３３は、ＮＡＴ設定パケットを受信すると、自身のアドレス変換情報を更新して記憶する。以降、各通信中継装置３１，３２，３３は、ＮＡＴ設定パケットに含まれるアドレス変換情報に基づいて、サーバ４０と端末機器２０との間のデータ通信に対するアドレス変換を行う（Ｓ１０６）。

以上のように、本実施形態の構成を用いることで、端末機器２０が自由にＮＡＴ設定を行うことが可能な通信システム１０を実現することができる。

なお、上述の説明では、各通信中継装置３１，３２，３３は、戻りフラグを用いて、調査用パケットに通信中継装置情報を添付するか否かを決定した。しかしながら、各通信中継装置３１，３２，３３の制御部３０１がデータ通信方向を検出する機能を備えていれば、戻りフラグを省略することができる。この場合、通信中継装置３１，３２，３３は、ＬＡＮ側のネットワークからＷＡＮ側のネットワークに調査用パケットが送信されることを検出すると通信中継装置情報を添付する。一方、通信中継装置３１，３２，３３は、送信元アドレスを書き換えない方向にパケットを中継する場合は通信中継装置情報を添付しない。

＜具体的な実施例＞
図９は、本発明の第１の実施形態に係る通信システムの具体的なアドレス設定例を示す図である。図９に示す通信システムでは、端末機器２０のＩＰアドレス（端末ＩＰ）は、１９２．１６８．１．２である。端末機器２０は、ＩＰアドレス１９２．１６８．１．０から１９２．１６８．１．２５５を利用するネットワーク５１に接続している。

通信中継装置３１は、ＬＡＮ側のネットワーク５１に接続しており、通信中継装置３１のＬＡＮ側ＩＰアドレスは、１９２．１６８．１．１である。通信中継装置３１は、ＩＰアドレス１７２．１６．０．０から１７２．１６．０．２５５を利用するＷＡＮ側のネットワーク５２に接続している。通信中継装置３１のＷＡＮ側ＩＰアドレスは、１７２．１６．０．２である。

通信中継装置３２は、ＬＡＮ側のネットワーク５２に接続しており、通信中継装置３２のＬＡＮ側ＩＰアドレスは、１７２．１６．０．１である。通信中継装置３２は、ＩＰアドレス１０．０．０．０から１０．０．０．２５５を利用するＷＡＮ側のネットワーク５３に接続している。通信中継装置３２のＷＡＮ側ＩＰアドレスは、１０．０．０．２である。

通信中継装置３３は、ＬＡＮ側のネットワーク５３に接続しており、通信中継装置３３のＬＡＮ側ＩＰアドレスは、１０．０．０．１である。通信中継装置３３は、サーバ４０に接続するＷＡＮ側のネットワーク５４に接続しており、ＷＡＮ側ＩＰアドレスは、例えば２００．０．０．２である。

このような設定態様では、通信中継装置３１では、通信中継装置３１情報として、ＬＡＮ側ＩＰアドレス：１９２．１６８．１．１，ＷＡＮ側ＩＰアドレス：１７２．１６．０．２、ゲートウェイアドレス：１７２．１６．０．１、および、ＮＡＴ設定可能なポート範囲情報ＩＮＦ３１が調査用パケットに添付される。通信中継装置３２では、通信中継装置３２情報として、ＬＡＮ側ＩＰアドレス：１７２．１６．０．１，ＷＡＮ側ＩＰアドレス：１０．０．０．２、ゲートウェイアドレス：１０．０．０．１、および、ＮＡＴ設定可能なポート範囲情報ＩＮＦ３２が調査用パケットに添付される。通信中継装置３３では、通信中継装置３３情報として、ＬＡＮ側ＩＰアドレス：１０．０．０．１，ＷＡＮ側ＩＰアドレス：２００．０．０．２、ゲートウェイアドレス：−、および、ＮＡＴ設定可能なポート範囲情報ＩＮＦ３３が調査用パケットに添付される。

このように各通信中継装置情報が添付された調査用パケットは、サーバ４０まで到達すると、端末機器２０に返信され、端末機器２０で受信される。端末機器２０は、通信中継装置３１情報、通信中継装置３２情報、および通信中継装置３３情報を取得する。

端末機器２０は、これらの通信中継装置情報に基づいて、ＮＡＴ設定を行う。この際、端末機器２０は、ポート指定を行う場合、各通信中継装置情報のＮＡＴ設定可能なポート範囲情報ＩＮＦ３１，ＩＮＦ３２，ＩＮＦ３３を参照にして、ＮＡＴ設定（より正確には、ＮＡＰＴ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｄｄｒｅｓｓ Ｐｏｒｔ Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ）設定）を行う。具体的に、ポート３００００番が利用可能で、当該ポート３００００番を利用する場合には、端末機器２０は、通信中継装置３１に対して、ネットワーク５２におけるポート３００００番に来たパケットを、ネットワーク５１におけるポート３００００番に転送するように設定する。端末機器２０は、通信中継装置３２に対して、ネットワーク５３におけるポート３００００番に来たパケットを、ネットワーク５２におけるポート３００００番に転送するように設定する。端末機器２０は、通信中継装置３３に対して、ネットワーク５４におけるポート３００００番に来たパケットを、ネットワーク５３におけるポート３００００番に転送するように設定する。この際、ポートは、サーバ４０が接続するネットワーク５４のポートと、端末機器２０が接続するネットワーク５１のポートが一致すればよい。

このように、本実施形態を用いれば、ＮＡＰＴ設定を端末機器２０で実行することができる。

さらに、本実施形態に示すように、ゲートウェイアドレスを通信中継装置情報に含むことで、端末機器２０とサーバ４０との間に接続された各通信中継装置が端末機器２０の調査用パケットに対応しているかを検出することができる。この場合、端末機器２０は、受信した調査用パケットの隣り合う通信中継装置情報を比較する。例えば、図９の例であれば、端末機器２０は、通信中継装置３１情報と通信中継装置３２情報を比較する。より具体的には、端末機器２０は、通信中継装置３１情報のゲートウェイアドレス（１７２．１６．０．１）と、通信中継装置３２情報のＬＡＮ側ＩＰアドレス（１７２．１６．０１）とを比較する。通信中継装置３１，３２が調査用パケットに対応しており、一つのネットワーク５２だけで接続されていれば、通信中継装置３１情報のゲートウェイアドレス（１７２．１６．０．１）と、通信中継装置３２情報のＬＡＮ側ＩＰアドレス（１７２．１６．０１）とは一致する。端末機器２０は、このようなアドレスの一致検出処理をネットワークに沿ってサーバ４０に到達するまで順次行うことで、各通信中継装置が端末機器２０の調査用パケットに対応しているかを検出することができる。

そして、例えば、端末機器２０は、全ての通信中継装置３１，３２，３３が端末機器２０の調査用パケットに対応していることを検出した場合のみに、ＮＡＴ設定を実行するようにしてもよい。

図１０は、本発明の第１の実施形態に係る通信システムにおいて、調査用パケットに対応しない通信中継装置が存在する態様での具体的なアドレス設定例を示す図である。図１０に示す通信システム１０Ａでは、通信中継装置３１，３３が調査用パケットに対応し、通信中継装置３２Ｘが調査用パケットに対応しない場合を示している。

端末機器２０は、通信中継装置３１、通信中継装置３２Ｘ、および通信中継装置３３を、この順で経由してサーバ４０に接続されている。通信中継装置３２Ｘが調査用パケットに対応していない場合、図１０に示すように、調査用パケットには、通信中継装置３１情報と通信中継装置３３情報しか添付されない。

端末機器２０は、上述のゲートウェイアドレスとＬＡＮ側ＩＰアドレスが一致するか否かの検出を行う。図１０に示す態様では、通信中継装置３１と通信中継装置３３との間に接続されている通信中継装置３２の通信中継装置情報が無いので、調査用パケット内で隣り合う通信中継装置情報である通信中継装置３１情報のゲートウェイアドレスと通信中継装置３３情報のＬＡＮ側ＩＰアドレスとが一致しない。端末機器２０は、このアドレスの不一致を検出することで、通信中継装置３１と通信中継装置３３との間に、調査用パケットに対応しない通信中継装置が存在することを検出することができる。

この場合、端末機器２０は、例えば、ＮＡＴ設定を行わない。ただし、ＮＡＴ設定可能な通信中継装置のみに設定を行えばよい通信システムであれば、端末機器２０は、通信中継装置３１，３３のみにＮＡＴ設定を行えばよい。

次に、本発明の第２の実施形態に係る通信システムについて、図を参照して説明する。図１１は、本発明の第２の実施形態に係る通信システムの構成および具体的なアドレス設定例を示す図である。第２の実施形態に係る通信システム１０Ｂは、端末機器２０とサーバ４０との間に存在するＷＡＮに対して、当該ＷＡＮよりもサーバ４０側に通信中継装置３３Ｙが存在するものである。各通信中継装置３３Ｙの基本構成は第１の実施形態に示した通信中継装置３３と同じであり、他の端末機器２０、通信中継装置３１，３２、およびサーバ４０の構成は、第１の実施形態に示した端末機器２０、通信中継装置３１，３２、およびサーバ４０と同じである。したがって、以下では、第１の実施形態と異なる箇所のみを具体的に説明する。

通信中継装置３２は、ＷＡＮを介して通信中継装置３３Ｙに接続されている。通信中継装置３３Ｙはネットワーク５４を介してサーバ４０に接続されている。

通信システム１０Ｂでは、端末機器２０から調査用パケットが送信されると、通信中継装置３１，３２は、それぞれの通信中継装置情報（通信中継装置３１情報、通信中継装置３２情報）を調査用パケットに添付する。通信中継装置３３Ｙは、端末機器２０からの調査用パケットがＷＡＮ側のネットワークからＬＡＮ側のネットワークに伝送される。したがって、上述の戻りフラグが存在しない場合には、通信中継装置情報を添付しない。

しかしながら、通信中継装置３３Ｙはソースアドレスが変換されない方向にＮＡＴが通る位置に存在するので、端末機器２０がＮＡＴ設定を行う必要がない。したがって、通信中継装置３３Ｙの通信中継装置情報が無くても、端末機器２０は、ＮＡＴ設定が必要な通信中継装置である通信中継装置３１，３２の通信中継装置情報が得られているので、適切にＮＡＴ設定を行うことができる。

なお、上述の各実施形態では、有線の通信中継装置を用いる態様を示したが、無線ＬＡＮ通信中継装置等を用いた態様であっても、上述の構成を適用でき、上述の作用効果を奏することができる。

１０，１０Ａ，１０Ｂ：通信システム
２０：端末機器
２１：ＣＰＵ
２２：記憶部
２３：通信ＩＦ
２４：操作部
２５：表示部
３０，３１，３２，３２Ｘ，３３，３３Ｙ：通信中継装置
３０１：制御部
３０３：ＷＡＮ側通信ＩＦ
３０４：ＬＡＮ側通信ＩＦ
４０：サーバ
４１：ＣＰＵ
４２：データベース
４３：通信ＩＦ
５１，５２，５３，５４：ネットワーク

Claims (7)

1. ＷＡＮ側のネットワークに接続するＷＡＮ側通信インターフェースと、
   ＬＡＮ側のネットワークに接続するＬＡＮ側通信インターフェースと、
   前記ＷＡＮ側通信インターフェースと前記ＬＡＮ側通信インターフェースとに接続し、前記ＷＡＮ側のネットワークと前記ＬＡＮ側のネットワークとの間のＩＰアドレス変換を行う制御部と、を備えた通信中継装置であって、
   前記制御部は、前記ＬＡＮ側のネットワーク側から調査用パケットを受け取ると、ＬＡＮ側のネットワーク用のＩＰアドレスと、ＷＡＮ側のネットワーク用のＩＰアドレスを含む通信中継装置情報を添付して、前記ＷＡＮ側のネットワークに送出し、前記ＷＡＮ側のネットワーク側から前記調査用パケットを受け取ると、前記ＬＡＮ側のネットワーク側に接続されている端末機器を宛先として、前記調査用パケットをＬＡＮ側のネットワークを介して前記端末機器の通信インターフェースに送信する、通信中継装置。
2. 前記通信中継装置情報は、デフォルトゲートウェイのＩＰアドレス、および、使用可能なポート番号の範囲の情報の少なくとも一方を含む、
   請求項１に記載の通信中継装置。
3. 前記制御部は、前記ＷＡＮ側に接続されている目的機器が前記調査用パケットを受信して、前記調査用パケットに含まれるデータ通信方向を示す戻りフラグをオフからオンに変更して送出した前記調査用パケットを受け取った場合、前記ＬＡＮ側のネットワーク側に接続されている前記端末機器の前記通信インターフェースに前記調査用パケットを送信する、
   請求項１又は２に記載の通信中継装置。
4. 請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の通信中継装置と、
   ネットワークに接続する端末通信インターフェース、および前記ネットワークに対する通信制御を行う端末制御部を備えた端末機器と、
   前記端末機器が前記通信中継装置を介して接続する目的機器と、を備えた通信システムであって、
   前記端末制御部は、
   前記調査用パケットを前記目的機器に宛てて発信するとともに、前記目的機器から返信された調査用パケットを受信して解析することで、前記通信中継装置情報を取得する、
   通信システム。
5. 前記端末制御部は、
   前記通信中継装置情報を取得すると、各通信中継装置に対してＩＰアドレス設定情報を送信し、
   前記通信中継装置は、前記ＩＰアドレス設定情報を用いてＩＰアドレス設定を行う、
   請求項４に記載の通信システム。
6. 前記端末制御部は、前記調査用パケットにデータ通信方向を示す戻りフラグを追加し、
   前記目的機器は、前記調査用パケットを受信すると、前記戻りフラグをオフからオンに切り替えて、前記調査用パケットを返信し、
   前記通信中継装置の制御部は、前記戻りフラグがオフであることを検出したときに、前記通信中継装置情報を添付する、
   請求項４または請求項５に記載の通信システム。
7. 前記通信中継装置は、ルータである、
   請求項４乃至請求項６の何れか一項に記載の通信システム。

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