JP6438313B2 - パケット振り分け装置およびパケット振り分け方法 - Google Patents

Description

本発明は、同一のブロードキャストドメインで複数の異なるネットワークを構成するネットワーク構成技術に関する。

通常、ユーザ端末において、複数の異なるネットワークを介して複数のサービスの提供を受ける場合、それぞれのネットワークに接続し、ＩＰアドレスの割り当てを受ける必要がある。
従来、このように、複数の異なるネットワークからＩＰアドレスの割り当てを受けるには、ネットワークごとに、物理または仮想インタフェース（Ｉ／Ｆ）を用意し、ユーザ端末のインタフェースごとにネットワークを分離する手法がとられている。

例えば、非特許文献１には、トンネルを用いることで、インタフェースごとにネットワークを論理的に分割する手法が開示されている。
この非特許文献１に記載の手法では、ユーザ端末とターゲットのネットワークとの間に特別なゲートウェイを設置し、ユーザ端末からターゲットのネットワークへの認証要求を契機に、ユーザ端末とゲートウェイとの間でトンネルＩ／Ｆを作成する。そして、この手法は、ゲートウェイと複数のネットワークとの間の仮想Ｉ／Ｆと、作成したトンネルＩ／Ｆとをバインドすることで、複数のターゲットネットワークへの同時接続を可能としている。

なお、この手法は、トンネル（ＩＰ−ｉｎ−ＩＰトンネル）を用い、レイヤ３以上の情報のみをカプセル化するため、ＤＨＣＰメッセージのＭＡＣアドレスを含むレイヤ２以下のヘッダを削除してしまう。そこで、この手法は、ゲートウェイ上で、アドレス割り当てやルーティング情報の設定を行うためのスクリプトファイルを動的に作成し、ユーザ端末上で動作させることで、ユーザ端末にアドレスを割り当てている。

石川，藤田、"レイヤ２認証におけるサイト多重帰属方式"、電子情報通信学会技術研究報告（ＮＳ２００４−１２）、ｐｐ．１３−１６、２００４年４月

前記した従来手法では、トンネルを用いて情報をカプセル化する必要があるため、ゲートウェイやユーザ端末におけるカプセル化とその解除を行うための負荷が大きいという問題がある。
また、前記した従来手法では、トンネルを用いるため、レイヤ２以下のヘッダを削除する必要があり、アドレス割り当てやルーティング情報の設定を、ユーザ端末上で動作させなければならず、さらに負荷が大きくなるという問題がある。
このように、トンネルを用いてネットワークを分離すると、ゲートウェイやユーザ端末における負荷が大きいため、トンネルを用いない手法が望まれていた。

なお、従来の手法においてトンネルを用いないと、以下のような問題が生じる。
例えば、図１７に示すように、複数のネットワーク（ＮＷ）のゲートウェイ（ＧＷ）１０（１０_１，１０_２）と、複数のインタフェース（Ｉ／Ｆ１，Ｉ／Ｆ２）を備えたユーザ端末３０とを、スイッチ（レイヤ２スイッチ）２０Ｄを介してＶＬＡＮ（Virtual Local Area Network）を構成したとする。このＶＬＡＮ上のＧＷは、同一のレイヤ２（Ｌ２）ブロードキャストドメインに属する。
ここで、ユーザ端末３０は、内蔵するルーチングテーブル等に従い、それぞれのＮＷごとにＩＰアドレスを使い分ける必要がある。

この場合、図１８に示すように、ユーザ端末３０は、それぞれのインタフェース（Ｉ／Ｆ１，Ｉ／Ｆ２）が、それぞれ割り当てるＩＰアドレスを取得するためのＤＨＣＰサーバを探すために、ＤＨＣＰ Ｄｉｓｃｏｖｅｒパケットをブロードキャストする。
すると、複数のＮＷ（ＮＷ１，ＮＷ２）から、それぞれのＧＷを介して、ＤＨＣＰ Ｏｆｆｅｒパケットが返信される。
すなわち、ユーザ端末３０の複数のインタフェース（Ｉ／Ｆ１，Ｉ／Ｆ２）は、ＮＷ１，ＮＷ２からそれぞれ複数のＤＨＣＰ Ｏｆｆｅｒパケットを受信することになる。

この場合、ユーザ端末３０は、どのＤＨＣＰ ＯｆｆｅｒパケットがどのＮＷから送信されたものかが分からないため、それぞれのインタフェース（Ｉ／Ｆ１，Ｉ／Ｆ２）が、いずれかのＤＨＣＰ Ｏｆｆｅｒに対して応答することになる。このとき、各インタフェース（Ｉ／Ｆ１，Ｉ／Ｆ２）からは、同じＮＷ（ＮＷ１またはＮＷ２）に対して、ＤＨＣＰ Ｒｅｑｕｅｓｔパケットを送信するおそれがあり、それぞれのＮＷごとにＩＰアドレスを使い分けることができないことになる。例えば、図１８に示した例では、各Ｉ／Ｆ１，Ｉ／Ｆ２は、どちらもＮＷ１からＩＰアドレスを割り当てられることになる。

また、図１９に示すように、ユーザ端末３０のＩ／Ｆ２から、ＤＨＣＰやＡＲＰのためにブロードキャストのパケットを送信した場合、例えば、ＮＷ２のＩＰアドレスを取得するためのＤＨＣＰ Ｄｉｓｃｏｖｅｒを送信した場合、応答する必要のないＮＷ（図１９の例では、ＮＷ１）にも、ブロードキャストのパケットが到達してしまう。
また、図２０に示すように、ＮＷ２からブロードキャストのパケットが送信された場合、ユーザ端末３０のインタフェース（Ｉ／Ｆ１，Ｉ／Ｆ２）のみならず、他のＮＷ１のＧＷにも、ブロードキャストのパケットが到達してしまう。
このように、各ＮＷ（ＮＷ１，ＮＷ２）のＧＷを跨って不要なパケットが到達することになり、ＮＷのＧＷ間の独立性を保つことができないとともに、ＧＷの処理負荷やネットワークの負荷が増大してしまうという問題が発生する。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、トンネルを用いずに、Ｌ２ブロードキャストドメインにおいて送出されるブロードキャストのパケットを不要なネットワークに送信しないようにしたパケット振り分け装置およびパケット振り分け方法を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、請求項１に記載のパケット振り分け装置は、複数のネットワークへのゲートウェイと、ユーザ端末の複数の通信インタフェースとの間のレイヤ２ネットワーク上において、パケットの振り分けを行うパケット振り分け装置であって、前記ゲートウェイに対応した複数の第１接続ポートと、前記通信インタフェースに対応した複数の第２接続ポートと、前記複数のネットワークを識別する予め定めたネットワーク識別情報と前記ゲートウェイおよび前記通信インタフェースのＭＡＣアドレスとを対応付けたネットワーク定義テーブル、並びに、前記ゲートウェイのＭＡＣアドレスと前記第１接続ポートとを対応付けるとともに前記通信インタフェースのＭＡＣアドレスと前記第２接続ポートとを対応付けたＭＡＣアドレステーブルを記憶する記憶手段と、前記第１接続ポートおよび前記第２接続ポートを介して、前記パケットを入出力する入出力手段と、前記ネットワーク定義テーブルを参照し、前記第１接続ポートを介して入力されるブロードキャストのパケットの宛先のＭＡＣアドレスを、当該パケットに含まれる前記ネットワーク識別情報に対応する前記通信インタフェースのＭＡＣアドレスに書き換え、前記第２接続ポートを介して入力されるブロードキャストのパケットの宛先のＭＡＣアドレスを、当該パケットに含まれる前記ネットワーク識別情報に対応する前記ゲートウェイのＭＡＣアドレスに書き換えるアドレス書き換え手段と、前記ＭＡＣアドレステーブルを参照し、前記入出力手段を介して入力されるユニキャストのパケット、および、前記アドレス書き換え手段によってアドレスが書き替えられたパケットを、宛先のＭＡＣアドレスに対応する前記第１接続ポートまたは前記第２接続ポートを介して前記入出力手段により出力する出力先決定手段と、を備えることを特徴とする。

また、請求項４に記載のパケット振り分け方法は、複数のネットワークへのゲートウェイと、ユーザ端末の複数の通信インタフェースとの間のレイヤ２ネットワーク上において、パケット振り分け装置の前記ゲートウェイに対応した複数の第１接続ポートと、前記通信インタフェースに対応した複数の第２接続ポートとを介して、パケットの振り分けを行うパケット振り分け方法であって、前記パケット振り分け装置の前記第１接続ポートまたは前記第２接続ポートを介して、前記ゲートウェイまたは前記通信インタフェースから前記パケットを入力するパケット入力ステップと、前記パケット振り分け装置のアドレス書き換え手段によって、前記複数のネットワークを識別する予め定めたネットワーク識別情報と前記ゲートウェイおよび前記通信インタフェースのＭＡＣアドレスとを対応付けたネットワーク定義テーブルを参照し、前記第１接続ポートを介して入力されたブロードキャストのパケットの宛先のＭＡＣアドレスを、当該パケットに含まれる前記ネットワーク識別情報に対応する前記通信インタフェースのＭＡＣアドレスに書き換え、前記第２接続ポートを介して入力されたブロードキャストのパケットの宛先のＭＡＣアドレスを、当該パケットに含まれる前記ネットワーク識別情報に対応する前記ゲートウェイのＭＡＣアドレスに書き換えるアドレス書き換えステップと、前記パケット振り分け装置の出力先決定手段によって、前記ゲートウェイのＭＡＣアドレスと前記第１接続ポートとを対応付けるとともに前記通信インタフェースのＭＡＣアドレスと前記第２接続ポートとを対応付けたＭＡＣアドレステーブルを参照し、前記パケット入力ステップで入力されたユニキャストのパケット、および、前記アドレス書き換えステップでアドレスが書き替えられたパケットを、宛先のＭＡＣアドレスに対応する前記第１接続ポートまたは前記第２接続ポートを介してパケットを出力するパケット出力ステップと、を含むことを特徴とする。

このようにすることで、パケット振り分け装置は、パケットに含まれるネットワーク識別情報によって、複数のネットワークの識別が可能になり、ブロードキャストパケットに対して、ネットワーク識別情報に予め対応付けているＭＡＣアドレスに宛先を書き替えることができる。すなわち、パケット振り分け装置は、ブロードキャストを宛先固定のユニキャストのパケットに変換することができ、不要なゲートウェイへのパケットの転送を行うことがない。また、パケット振り分け装置は、ネットワークを識別してパケットを振り分けるため、ユーザ端末からのＤＨＣＰによってＩＰアドレスを取得する場合でも、所定のネットワークに対応するゲートウェイにパケットが振り分けられ、複数のネットワークからＩＰアドレスの割り当てを受ける不具合も生じない。

請求項２に記載のパケット振り分け装置は、請求項１に記載のパケット振り分け装置において、前記ユニキャストのパケットに含まれる宛先のＭＡＣアドレスと前記ネットワーク識別情報との関係が、前記ネットワーク定義テーブルに保持されていないパケットを破棄する振り分け判定手段をさらに備えることを特徴とする。

このようにすることで、パケット振り分け装置は、パケットに含まれるネットワーク識別情報と宛先のＭＡＣアドレスとが対応していなければ、パケットを破棄するため、不要なパケットを振り分けることがない。

請求項３に記載のパケット振り分け装置は、請求項１または請求項２に記載のパケット振り分け装置において、前記記憶手段には、さらに、前記第１接続ポートおよび前記第２接続ポートに接続される機器のＭＡＣアドレスとＩＰアドレスとを対応付けたＡＲＰテーブルを記憶し、前記ＡＲＰテーブルを参照し、前記入出力手段を介して入力されるＡＲＰの要求パケットに対し、当該要求パケットに含まれる宛先のＩＰアドレスに対応するＭＡＣアドレスを含んだＡＲＰの応答パケットを、前記要求パケットを入力した前記第１接続ポートまたは前記第２接続ポートを介して前記入出力手段により出力するアドレス代理応答手段を、さらに備えることを特徴とする。

このようにすることで、パケット振り分け装置は、ブロードキャストで配信されるＡＲＰに対して、代理応答を行うことができ、ネットワークの負荷を軽減させることができる。

本発明のパケット振り分け装置は、複数のネットワークへのゲートウェイと、ユーザ端末の複数の通信インタフェースとの間のレイヤ２ネットワーク上において、パケットの振り分けを行うパケット振り分け装置であって、前記ゲートウェイに対応した複数の第１接続ポートと、前記通信インタフェースに対応した複数の第２接続ポートと、前記複数のネットワークを識別する予め定めたネットワーク識別情報と、前記第１接続ポートおよび前記第２接続ポートとを対応付けたネットワーク定義テーブルを記憶する記憶手段と、前記第１接続ポートおよび前記第２接続ポートを介して、前記パケットを入出力する入出力手段と、前記ネットワーク定義テーブルを参照し、前記第１接続ポートを介して入力されるパケットを、当該パケットに含まれる前記ネットワーク識別情報に対応する前記第２接続ポートを介して前記入出力手段により出力し、前記第２接続ポートを介して入力されるパケットを、当該パケットに含まれる前記ネットワーク識別情報に対応する前記第１接続ポートを介して前記入出力手段により出力する出力先決定手段と、を備えることを特徴とする。

また、本発明のパケット振り分け方法は、複数のネットワークへのゲートウェイと、ユーザ端末の複数の通信インタフェースとの間のレイヤ２ネットワーク上において、パケット振り分け装置の前記ゲートウェイに対応した複数の第１接続ポートと、前記通信インタフェースに対応した複数の第２接続ポートとを介して、パケットの振り分けを行うパケット振り分け方法であって、前記パケット振り分け装置の前記第１接続ポートまたは前記第２接続ポートを介して、前記ゲートウェイまたは前記通信インタフェースから前記パケットを入力するパケット入力ステップと、前記パケット振り分け装置の出力先決定手段によって、前記複数のネットワークを識別する予め定めたネットワーク識別情報と、前記第１接続ポートおよび前記第２接続ポートとを対応付けたネットワーク定義テーブルを参照し、前記第１接続ポートを介して入力されたパケットを、当該パケットに含まれる前記ネットワーク識別情報に対応する前記第２接続ポートを介して出力し、前記第２接続ポートを介して入力されたパケットを、当該パケットに含まれる前記ネットワーク識別情報に対応する前記第１接続ポートを介して出力するパケット出力ステップと、を含むことを特徴とする。

このようにすることで、パケット振り分け装置は、パケットに含まれるネットワーク識別情報によって、複数のネットワークの識別が可能になり、ブロードキャストパケットに対して、ネットワーク識別情報に予め対応付けている接続ポートに対してパケットを出力することができる。すなわち、パケット振り分け装置は、ネットワーク識別情報によって、不要なゲートウェイへのパケットの転送を行うことがない。また、パケット振り分け装置は、ネットワークを識別してパケットを振り分けるため、ユーザ端末からのＤＨＣＰによってＩＰアドレスを取得する場合でも、所定のネットワークに対応するゲートウェイにパケットが振り分けられ、複数のネットワークからＩＰアドレスの割り当てを受ける不具合も生じない。

本発明によれば、Ｌ２ブロードキャストドメインにおいて送出されるブロードキャストのパケットを、複数のネットワークに跨って送出することがなく、ゲートウェイ間の独立性を保つことができる。また、本発明によれば、トンネル等の処理を行うことなく、ゲートウェイやユーザ端末の負荷を軽減することができる。

本発明の実施形態に係るパケット振り分け装置を含んだＬ２ブロードキャストドメインを構成するマルチＩＰネットワークの構成例を示す構成図である。 本発明の第１実施形態に係るパケット振り分け装置の構成を示す構成図である。 図２のネットワーク定義テーブルの構造例を示すデータ構造図である。 図２のＭＡＣアドレステーブルの構造例を示すデータ構造図である。 ネットワーク（ＮＷ）識別情報の具体例を説明するための図であって、（ａ）はＤＨＣＰパケットの例、（ｂ）はＡＲＰパケットの例を示す。 本発明の第１実施形態に係るパケット振り分け装置のパケット振り分けシーケンスを示す図であって、（ａ）はユーザ端末側からのパケット、（ｂ）はネットワーク側からのパケットの振り分けシーケンスを示す。 本発明の第１実施形態に係るパケット振り分け装置の振り分け判定シーケンスを示す図であって、（ａ）は振り分けを可とするシーケンス、（ｂ）は振り分けを不可するとシーケンスを示す。 本発明の第１実施形態に係るパケット振り分け装置の動作を説明するシーケンス図であって、（ａ）はＤＨＣＰのブロードキャストをユーザ端末（Ｉ／Ｆ１）から送信した例、（ｂ）はＤＨＣＰのブロードキャストをユーザ端末（Ｉ／Ｆ２）から送信した例を示す。 本発明の第２実施形態に係るパケット振り分け装置の構成を示す構成図である。 図９のＡＲＰテーブルの構造例を示すデータ構造図である。 本発明の第２実施形態に係るパケット振り分け装置のＡＲＰ代理応答のシーケンスを示す図であって、（ａ）はユーザ端末側からのＡＲＰ要求、（ｂ）はネットワーク側からのＡＲＰ要求のシーケンスを示す。 本発明の第３実施形態に係るパケット振り分け装置の構成を示す構成図である。 図１２のネットワーク定義テーブルの構造例を示すデータ構造図である。 本発明の第３実施形態に係るパケット振り分け装置のパケット振り分けシーケンスを示す図であって、（ａ）はユーザ端末側からのパケット、（ｂ）はネットワーク側からのパケットの振り分けシーケンスを示す。 参考例（第４実施形態）のＬ２ブロードキャストドメインを構成するマルチＩＰネットワークの構成例を示す構成図である。 参考例（第４実施形態）のパケット振り分けシーケンスを示す図であって、（ａ）はユーザ端末側からのパケット、（ｂ）はネットワーク側からのパケットの振り分けシーケンスを示す。 従来のスイッチを含んだＬ２ブロードキャストドメインを構成するマルチＩＰネットワークの構成例を示す構成図である。 図１７のネットワーク構成において、ＤＨＣＰパケットの転送の流れの例を示すシーケンス図である。 図１７のネットワーク構成において、ユーザ端末からのブロードキャストの流れを説明するための説明図である。 図１７のネットワーク構成において、ネットワークからのブロードキャストの流れを説明するための説明図である。

本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
≪全体構成≫
まず、図１を参照して、本発明の実施形態に係るパケット振り分け装置を含んだマルチＩＰネットワークＮの全体構成について説明する。
図１に示すように、本発明の実施形態では、マルチＩＰネットワークＮの構成として、同一のＶＬＡＮ（Virtual Local Area Network）上に複数のネットワーク（第１ネットワークＮＷ１，第２ネットワークＮＷ２）のゲートウェイ（ＧＷ１０_１，ＧＷ１０_２）と、パケット振り分け装置２０と、ユーザ端末３０と、を備える。

ゲートウェイ（ＧＷ）１０は、ネットワークドメインを切り分ける装置である。ここで、ＮＷ１およびＮＷ２は、それぞれＧＷ１０_１およびＧＷ１０_２によって、ユーザ端末３０とは異なるネットワークドメイン、ＩＰアドレス帯を有する。また、ユーザ端末３０と、それぞれのＮＷ１，ＮＷ２に対応するＧＷ１０_１，ＧＷ１０_２とは、同一のレイヤ２（Ｌ２）ブロードキャストドメインに属する。
また、ＧＷ１０_１，ＧＷ１０_２は、それぞれ、ユーザ端末３０の通信インタフェース（Ｉ／Ｆ１，Ｉ／Ｆ２）ごとに、ＩＰアドレスを割り当てるＤＨＣＰサーバの機能を有する。
なお、ここでは、ＤＨＣＰサーバの機能をＧＷ１０に持たせることとして説明するが、ＤＨＣＰサーバは、それぞれのネットワークＮＷ１，ＮＷ２上に存在することとしてもよい。

パケット振り分け装置２０は、複数のネットワークＮＷ１，ＮＷ２と、ユーザ端末３０の複数の通信インタフェースＩ／Ｆ１，Ｉ／Ｆ２との間で転送されるパケットの出力先を振り分けるレイヤ２スイッチである。ただし、パケット振り分け装置２０は、従来のレイヤ２スイッチとは異なり、複数のネットワークＮＷ１，ＮＷ２ごとに予め定められた出力先にパケットを振り分ける。このパケット振り分け装置２０については、後で詳細に説明する。

ユーザ端末３０は、複数の通信インタフェースＩ／Ｆ１，Ｉ／Ｆ２を備え、各Ｉ／Ｆ１，Ｉ／Ｆ２を介して、ＮＷ１，ＮＷ２で提供されるサービス（例えば、コンテンツ配信）を享受するものである。このユーザ端末３０は、Ｉ／Ｆ１，Ｉ／Ｆ２ごとに、ＤＨＣＰクライアントの機能を有する。これによって、ユーザ端末３０は、ＧＷ１０_１，ＧＷ１０_２から、Ｉ／Ｆ１，Ｉ／Ｆ２ごとに、ＩＰアドレスが割り当てられる。
ここで、通信インタフェースＩ／Ｆ１，Ｉ／Ｆ２は、例えば、物理Ｉ／Ｆである通信ボード、ネットワークカード等、あるいは、物理Ｉ／Ｆ上に仮想的に構成された仮想Ｉ／Ｆである。通信インタフェースＩ／Ｆ１，Ｉ／Ｆ２を仮想Ｉ／Ｆとする場合、ユーザ端末の物理Ｉ／Ｆ上に仮想Ｉ／Ｆ（Ｉ／Ｆ１，Ｉ／Ｆ２）を構成し、例えば、ポートｃ１と接続した形態とすればよい。

なお、ここでは、ネットワークＮＷ１，ＮＷ２や、ユーザ端末３０のＩ／Ｆ１，Ｉ／Ｆ２をそれぞれ２つで説明するが、３以上であっても構わない。
以下、本発明の実施形態に係るパケット振り分け装置２０について詳細に説明する。

≪第１実施形態≫
＜パケット振り分け装置の構成＞
まず、図２を参照して、本発明の第１実施形態に係るパケット振り分け装置２０の構成について説明する。図２に示すように、パケット振り分け装置２０は、通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）部２１と、記憶部２２と、制御部２３と、で構成される。
また、パケット振り分け装置２０は、複数のネットワーク（ＮＷ１，ＮＷ２）用のＧＷ１０_１，１０_２、および、ユーザ端末３０の各インタフェースＩ／Ｆ１，Ｉ／Ｆ２との間でパケットのデータの送受を行う複数のポート（接続ポート：ｓ１，ｓ２，ｃ１，ｃ２）を備える。

ここでは、各ポート（ｓ１，ｓ２，ｃ１，ｃ２）は、予めＧＷ１０と接続するポート（ｓ１，ｓ２）と、ユーザ端末３０と接続するポート（ｃ１，ｃ２）とを定めておく。以下、ＧＷ１０と接続するポート（ｓ１，ｓ２）を、ＤＨＣＰサーバが所在する側として、Ｓ−Ｚｏｎｅポートと呼称する場合がある。また、ユーザ端末３０と接続するポート（ｃ１，ｃ２）を、ＤＨＣＰクライアントが所在する側として、Ｃ−Ｚｏｎｅポートと呼称する場合がある。なお、ポートの数は、この数に限定されるものではない。

通信Ｉ／Ｆ部２１は、各ポート（ｓ１，ｓ２，ｃ１，ｃ２）を介して入力されるパケットを、制御部２３の制御により、他のポート（ｓ１，ｓ２，ｃ１，ｃ２）に振り分けて出力するものである。この通信Ｉ／Ｆ部２１は、ポート（ｓ１，ｓ２，ｃ１，ｃ２）に対応して、複数の入出力手段（２１ｓ１，２１ｓ２，２１ｃ１，２１ｃ２）を備える。

例えば、入出力手段２１ｓ１は、ポートｓ１からパケットを入力し、制御部２３に出力する。また、入出力手段２１ｓ１は、制御部２３から入力されたパケットを、ポートｓ１に出力する。他の入出力手段（２１ｓ２，２１ｃ１，２１ｃ２）は、入出力するポートが異なるだけで、入出力手段２１ｓ１と同じであるため、説明を省略する。

記憶部（記憶手段）２２は、パケット振り分け装置２０のポート（ｓ１，ｓ２，ｃ１，ｃ２）と、複数のネットワーク（ＮＷ１，ＮＷ２）、および、ユーザ端末３０の各インタフェースＩ／Ｆ１，Ｉ／Ｆ２との関係を予め記憶するものである。
ここでは、記憶部２２に、ネットワーク定義テーブル２２１と、ＭＡＣアドレステーブル２２２とを予め記憶しておく。

ネットワーク定義テーブル２２１は、複数のネットワーク（ＮＷ１，ＮＷ２）を識別するネットワーク（ＮＷ）識別情報と、各ポートに接続される機器（ＧＷ１０_１，ＧＷ１０_２，Ｉ／Ｆ１，Ｉ／Ｆ２）のＭＡＣアドレスとを対応付けたテーブル情報である。

ここで、図３を参照して、ネットワーク定義テーブル２２１の具体例について説明する。
図３では、ＤＨＣＰサーバが所在する側（Ｓ−Ｚｏｎｅ）と、ＤＨＣＰクライアントが所在する側（Ｃ−Ｚｏｎｅ）とに分けて、それぞれ、ＮＷ識別情報と、各ポートに接続される機器（ＧＷ１０_１，ＧＷ１０_２，Ｉ／Ｆ１，Ｉ／Ｆ２）用のＭＡＣアドレスとを対応付けた例を示している。

この図３では、ＮＷ１を識別するＮＷ識別情報＜ＮＷ１＞と＜ＮＷ１用ＧＷのＭＡＣアドレス＞とを対応付け、ＮＷ２を識別するＮＷ識別情報＜ＮＷ２＞と＜ＮＷ２用ＧＷのＭＡＣアドレス＞とを対応付けている。
また、ＮＷ１を識別するＮＷ識別情報＜ＮＷ１＞と＜Ｉ／Ｆ１のＭＡＣアドレス＞とを対応付け、ＮＷ２を識別するＮＷ識別情報＜ＮＷ２＞と＜Ｉ／Ｆ２のＭＡＣアドレス＞とを対応付けている。

ここで、ＮＷ識別情報は、複数のネットワーク（ＮＷ１，ＮＷ２）を識別する情報である。このＮＷ識別情報は、複数のネットワーク（ＮＷ１，ＮＷ２）の提供者、あるいは、Ｌ２ブロードキャストドメインであるＶＬＡＮ（図１参照）を提供するアクセスネットワークの提供者と、ユーザとの間で取り決めておく情報である。

例えば、図５（ａ）に示すように、パケットがＤＨＣＰのパケットの場合、ＮＷ識別情報として、ＤＨＣＰｖ４メッセージ内のｓｎａｍｅ（サーバ名），Ｏｐｔｉｏｎｓ（オプションパラメータ）を用いることができる。
あるいは、イーサネット（Ethernet：登録商標）のＬ２ヘッダ内のＭＡＣアドレス（発信元ＭＡＣアドレス）、ＤＨＣＰ（ｖ４／ｖ６）メッセージ内のＤＨＣＰクライアントのクライアントＭＡＣアドレス（ユーザ端末のインタフェースのＭＡＣアドレス）等を用いることができる。

また、図５（ｂ）に示すように、パケットがＡＲＰのパケットの場合、ＮＷ識別情報として、Ｌ２ヘッダ内のＭＡＣアドレス（発信元ＭＡＣアドレス）、ＡＲＰメッセージ内の宛先ＩＰアドレスあるいは発信元ＭＡＣアドレス等を用いることができる。
すなわち、図３のネットワーク定義テーブル２２１のＮＷ識別情報は、ネットワークを識別する固有値（例えば、“１”，“２”，…）に、図５で例示した情報を対応付けた情報である。
なお、ここでは、ＮＷ識別情報として、Ｌ２ヘッダ（イーサネットヘッダ）内の発信元ＭＡＣアドレスを用いる例で説明する。その場合、図３のネットワーク定義テーブル２２１内のＮＷ識別情報内の情報とＭＡＣアドレスとが同じであるため、ＮＷ識別情報は、単にネットワークを識別する固有値としてもよい。
図２に戻って、パケット振り分け装置２０の構成について説明を続ける。

ＭＡＣアドレステーブル２２２は、各ポートに接続される機器（ＧＷ１０_１，ＧＷ１０_２，Ｉ／Ｆ１，Ｉ／Ｆ２）のＭＡＣアドレスと接続するポート（接続ポート）とを対応付けたテーブル情報である。

ここで、図４を参照して、ＭＡＣアドレステーブル２２２の具体例について説明する。
図４では、各ポートに接続される機器（ＧＷ１０_１，ＧＷ１０_２，Ｉ／Ｆ１，Ｉ／Ｆ２）のＭＡＣアドレスと、各ポート（接続ポート）とを対応付けた例を示している。

この図４では、＜ＮＷ１用ＧＷのＭＡＣアドレス＞と＜ＮＷ１用ＧＷの接続ポート＞とを対応付け、＜ＮＷ２用ＧＷのＭＡＣアドレス＞と＜ＮＷ２用ＧＷの接続ポート＞とを対応付けている。また、＜Ｉ／Ｆ１のＭＡＣアドレス＞と＜Ｉ／Ｆ１の接続ポート＞とを対応付け、＜Ｉ／Ｆ２のＭＡＣアドレス＞と＜Ｉ／Ｆ２の接続ポート＞とを対応付けている。
図２に戻って、パケット振り分け装置２０の構成について説明を続ける。

制御部２３は、記憶部２２に記憶されているテーブルを参照して、複数のポート（ｓ１，ｓ２，ｃ１，ｃ２）から入力されるパケットの出力を、各ポートに振り分ける制御を行うものである。ここでは、制御部２３は、アドレス書き換え手段２３１と、出力先決定手段２３２と、振り分け判定手段２３３と、を備える。

アドレス書き換え手段２３１は、通信Ｉ／Ｆ部２１から入力されるパケットのうちで、ブロードキャストパケットについて、宛先のアドレスを特定のアドレスに書き換えるものである。
ここでは、アドレス書き換え手段２３１は、ＤＨＣＰやＡＲＰのブロードキャストのパケットを入力した場合、ネットワーク定義テーブル２２１（図３参照）を参照して、当該パケットに含まれているＮＷ識別情報に対応するＭＡＣアドレスを取得する。
このとき、アドレス書き換え手段２３１は、Ｓ−Ｚｏｎｅのポートから入力されたパケットについては、Ｃ−Ｚｏｎｅで対応するＭＡＣアドレスを取得する。一方、アドレス書き換え手段２３１は、Ｃ−Ｚｏｎｅのポートから入力されたパケットについては、Ｓ−Ｚｏｎｅで対応するＭＡＣアドレスを取得する。
そして、アドレス書き換え手段２３１は、入力されたブロードキャストパケットの宛先を、ネットワーク定義テーブル２２１から取得したＭＡＣアドレスに書き換える。
これによって、ブロードキャストパケットの宛先が特定のＭＡＣアドレスに限定されることになる。

このアドレス書き換え手段２３１は、宛先のＭＡＣアドレスを書き替えたパケットを出力先決定手段２３２に出力する。なお、アドレス書き換え手段２３１は、通信Ｉ／Ｆ部２１から入力されるパケットのうちでユニキャストパケットについては、そのまま、出力先決定手段２３２に出力する。

出力先決定手段２３２は、アドレス書き換え手段２３１によって、必要に応じてアドレスが書き替えられたパケットの出力先のポートを決定し、パケットを出力するものである。
すなわち、出力先決定手段２３２は、アドレス書き換え手段２３１からパケットを入力し、ＭＡＣアドレステーブル２２２（図４参照）を参照して、パケットの宛先のＭＡＣアドレスに対応する接続ポートを取得する。
そして、出力先決定手段２３２は、通信Ｉ／Ｆ部２１を介して、取得した接続ポートに対応するポートから、パケットを出力する。

これによって、例えば、図６（ａ）に示すように、ＮＷ１のＮＷ識別情報が含まれたＤＨＣＰパケットがＩ／Ｆ１を介してブロードキャスト（Broadcast）で配信された場合、パケット振り分け装置２０は、宛先をＮＷ１のＭＡＣアドレスに書き換え、ＮＷ１用のＧＷのポートに出力することで、ＮＷ１に正しくパケットを振り分けることができる。

また、例えば、図６（ｂ）に示すように、ＮＷ１のＮＷ識別情報が含まれたＤＨＣＰパケットがＮＷ１からブロードキャスト（Broadcast）で配信された場合、パケット振り分け装置２０は、宛先をＩ／Ｆ１のＭＡＣアドレスに書き換え、Ｉ／Ｆ１のポートに出力することで、Ｉ／Ｆ１に正しくパケットを振り分けることができる。
なお、ここでは、出力先決定手段２３２は、後記する振り分け判定手段２３３によって、パケットの宛先を判定し、宛先のＭＡＣアドレスが正規のアドレスではなく振り分けができないと判定されたパケットについては破棄することする。

振り分け判定手段２３３は、出力先決定手段２３２から入力したパケットの宛先のＭＡＣアドレスが正しい宛先か否かを判定するものである。
すなわち、振り分け判定手段２３３は、ネットワーク定義テーブル２２１（図３参照）を参照して、ユニキャストのパケットに含まれているＮＷ識別情報と、宛先ＭＡＣアドレスとの関係が正しいか否かを判定する。
この振り分け判定手段２３３は、判定結果を出力先決定手段２３２に出力する。

これによって、例えば、図７（ａ）に示すように、ＮＷ１のＮＷ識別情報が含まれ、宛先のＭＡＣアドレスがＩ／Ｆ１のＭＡＣアドレスであるユニキャスト（Unicast）がＮＷ１から配信された場合、振り分け判定手段２３３は、ネットワーク定義テーブル２２１（図３参照）により、ＮＷ識別情報と宛先ＭＡＣアドレスとの関係が正しく、振り分け可と判定する。

また、例えば、図７（ｂ）に示すように、ＮＷ２のＮＷ識別情報が含まれ、宛先のＭＡＣアドレスがＩ／Ｆ１のＭＡＣアドレスであるユニキャスト（Unicast）がＮＷ２から配信された場合、振り分け判定手段２３３は、ネットワーク定義テーブル２２１（図３参照）により、ＮＷ識別情報と宛先ＭＡＣアドレスとの関係が正しくなく、振り分け不可と判定する。これによって、当該パケットは出力先決定手段２３２により破棄される。
なお、振り分け判定手段２３３は、エラー処理であって、本発明において必ずしも必須の構成ではない。

以上説明したように、パケット振り分け装置２０を構成することで、複数のＮＷのＤＨＣＰサーバが同一のＬ２ブロードキャストドメインに存在し、ユーザ端末３０の複数のＩ／Ｆが当該Ｌ２ブロードキャストドメインに属する場合でも、それぞれのＩ／Ｆに個別にＮＷのＩＰアドレスを割り当てることができる。
また、パケット振り分け装置２０は、ユーザ端末３０からブロードキャストが送出された場合、必要なＮＷのＧＷに対してのみパケットを転送することができる。

また、パケット振り分け装置２０は、複数のＮＷの一つからブロードキャストが送出された場合、ユーザ端末３０の必要なＩ／Ｆに対してのみパケットを転送し、他のＮＷのＧＷに対してパケットを転送しないようにパケットを振り分けることができる。
これによって、パケット振り分け装置２０は、複数のＮＷのＧＷにおける処理負荷を増大させることなく、各ＮＷのＧＷ間の独立性を保つことができる。

＜パケット振り分け装置の動作＞
次に、図８を参照（構成については、適宜図２参照）して、パケット振り分け装置２０の動作について説明する。なお、ここでは、本発明のパケット振り分け装置２０の特徴となるブロードキャストパケットのアドレスの変換動作についてのみ説明することとする。
また、ここでは、ＤＨＣＰのブロードキャストの転送動作を例として説明する。ＤＨＣＰは、ＤＨＣＰサーバから、ＩＰアドレスを取得するプロトコルである。
図８（ａ）は、Ｉ／Ｆ１から、ＮＷ１を対象とするブロードキャストによるＤＨＣＰ Ｄｉｓｃｏｖｅｒを送信し、ＤＨＣＰ Ｏｆｆｅｒを受信するまでのシーケンスを示している。

図８（ａ）に示すように、ユーザ端末３０のＩ／Ｆ１（ＤＨＣＰクライアント）から、レイヤ２ヘッダの宛先（ｄｓｔ）ＭＡＣアドレスをブロードキャスト（Broadcast）、発信元（ｓｒｃ）ＭＡＣアドレスをＩ／Ｆ１のＭＡＣアドレスとするＤＨＣＰ Ｄｉｓｃｏｖｅｒのパケットが送信される（ステップＳ１）。この場合、ＮＷ識別情報は、発信元のＩ／Ｆ１のＭＡＣアドレスであって、ネットワーク定義テーブル２２１（図３参照）で定義されるように、ＮＷ１を識別する情報である。

すると、パケット振り分け装置２０は、Ｉ／Ｆ１に対応するポートｃ１を介して、入出力手段２１ｃ１によって、パケットを入力する（ステップＳ２）。
そして、パケット振り分け装置２０は、アドレス書き換え手段２３１によって、ネットワーク定義テーブル２２１を参照して、レイヤ２ヘッダの宛先（ｄｓｔ）ＭＡＣアドレス（Broadcast）を、ＮＷ識別情報に対応するＮＷ１用のＧＷのＭＡＣアドレスに書き換える（ステップＳ３）。

その後、パケット振り分け装置２０は、出力先決定手段２３２によって、ＭＡＣアドレステーブル２２２を参照して、ＮＷ１用のＧＷのＭＡＣアドレスに対応する接続ポート（ここでは、ポートｓ１）を取得し、対応する入出力手段２１ｓ１を介して、パケットを出力する（ステップＳ４）。
これによって、ＤＨＣＰ Ｄｉｓｃｏｖｅｒが、ＮＷ１のみに到達することになる。

そして、ＮＷ１のＧＷが、当該パケットに対する応答として、宛先（ｄｓｔ）ＭＡＣアドレスをＩ／Ｆ１のＭＡＣアドレス、送信元（ｓｒｃ）ＭＡＣアドレスをＮＷ１用のＧＷのＭＡＣアドレスとするＤＨＣＰ Ｏｆｆｅｒのパケットを返信する（ステップＳ５）。
そして、パケット振り分け装置２０は、ＮＷ１用のＧＷに対応するポートｓ１を介して、入出力手段２１ｓ１によって、パケットを入力する（ステップＳ６）。

このパケットはユニキャストであるため、パケット振り分け装置２０は、アドレス書き換え手段２３１によるアドレスの書き換えを行わない。そして、パケット振り分け装置２０は、出力先決定手段２３２によって、ＭＡＣアドレステーブル２２２を参照して、Ｉ／Ｆ１のＭＡＣアドレスに対応する接続ポート（ここでは、ポートｃ１）を取得し、対応する入出力手段２１ｃ１を介して、パケットを出力する（ステップＳ７）。
これによって、ＤＨＣＰ Ｏｆｆｅｒのパケットが、Ｉ／Ｆ１に対してのみ返信されることになる。
なお、これ以降のＤＨＣＰシーケンスについては、通常のシーケンスであるため、説明を省略するが、ブロードキャストのパケットについては、ステップＳ３で説明したアドレスの書き換えが行われる。

図８（ｂ）は、Ｉ／Ｆ２から、ＮＷ２を対象とするブロードキャストによるＤＨＣＰ Ｄｉｓｃｏｖｅｒを送信し、ＤＨＣＰ Ｏｆｆｅｒを受信するまでのシーケンスを示している。このシーケンスは、Ｉ／ＦとＮＷの対応が異なるだけで、図８（ａ）と同様の動作であるため、説明を省略する。
また、パケット振り分け装置２０は、ネットワークＮＷ１，ＮＷ２から、ブロードキャストのパケット（例えば、ＡＲＰ）を入力した場合、図８（ａ），（ｂ）とは、パケットが、ネットワークＮＷ１，ＮＷ２から、Ｉ／Ｆ１，Ｉ／Ｆ２に流れるだけで、同様の動作を行うため、ここでは、図示および詳細な説明は省略する。

以上、本発明の実施形態に係るパケット振り分け装置２０の構成、および、パケット振り分け装置２０を含んだネットワーク全体の動作について説明したが、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。以下、他の実施形態について説明する。

≪第２実施形態≫
次に、図９を参照して、本発明の第２実施形態に係るパケット振り分け装置２０Ｂの構成について説明する。
パケット振り分け装置２０Ｂは、パケット振り分け装置２０（図２）の機能に加え、ＡＲＰの代理応答を行う機能を有している。

図９に示すように、パケット振り分け装置２０Ｂは、通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）部２１と、記憶部２２Ｂと、制御部２３Ｂと、で構成される。通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）部２１は、図２で説明したパケット振り分け装置２０と同じ構成であるため、同一の符号を付して、説明を省略する。

記憶部（記憶手段）２２Ｂは、パケット振り分け装置２０Ｂのポート（ｓ１，ｓ２，ｃ１，ｃ２）と、複数のネットワーク（ＮＷ１，ＮＷ２）、および、ユーザ端末３０の各インタフェースＩ／Ｆ１，Ｉ／Ｆ２との関係を予め記憶するものである。さらに、記憶部２２Ｂは、ＭＡＣアドレスとＩＰアドレスとの関係を予め記憶するものでもある。
ここでは、記憶部２２Ｂに、ネットワーク定義テーブル２２１と、ＭＡＣアドレステーブル２２２と、ＡＲＰテーブル２２３と、を予め記憶しておく。ＡＲＰテーブル２２３以外のテーブルは、図３および図４で説明したテーブルと同じであるため、説明を省略する。

ＡＲＰテーブル２２３は、各ポートに接続される機器（ここでは、ＧＷ１０_１，ＧＷ１０_２，Ｉ／Ｆ１，Ｉ／Ｆ２）のＭＡＣアドレスとＩＰアドレスとを対応付けたテーブル情報である（図１０参照）。なお、複数のゲートウェイ（ＧＷ１０_１，ＧＷ１０_２）のＩＰアドレスを重複して動作させる場合には、ＧＷ間の独立性を保つため、ＡＲＰテーブル２２３に予めＩＰアドレスとＮＷ識別情報とを対応付けて、後記するアドレス代理応答手段２３４がＮＷ識別情報により、ＩＰアドレスを区別すればよい。

制御部２３Ｂは、記憶部２２Ｂに記憶されているテーブルを参照して、複数のポート（ｓ１，ｓ２，ｃ１，ｃ２）から入力されるパケットの出力を、各ポートに振り分ける制御を行うとともに、ＡＲＰの代理応答の制御を行うものである。ここでは、制御部２３Ｂは、アドレス書き換え手段２３１と、出力先決定手段２３２と、振り分け判定手段２３３と、アドレス代理応答手段２３４と、を備える。アドレス代理応答手段２３４以外の構成は、図２で説明したパケット振り分け装置２０と同じ構成であるため、同一の符号を付して、説明を省略する。

アドレス代理応答手段２３４は、通信Ｉ／Ｆ部２１から入力されるＡＲＰパケットに対して、ＭＡＣアドレスを応答するものである。
ここでは、アドレス代理応答手段２３４は、ＡＲＰメッセージ内の宛先ＭＡＣアドレスがブロードキャストであるＡＲＰの要求パケット（ARP Request）を受信した場合、当該ＡＲＰに含まれている宛先ＩＰアドレスと一致するＩＰアドレスに対応するＭＡＣアドレスをＡＲＰテーブル２２３内で探索し、当該ＭＡＣアドレスを含んだＡＲＰの応答パケットを生成する。そして、アドレス代理応答手段２３４は、通信Ｉ／Ｆ部２１を介して、ＡＲＰの要求パケットを入力したポートに対して、応答パケット（ARP Reply）を出力する。

このように、パケット振り分け装置２０Ｂを構成することで、パケット振り分け装置２０Ｂは、以下の動作を行うことができる。
例えば、図１１（ａ）に示すように、レイヤ２ヘッダの宛先ＭＡＣアドレス（dst MAC）をブロードキャスト（Broadcast）、発信元ＭＡＣアドレス（src MAC）をＩ／Ｆ１のＭＡＣアドレスとし、ＡＲＰメッセージ内の宛先ＩＰアドレス（対象ＩＰ：ＭＡＣアドレスを調べる対象となるＩＰアドレス）をＮＷ１のＩＰアドレスとしたＡＲＰの要求パケット（ARP Request）がＩ／Ｆ１を介してブロードキャスト（Broadcast）で配信されたとする。この場合、ＮＷ識別情報は、発信元のＩ／Ｆ１のＭＡＣアドレスであって、ネットワーク定義テーブル２２１（図３参照）で定義されるように、ＮＷ１を識別する情報である。

このＡＲＰの要求パケット（ARP Request）を入力したパケット振り分け装置２０Ｂは、ＡＲＰテーブル２２３において、ＮＷ１のＩＰアドレス（対象ＩＰ）に対応するＭＡＣアドレスを探索する。そして、パケット振り分け装置２０Ｂは、当該ＭＡＣアドレス（応答ＭＡＣ）を含んだ応答パケット（ARP Reply）を、Ｉ／Ｆ１のポートに出力する。なお、このとき、レイヤ２ヘッダの宛先ＭＡＣアドレス（dst MAC）には、ＡＲＰの要求パケットを送信したＩ／Ｆ１のＭＡＣアドレスを設定し、発信元ＭＡＣアドレス（src MAC）には、探索したＭＡＣアドレスと同じアドレスを設定する。これによって、パケット振り分け装置２０Ｂは、ＡＲＰの代理応答を行うことができる。

また、複数のネットワーク（ＮＷ１，ＮＷ２）から、ＡＲＰの要求パケット（ARP Request）を受信した場合も、図１１（ｂ）に示すように、パケット振り分け装置２０Ｂは、ＡＲＰテーブル２２３を探索して、ＡＲＰの代理応答を行うことができる。

なお、ここでは、パケット振り分け装置２０Ｂは、ＮＷ１，ＮＷ２の代理応答とＩ／Ｆ１，Ｉ／Ｆ２の代理応答とを行うこととして説明したが、いずれか一方のみ、あるいは、一部のＭＡＣアドレスについてのみ代理応答することとしても構わない。

≪第３実施形態≫
次に、図１２を参照して、本発明の第３実施形態に係るパケット振り分け装置２０Ｃの構成について説明する。
パケット振り分け装置２０Ｃは、パケット振り分け装置２０（図２）から、ＭＡＣアドレスを書き替える機能を省略したものである。

図１２に示すように、パケット振り分け装置２０Ｃは、通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）部２１と、記憶部２２Ｃと、制御部２３Ｃと、で構成される。通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）部２１は、図２で説明したパケット振り分け装置２０と同じ構成であるため、同一の符号を付して、説明を省略する。

記憶部（記憶手段）２２Ｃは、ネットワーク（ＮＷ）識別情報と、パケット振り分け装置２０Ｃのポート（ｓ１，ｓ２，ｃ１，ｃ２）との関係を予め記憶するものである。ここでは、記憶部２２Ｃに、ネットワーク定義テーブル２２１Ｃを予め記憶しておく。

ネットワーク定義テーブル２２１Ｃは、複数のネットワーク（ＮＷ１，ＮＷ２）を識別するネットワーク（ＮＷ）識別情報と、機器（ＧＷ１０_１，ＧＷ１０_２，Ｉ／Ｆ１，Ｉ／Ｆ２）を接続するポートとを対応付けたテーブル情報である。なお、ＮＷ識別情報は、図５で説明したものと同じである。

ここで、図１３を参照して、ネットワーク定義テーブル２２１Ｃの具体例について説明する。図１３では、ＤＨＣＰサーバが所在する側（Ｓ−Ｚｏｎｅ）と、ＤＨＣＰクライアントが所在する側（Ｃ−Ｚｏｎｅ）とに分けて、それぞれ、ＮＷ識別情報と接続ポートとを対応付けた例を示している。

この図１３では、ＮＷ１を識別するＮＷ識別情報＜ＮＷ１＞と＜ＮＷ１用ＧＷの接続ポート＞とを対応付け、ＮＷ２を識別するＮＷ識別情報＜ＮＷ２＞と＜ＮＷ２用ＧＷの接続ポート＞とを対応付けている。また、ＮＷ１を識別するＮＷ識別情報＜ＮＷ１＞と＜Ｉ／Ｆ１の接続ポート＞とを対応付け、ＮＷ２を識別するＮＷ識別情報＜ＮＷ２＞と＜Ｉ／Ｆ２の接続ポート＞とを対応付けている。
図１２に戻って、パケット振り分け装置２０Ｃの構成について説明を続ける。

制御部２３Ｃは、記憶部２２Ｃに記憶されているテーブルを参照して、複数のポート（ｓ１，ｓ２，ｃ１，ｃ２）から入力されるパケットの出力を、各ポートに振り分ける制御を行うものである。ここでは、制御部２３Ｃは、出力先決定手段２３２Ｃを備える。

出力先決定手段２３２Ｃは、ネットワーク定義テーブル２２１Ｃを参照して、通信Ｉ／Ｆ部２１を介して入力されるパケットの出力先のポートを決定し、パケットを出力するものである。すなわち、出力先決定手段２３２Ｃは、通信Ｉ／Ｆ部２１を介してパケットを入力し、ネットワーク定義テーブル２２１Ｃ（図１３参照）を参照して、パケットに含まれているＮＷ識別情報に対応する接続ポートを取得する。

このとき、出力先決定手段２３２Ｃは、Ｓ−Ｚｏｎｅのポート（ｓ１，ｓ２）からパケットを入力した場合、Ｃ−Ｚｏｎｅのポート（ｃ１，ｃ２）の中で、ＮＷ識別情報に対応する接続ポートを取得する。
また、出力先決定手段２３２Ｃは、Ｃ−Ｚｏｎｅのポート（ｃ１，ｃ２）からパケットを入力した場合、Ｓ−Ｚｏｎｅのポート（ｓ１，ｓ２）の中で、ＮＷ識別情報に対応する接続ポートを取得する。
そして、出力先決定手段２３２Ｃは、通信Ｉ／Ｆ部２１を介して、取得した接続ポートに対応するポートから、パケットを出力する。

これによって、例えば、図１４（ａ）に示すように、ＮＷ１のＮＷ識別情報が含まれたＤＨＣＰパケットがＩ／Ｆ１を介してブロードキャスト（Broadcast）で配信された場合、パケット振り分け装置２０Ｃは、ＮＷ１用のＧＷのポートに出力することで、ＮＷ１に正しくパケットを振り分けることができる。

また、例えば、図１４（ｂ）に示すように、ＮＷ１のＮＷ識別情報が含まれたＤＨＣＰパケットがＮＷ１からブロードキャスト（Broadcast）で配信された場合、パケット振り分け装置２０Ｃは、Ｉ／Ｆ１のポートに出力することで、Ｉ／Ｆ１に正しくパケットを振り分けることができる。
これによって、複数のＮＷのＤＨＣＰサーバが同一のＬ２ブロードキャストドメインに存在し、ユーザ端末３０の複数のＩ／Ｆが当該Ｌ２ブロードキャストドメインに属する場合でも、それぞれのＩ／Ｆに個別にＮＷのＩＰアドレスを割り当てることができる。

また、パケット振り分け装置２０Ｃは、複数のＮＷの一つからブロードキャストが送出された場合、ユーザ端末３０の必要なＩ／Ｆに対してのみパケットを転送し、他のＮＷのＧＷに対してパケットを転送しないようにパケットを振り分けることができる。
これによって、パケット振り分け装置２０Ｃは、複数のＮＷのＧＷにおける処理負荷を増大させることなく、各ＮＷのＧＷ間の独立性を保つことができる。
なお、第１から第３実施形態で説明したパケット振り分け装置２０，２０Ｂ，２０Ｃは、コンピュータを前記した各手段として機能させるプログラムによって動作させることができる。

≪第４実施形態≫
第１から第３実施形態では、パケット振り分け装置２０，２０Ｂ，２０Ｃによって、パケットの振り分けを行うことで、同一のＬ２ブロードキャストドメインにおいて、ユーザ端末３０のそれぞれのＩ／Ｆに、ＩＰアドレスを個別に割り当てることを可能にするとともに、各ネットワークごとのゲートウェイの独立性を確保した。

しかし、同一のＬ２ブロードキャストドメインにおいて、単に、ユーザ端末３０のそれぞれのＩ／Ｆに、複数のＩＰアドレスを個別に割り当てることを可能にするだけであれば、既存のＬ２スイッチを用いて実現することができる。
以下、図１５を参照して、第４実施形態について説明する。

図１５に示すように、第４実施形態では、マルチＩＰネットワークＮ２の構成として、同一のＶＬＡＮ上に複数のネットワーク（ＮＷ１，ＮＷ２）のゲートウェイ（ＧＷ１０_１，ＧＷ１０_２）と、スイッチ（Ｌ２スイッチ）２０Ｄと、ユーザ端末３０と、を備える。
ここで、ＮＷ１のＧＷ１０_１には、ＮＷ１を識別するための識別情報（ＮＷ識別情報：図５参照）を保持し、ＮＷ２のＧＷ１０_２には、ＮＷ２を識別するための識別情報（ＮＷ識別情報：図５参照）を保持しているものとする。
また、ユーザ端末３０のＩ／Ｆ１はＮＷ１用のインタフェースで、Ｉ／Ｆ２はＮＷ２用のインタフェースとする。

このとき、図１６（ａ）に示すように、ユーザ端末３０のＩ／Ｆ１から、ＮＷ１のＮＷ識別情報を含んだＤＨＣＰパケット（Broadcast）が送出された場合、スイッチ２０Ｄは、当該パケットを、ＮＷ１およびＮＷ２に送出する。
ここで、ＮＷ１のＧＷ１０_１は、ＤＨＣＰパケットに含まれているＮＷ識別情報と、自身が保持するＮＷ識別情報＜ＮＷ１＞とを比較し、一致する場合だけ返信（例えば、ユニキャストでＩＰアドレスを返信）する。これによって、ユーザ端末３０のＩ／Ｆ１は、ＮＷ１から、応答パケットを取得する。
一方、ＮＷ２のＧＷ１０_２は、ＤＨＣＰパケットに含まれているＮＷ識別情報と、自身が保持するＮＷ識別情報＜ＮＷ２＞とを比較し、一致していないため、当該パケットを破棄する。

また、図１６（ｂ）に示すように、ＮＷ１から、ＮＷ１のＮＷ識別情報を含んだＤＨＣＰパケット（Broadcast）が送出された場合、スイッチ２０Ｄは、当該パケットを、Ｉ／Ｆ１およびＩ／Ｆ２に送出する。
ここで、Ｉ／Ｆ１は、ＤＨＣＰパケットに含まれているＮＷ識別情報と、自身が保持するＮＷ識別情報＜ＮＷ１＞とを比較し、一致する場合だけ当該パケットを採用する。
一方、Ｉ／Ｆ２は、ＤＨＣＰパケットに含まれているＮＷ識別情報と、自身が保持するＮＷ識別情報＜ＮＷ２＞とを比較し、一致していないため、当該パケットを破棄する。

このように、マルチＩＰネットワークＮ２の構成において、ユーザ端末３０側のインタフェース（Ｉ／Ｆ１，Ｉ／Ｆ２）と、複数のネットワーク（ＮＷ１，ＮＷ２）のゲートウェイ（ＧＷ１０_１，ＧＷ１０_２）とで、それぞれ自身のＮＷ識別情報と一致するパケットのみを採用し、一致しないパケットを破棄することで、同一のＬ２ブロードキャストドメインであっても、ＩＰアドレスを個別に割り当てることができる。

１０ ゲートウェイ（ＧＷ）
２０ パケット振り分け装置
２１ 通信Ｉ／Ｆ部
２１ｓ１，２１ｓ２，２１ｃ１，２１ｃ２ 入出力手段
ｓ１，ｓ２，ｃ１，ｃ２ ポート（接続ポート）
２２ 記憶部（記憶手段）
２２１ ネットワーク定義テーブル
２２２ ＭＡＣアドレステーブル
２２３ ＡＲＰテーブル
２３ 制御部
２３１ アドレス書き換え手段
２３２ 出力先決定手段
２３３ 振り分け判定手段
３０ ユーザ端末
Ｎ マルチＩＰネットワーク

Claims (4)

1. 複数のネットワークへのゲートウェイと、ユーザ端末の複数の通信インタフェースとの間のレイヤ２ネットワーク上において、パケットの振り分けを行うパケット振り分け装置であって、
   前記ゲートウェイに対応した複数の第１接続ポートと、
   前記通信インタフェースに対応した複数の第２接続ポートと、
   前記複数のネットワークを識別する予め定めたネットワーク識別情報と前記ゲートウェイおよび前記通信インタフェースのＭＡＣアドレスとを対応付けたネットワーク定義テーブル、並びに、前記ゲートウェイのＭＡＣアドレスと前記第１接続ポートとを対応付けるとともに前記通信インタフェースのＭＡＣアドレスと前記第２接続ポートとを対応付けたＭＡＣアドレステーブルを記憶する記憶手段と、
   前記第１接続ポートおよび前記第２接続ポートを介して、前記パケットを入出力する入出力手段と、
   前記ネットワーク定義テーブルを参照し、前記第１接続ポートを介して入力されるブロードキャストのパケットの宛先のＭＡＣアドレスを、当該パケットに含まれる前記ネットワーク識別情報に対応する前記通信インタフェースのＭＡＣアドレスに書き換え、前記第２接続ポートを介して入力されるブロードキャストのパケットの宛先のＭＡＣアドレスを、当該パケットに含まれる前記ネットワーク識別情報に対応する前記ゲートウェイのＭＡＣアドレスに書き換えるアドレス書き換え手段と、
   前記ＭＡＣアドレステーブルを参照し、前記入出力手段を介して入力されるユニキャストのパケット、および、前記アドレス書き換え手段によってアドレスが書き替えられたパケットを、宛先のＭＡＣアドレスに対応する前記第１接続ポートまたは前記第２接続ポートを介して前記入出力手段により出力する出力先決定手段と、
   を備えることを特徴とするパケット振り分け装置。
2. 前記ユニキャストのパケットに含まれる宛先のＭＡＣアドレスと前記ネットワーク識別情報との関係が、前記ネットワーク定義テーブルに保持されていないパケットを破棄する振り分け判定手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のパケット振り分け装置。
3. 前記記憶手段には、さらに、前記第１接続ポートおよび前記第２接続ポートに接続される機器のＭＡＣアドレスとＩＰアドレスとを対応付けたＡＲＰテーブルを記憶し、
   前記ＡＲＰテーブルを参照し、前記入出力手段を介して入力されるＡＲＰの要求パケットに対し、当該要求パケットに含まれる宛先のＩＰアドレスに対応するＭＡＣアドレスを含んだＡＲＰの応答パケットを、前記要求パケットを入力した前記第１接続ポートまたは前記第２接続ポートを介して前記入出力手段により出力するアドレス代理応答手段を、さらに備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のパケット振り分け装置。
4. 複数のネットワークへのゲートウェイと、ユーザ端末の複数の通信インタフェースとの間のレイヤ２ネットワーク上において、パケット振り分け装置の前記ゲートウェイに対応した複数の第１接続ポートと、前記通信インタフェースに対応した複数の第２接続ポートとを介して、パケットの振り分けを行うパケット振り分け方法であって、
   前記パケット振り分け装置の前記第１接続ポートまたは前記第２接続ポートを介して、前記ゲートウェイまたは前記通信インタフェースから前記パケットを入力するパケット入力ステップと、
   前記パケット振り分け装置のアドレス書き換え手段によって、前記複数のネットワークを識別する予め定めたネットワーク識別情報と前記ゲートウェイおよび前記通信インタフェースのＭＡＣアドレスとを対応付けたネットワーク定義テーブルを参照し、前記第１接続ポートを介して入力されたブロードキャストのパケットの宛先のＭＡＣアドレスを、当該パケットに含まれる前記ネットワーク識別情報に対応する前記通信インタフェースのＭＡＣアドレスに書き換え、前記第２接続ポートを介して入力されたブロードキャストのパケットの宛先のＭＡＣアドレスを、当該パケットに含まれる前記ネットワーク識別情報に対応する前記ゲートウェイのＭＡＣアドレスに書き換えるアドレス書き換えステップと、
   前記パケット振り分け装置の出力先決定手段によって、前記ゲートウェイのＭＡＣアドレスと前記第１接続ポートとを対応付けるとともに前記通信インタフェースのＭＡＣアドレスと前記第２接続ポートとを対応付けたＭＡＣアドレステーブルを参照し、前記パケット入力ステップで入力されたユニキャストのパケット、および、前記アドレス書き換えステップでアドレスが書き替えられたパケットを、宛先のＭＡＣアドレスに対応する前記第１接続ポートまたは前記第２接続ポートを介してパケットを出力するパケット出力ステップと、
   を含むことを特徴とするパケット振り分け方法。
   

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