JP6445421B2

JP6445421B2 - 通信装置および通信方法

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Publication number: JP6445421B2
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Inventors: 光治遠藤
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Publication date: 2018-12-26
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Description

本発明は、通信装置に関するものであり、特に、複数のインタフェースを介して通信を行う通信装置に関するものである。

大容量のデータ通信や冗長化のため、ネットワークに接続された複数のインタフェースを介して通信を行う通信装置が用いられている。そのような通信装置は、共通のアドレステーブルに保存した他の通信装置のアドレス等の情報を基に、各インタフェースを介して他の通信装置とデータの送受信等の通信を行う。例えば、イーサネット（登録商標）として構成されているＩＰ（Internet Protocol）ネットワークにおいて、複数のインタフェースを有する通信装置は、ＡＲＰ（Address Resolution Protocol）キャッシュテーブルを参照して、他の通信装置と通信を行う。ＡＲＰキャッシュテーブルは、接続先の通信装置のＭＡＣ（Media Access Control）アドレス等で構成されている。

そのような通信装置は、通信を行う際に、ＡＲＰキャッシュテーブルに接続先の通信装置のＭＡＣアドレスが無い場合に、ネットワークを介してＡＲＰリクエストを送信し、応答として返信されるＡＲＰリプライを基に接続先のＭＡＣアドレスの情報を得る。しかし、複数のインタフェースを介して通信を行っている通信装置では、同一の接続先にほぼ同時に複数のＡＲＰリクエストを送信することがある。

例えば、あるインタフェースからＡＲＰリクエストが送信され、ＡＲＰリプライを受け取っていないとき、他のインタフェースにおいて同一の通信装置と通信を行う場合には、ＡＲＰキャッシュテーブルに情報が無いため、再度、ＡＲＰリクエストが送信される。そのような場合には、各インタフェースは、それぞれへＡＲＰリプライが送られてくるのを待って、ＡＲＰリプライに示されたＭＡＣアドレスを基に通信を行う。そのため、同一の通信相手と同一のアドレスの情報を用いて通信を行うにも関わらず、各インタフェースは、アドレスの情報をそれぞれ受け取るまで通信を行えない状態となり得る。

しかしながら、ＡＲＰリクエストやＡＲＰリプライのパケットは、ネットワーク上で失われたり遅延したりすることがある。例えば、経路上の中継装置の輻輳制御機能などによって、パケットは、転送されないことや遅延することがある。そのような場合には、一定期間経過するまでにＡＲＰリプライが無いのを待ってＡＲＰリクエストが再送される。そのため、通信装置の各インタフェースを介して行う通信の開始が遅れる可能性がある。しかし、通信システムにおいて通信の遅延は、出来るだけ抑制されていることが望ましい。

そのような背景から、複数のインタフェースを有する通信装置を備える通信システムにおいて、通信相手のアドレスの取得の遅れによる通信の遅延を抑制する技術の開発が行われている。そのような、通信相手のアドレスの取得の遅れによる通信の遅延を抑制する技術としては、例えば、特許文献１のような技術が開示されている。

特許文献１は、複数のサブシステムを備えて冗長化されたＬＡＮ（Local Area Network）システムで構成されるネットワークに関するものである。特許文献１のＬＡＮシステムは、サブシステムとして複数のＬＡＮインタフェースを備えている。サブシステムのＬＡＮインタフェースは、１つのＬＡＮインタフェースが現用系、他のＬＡＮインタフェースが予備系として用いられる。特許文献１のＬＡＮシステムでは、ＬＡＮシステム全体で共用のＩＰアドレスを有し、ＬＡＮインタフェースはそれぞれ固有のＭＡＣアドレスを有している。

特許文献１のＬＡＮシステムでは、現用系と予備系の切り替えが行われた際に、新たに現用系となったＬＡＮインタフェースがセグメント内にある他の通信装置に自身のＭＡＣアドレスを送信する。新たに現用系となったＬＡＮインタフェースが送信したＭＡＣアドレスを基に、他の通信装置は、ＬＡＮシステムのＩＰアドレスと関連づけられて保存されているＭＡＣアドレスの情報を更新する。特許文献１では、このような方法で、ＩＰアドレスと関連づけられたＭＡＣアドレスの更新を行うことで現用系と予備系の切り替えに要する時間を短くできるとしている。

特開２０００−２９９６９１号公報

しかしながら、特許文献１の技術は次のような点で十分ではない。特許文献１の技術は、共通のＩＰアドレスを有する複数のインタフェースのうち、現用系として動作するインタフェースが自身のＭＡＣアドレスを他の通信装置に通知している。そのため、複数のインタフェースを備えている通信装置の側で通信相手のＭＡＣアドレスの情報を取得する技術としては用いることができない。また、特許文献１の技術では、現用系以外のＬＡＮインタフェースは通信を行わないため、同時に複数のインタフェースで通信を行う通信装置には適用することができない。そのため、特許文献１では、複数のインタフェースを介して通信を行っている通信装置における通信の遅延を十分に抑制することはできない。よって、特許文献１の技術は、複数のインタフェースを有する通信装置を備える通信システムにおいて、通信相手のアドレスの取得の遅れによる通信の遅延を抑制する技術としては十分ではない。

本発明は、上記の課題を解決するため、複数のインタフェースを介して行う通信の遅延を抑制することができる通信装置を得ることを目的としている。

上記の課題を解決するため、本発明の通信装置は、通信手段と、通信管理手段と、アドレス管理手段を備えている。通信手段は、ネットワークにそれぞれ接続された複数のインタフェースを介して通信端末装置と通信を行う。通信管理手段は、通信端末装置と通信を行う際に、通信端末装置のアドレスの情報の要求をアドレス要求信号として出力し、アドレス要求信号への応答として得られるアドレス応答信号に含まれるアドレスの情報を基に、通信手段を介して通信端末装置と通信を行う。アドレス管理手段は、通信管理手段からアドレス要求信号を受け取った際に、通信端末装置にアドレスの情報を、通信手段を介して要求し、応答として得られた通信端末装置のアドレスの情報をアドレス応答信号として通信管理手段に出力する。また、アドレス管理手段は、複数のアドレス要求信号に基づいて同一の通信端末装置にアドレスの情報をそれぞれ要求している際に、いずれかの要求に応じてアドレスの情報を受け取ったとき、全ての要求に同じアドレスの情報の応答があったとみなす。アドレス管理手段は、全ての要求に同じアドレスの情報の応答があったとみなしたアドレスの情報を、それぞれのアドレス要求信号に応答するアドレス応答信号として出力する。

本発明の通信方法では、ネットワークにそれぞれ接続された複数のインタフェースを介して通信端末装置と通信を行う際に、通信端末装置のアドレスの情報の要求をアドレス要求信号として出力する。本発明の通信方法では、アドレス要求信号に基づいて通信端末装置にアドレスの情報を要求する。本発明の通信方法では、複数のアドレス要求信号に基づいて同一の通信端末装置にアドレスの情報をそれぞれ要求している際に、いずれかの要求に応じてアドレスの情報を受け取ったとき、全ての要求に同じアドレスの情報の応答があったとみなす。本発明の通信方法では、全ての要求に同じアドレスの情報の応答があったとみなしたアドレスの情報を、それぞれのアドレス要求に応答するアドレス応答信号として出力する。本発明の通信方法では、アドレス応答信号に含まれるアドレスの情報を基に、通信端末装置とインタフェースを介してデータの送受信を行う。

本発明によると、複数のインタフェースを介して行う通信の遅延を抑制することができる。

本発明の第１の実施形態の構成の概要を示す図である。本発明の第２の実施形態の構成の概要を示す図である。本発明の第２の実施形態における動作フローの概要を示す図である。本発明の第２の実施形態における動作フローの概要を示す図である。本発明の第２の実施形態におけるデータの流れを模式的に示した図である。

（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態について図を参照して詳細に説明する。図１は、本実施形態の通信装置の構成の概要を示したものである。本実施形態の通信装置は、通信手段１と、通信管理手段２と、アドレス管理手段３を備えている。

通信手段１は、ネットワークにそれぞれ接続された複数のインタフェースを介して通信端末装置と通信を行う。通信管理手段２は、通信端末装置と通信を行う際に、通信端末装置のアドレスの情報の要求をアドレス要求信号として出力する。また、通信管理手段２は、アドレス要求信号への応答として得られるアドレス応答信号に含まれるアドレスの情報を基に、通信手段１を介して通信端末装置と通信を行う。アドレス管理手段３は、通信管理手段２からアドレス要求信号を受け取った際に、通信端末装置にアドレスの情報を、通信手段１を介して要求し、応答として得られた通信端末装置のアドレスの情報をアドレス応答信号として通信管理手段２に出力する。また、アドレス管理手段３は、複数のアドレス要求信号に基づいて同一の通信端末装置にアドレスの情報をそれぞれ要求している際に、いずれかの要求に応じてアドレスの情報を受け取ったとき、全ての要求に同じアドレスの情報の応答があったとみなす。アドレス管理手段３は、全ての要求に同じアドレスの情報の応答があったとみなしたアドレスの情報を、それぞれのアドレス要求信号に応答するアドレス応答信号として出力する。

本実施系形態の通信装置は、アドレス管理手段３が複数のアドレス要求信号に基づいて同一の通信端末装置にアドレスの情報を要求している際に、いずれかの要求に応じてアドレスの情報を受け取ると、全ての要求に同じアドレス情報の応答があったとみなす。また、通信管理手段２は、それぞれのアドレス要求信号への応答として、アドレス管理手段３から受け取ったアドレス応答信号を基に、通信端末装置と通信手段１を介して通信を行っている。このように通信を行うことで、本実施形態の通信装置では、同一の通信端末装置に複数のアドレスの情報の要求をしている際に、いずれかの要求に応じたアドレスの情報を得たときに通信を開始することができる。すなわち、本実施形態の通信装置では、複数のアドレスの情報の要求を行っている際に、それぞれの要求に応じたアドレスの情報が返信されるまで待つ必要がない。そのため、本実施形態の通信装置では複数のインタフェースにおいて通信端末装置と通信を行う際に、通信開始に要する時間を抑制することができる。その結果、本実施形態の通信装置は、複数のインタフェースを介して行う通信の遅延を抑制することができる。

（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態について図を参照して詳細に説明する。図２は、本実施形態の通信システムの構成の概要を示したものである。本実施形態の通信システムは、通信装置１０と、通信端末装置２０を備えている。通信装置１０と通信端末装置２０は、ネットワーク３０を介して接続されている。

通信装置１０は、通信管理部１１と、アドレス管理部１２と、アドレス情報保存部１３と、ネットワークインタフェース１４を備えている。ネットワークインタフェース１４は、複数、備えられている。本実施形態では、ネットワークインタフェース１４−１からネットワークインタフェース１４−ＮのＮ個のネットワークインタフェース１４が備えられている。Ｎは、２以上の整数である。

通信管理部１１は、通信装置１０において行われる通信全般を制御する機能を有する。通信管理部１１は、通信端末装置２０とデータの送受信を行うとき、宛先となる通信端末装置２０の物理アドレスの情報を、アドレス管理部１２を介して取得する。通信管理部１１は、データの送受信を行う接続先の通信端末装置２０の論理アドレスを指定して、アドレス管理部１２に物理アドレスを要求する。本実施形態の通信システムでは、物理アドレスの情報として、ＭＡＣ（Media Access Control）アドレスが用いられ、論理アドレスとしてＩＰ（Internet Protocol）アドレスが用いられる。通信管理部１１は、通信端末装置２０のＩＰアドレスの情報を保存している。

通信管理部１１は、通信端末装置２０のＭＡＣアドレスを取得すると、ＭＡＣアドレスを基にネットワークインタフェース１４を介して通信端末装置２０との通信を行う。通信管理部１１は、ネットワークインタフェース１４からいずれかを選択して通信端末装置２０との通信を行う。このような接続先となる通信端末装置２０のＭＡＣアドレスを特定する動作は、ＭＡＣアドレスの解決とも呼ばれる。また、通信管理部１１は、各ネットワークインタフェース１４にそれぞれ割り当てられたＩＰアドレスの情報をあらかじめ保存している。通信装置１０の各部に保存されているＩＰアドレスの情報は、例えば、ネットワーク３０を介してＤＨＣＰ（Dynamic Host Configuration Protocol）サーバから各装置に割り当てられたＩＰアドレスの情報を受け取ることで取得することができる。また、通信装置１０の各部に保存されているＩＰアドレスの情報は、あらかじめ割り振られた固定値が用いられていてもよい。

通信管理部１１は、通信端末装置２０のＭＡＣアドレスの要求と、通信端末装置２０のＩＰアドレスと、選択したネットワークインタフェース１４のＩＰアドレスと、ＭＡＣアドレスの要求の識別子を、アドレス要求信号Ｓ１１としてアドレス管理部１２に送る。本実施形態では、通信端末装置２０のＭＡＣアドレスの要求と、通信端末装置２０のＩＰアドレスと、選択したネットワークインタフェース１４のＩＰアドレスと、ＭＡＣアドレスの要求の識別子の組み合わせを接続情報要求と呼ぶ。ＭＡＣアドレスの要求の識別子は、通信管理部１１がアドレス管理部１２にＭＡＣアドレスの要求を行う際に、各要求を一意に区別するための識別子である。よって、ＭＡＣアドレスの要求の識別子は、通信管理部１１がアドレス管理部１２にＭＡＣアドレスの要求を行うごとに異なる識別子が付加される。また、通信管理部１１は、通信端末装置２０のＭＡＣアドレスと、ＭＡＣアドレスの要求の識別子の情報を含む信号をアドレス応答信号Ｓ１２としてアドレス管理部１２から受け取る。アドレス応答信号Ｓ１２には、通信端末装置２０のＩＰアドレス、選択したネットワークインタフェース１４のＩＰアドレス等のその他の情報がさらに付加されていてもよい。通信管理部１１は、アドレス応答信号Ｓ１２に付加されているＭＡＣアドレスの要求の識別子の情報を基に、いずれの要求に対する応答であるかを判断する。本実施形態の通信管理部１１は、第１の実施形態の通信管理手段２に相当する。

アドレス管理部１２は、通信相手となる通信端末装置２０の物理アドレスの取得と管理を行う機能を有する。アドレス管理部１２は、通信端末装置２０のＩＰアドレスとＭＡＣアドレスの情報を関連づけてアドレス情報保存部１３に保存する。アドレス管理部１２は、通信管理部１１からアドレス要求信号Ｓ１１として送られてくる接続情報要求に基づいて、通信端末装置２０のＭＡＣアドレスの情報を、アドレス情報保存部１３を参照して取得する。アドレス管理部１２は、アドレス情報保存部１３から取得した通信端末装置２０のＭＡＣアドレスの情報とＭＡＣアドレスの要求を受けた際に付加されていた識別子の情報を含む信号をアドレス応答信号Ｓ１２として通信管理部１１に送る。

アドレス管理部１２は、アドレス情報保存部１３から通信端末装置２０のＭＡＣアドレスを取得できないとき、ネットワークインタフェース１４を介して、通信端末装置２０にＭＡＣアドレスを要求する。アドレス管理部１２は、アドレス要求信号Ｓ１１で指定されたＩＰアドレスに対応するネットワークインタフェース１４を介して、通信端末装置２０にＭＡＣアドレスの情報を要求する。また、アドレス管理部１２は、通信端末装置２０から送られてきたＭＡＣアドレスの情報を、通信端末装置２０のＩＰアドレスの情報と関連づけてアドレス情報保存部１３に保存する。

アドレス管理部１２は、例えば、通信端末装置２０のＭＡＣアドレスの要求をＡＲＰリクエストとしてネットワーク３０に送信し、ＭＡＣアドレスの情報をＡＲＰリプライとして取得する。

アドレス管理部１２は、通信端末装置２０から取得したＭＡＣアドレスの情報を、アドレス要求信号Ｓ１１への応答として通信管理部１１にアドレス応答信号Ｓ１２として送る。アドレス管理部１２は、通信端末装置２０のＭＡＣアドレスの情報を、アドレス要求信号Ｓ１１で示されたＭＡＣアドレスの要求の識別子と共に通信管理部１１にアドレス応答信号Ｓ１２として送る。アドレス管理部１２は、アドレス応答信号Ｓ１２に、通信端末装置２０のＩＰアドレスや、アドレス要求信号Ｓ１１で示されたネットワークインタフェース１４のＩＰアドレスの情報をさらに付加して送ってもよい。

アドレス管理部１２は、アドレス情報保存部１３において通信端末装置２０のＩＰアドレスと関連づいていないＭＡＣアドレスを要求する複数のアドレス要求信号Ｓ１１を受け取ると、アドレス要求信号Ｓ１１ごとに通信端末装置２０にＭＡＣアドレスを要求する。アドレス管理部１２は、同一の通信端末装置２０にＭＡＣアドレスの要求を複数、送っているとき、いずれか初めに受け取ったＭＡＣアドレスの情報と、他の要求に対する応答で示されるＭＡＣアドレスの情報が同じであるとみなす。アドレス管理部１２は、同一の通信端末装置２０のＭＡＣアドレスを要求するそれぞれのアドレス要求信号Ｓ１１の応答として、いずれか最初に受け取ったＭＡＣアドレスの情報をアドレス応答信号Ｓ１２に付加して送る。

アドレス管理部１２は、ネットワークインタフェース１４を介して通信端末装置２０にＭＡＣアドレスを要求している情報を、アドレス要求信号Ｓ１１ごとに解決待ちエントリとして、解決待ちリストに保存している。解決待ちエントリは、アドレス管理部１２がネットワークインタフェース１４を介して通信端末装置２０にＭＡＣアドレスの要求を行う際に、各要求を一意に区別するための管理単位である。よって、解決待ちエントリは、アドレス管理部１２が通信管理部１１からアドレス要求信号Ｓ１１を受け取るごとに異なるエントリとして管理される。解決待ちリストは、ＭＡＣアドレスの要求先の通信端末装置２０のＩＰアドレスと、要求を行ったネットワークインタフェース１４のＩＰアドレスと、ＭＡＣアドレスの要求の識別子を関連づけた解決待ちエントリによって構成されている。アドレス管理部１２は、ＭＡＣアドレスの要求先の通信端末装置２０のＩＰアドレスと、要求を行ったネットワークインタフェース１４のＩＰアドレスと、ＭＡＣアドレスの要求の識別子を解決待ちエントリごとに関連づけて解決待ちリストに保存する。また、アドレス管理部１２は、通信端末装置２０からＭＡＣアドレスの情報を取得すると、要求先の通信端末装置２０のＩＰアドレスと、要求元のネットワークインタフェース１４のＩＰアドレスが一致する解決待ちエントリを解決待ちリストから削除する。

アドレス管理部１２は、解決待ちリストから解決待ちエントリを削除すると、解決待ちリストを参照し、他に同一の通信端末装置２０にＭＡＣアドレスの情報を要求している解決待ちエントリがないかを確認する。同一の通信端末装置２０に要求している解決待ちエントリがあるときは、アドレス管理部１２は、既に他のネットワークインタフェース１４で受け取ったＭＡＣアドレスと同じＭＡＣアドレスの情報を受け取ったとみなす。アドレス管理部１２は、同じＭＡＣアドレスの情報を受け取ったとみなすと、ＭＡＣアドレスの情報と、ＭＡＣアドレスの要求の識別子の情報を含む信号をアドレス応答信号Ｓ１２として通信管理部１１に送る。アドレス管理部１２は、アドレス応答信号Ｓ１２に、通信端末装置２０のＩＰアドレス、要求の送信元のネットワークインタフェース１４のＩＰアドレス等のその他の情報をさらに付加してもよい。また、アドレス管理部１２は、同じＭＡＣアドレスの情報を受け取ったとみなした解決待ちエントリを解決待ちリストから削除する。また、
解決待ちリストに同一の通信端末装置２０のＭＡＣアドレスを要求している解決待ちエントリが複数あるとき、要求を行った通信装置１０のネットワークインタフェース１４が同一であってもそれぞれ別の要求みなして扱う構成としてもよい。

アドレス管理部１２は、同一の通信端末装置２０に複数のネットワークインタフェース１４からＭＡＣアドレスの情報を要求しているかを解決待ちリストの情報を基に確認している。そのように確認することで、アドレス管理部１２は、初めに受け取ったＭＡＣアドレスを他のネットワークインタフェース１４でも受け取ったとみなすことができる。他のネットワークインタフェース１４でも同一のＭＡＣアドレスの情報を受け取ったとみなすことで、ＭＡＣアドレスの情報の取得に要する時間が抑制され、通信の開始に要する時間を短くすることができる。また、本実施形態のアドレス管理部１２は、第１の実施形態のアドレス管理手段３に相当する。

アドレス情報保存部１３は、通信端末装置２０のアドレスの情報等を保存する機能を有する。アドレス情報保存部１３は、通信端末装置２０のＩＰアドレスとＭＡＣアドレスを互いに関連づけた情報をアドレステーブルとして保存している。アドレステーブルの情報は、所定の時間ごとや通信管理システム等からの制御信号によってリセットされるようにしてもよい。

ネットワークインタフェース１４は、ネットワーク３０を介して通信端末装置２０と通信を行う機能を有する。ネットワークインタフェース１４は、通信装置１０がネットワーク３０と接続するインタフェースである。本実施形態の通信装置１０は、複数のネットワークインタフェース１４を備えている。ネットワークインタフェース１４は、通信管理部１１の制御に基づいて、ネットワーク３０を介して通信端末装置２０との通信を行う。

また、ネットワークインタフェース１４は、アドレス管理部１２から送られてくる通信端末装置２０のＭＡＣアドレスの情報を要求するデータのパケットをネットワーク３０に送信する。また、ネットワークインタフェース１４は、ネットワーク３０を介して通信端末装置２０から応答として送られてくるＭＡＣアドレスの情報をアドレス管理部１２に送る。また、本実施形態のネットワークインタフェース１４は、第１の実施形態の通信手段１に相当する。

通信端末装置２０は、ネットワークインタフェース２１と、通信制御部２２を備えている。本実施形態の通信システムに備えられている通信端末装置２０は、１つでもよく、また、複数、であってもよい。

ネットワークインタフェース２１は、ネットワーク３０を介して、通信装置１０と通信を行う機能を有する。ネットワークインタフェース２１は、通信制御部２２の制御に基づいて、通信装置１０の各ネットワークインタフェース１４とネットワーク３０を介して通信を行う。また、ネットワークインタフェース２１は、通信装置１０から通信端末装置２０のＭＡＣアドレスの要求を受け取ったときに、通信端末装置２０が自装置であれば、自装置のＭＡＣアドレスの情報を、ネットワーク３０を介して通信装置１０に送信する。

通信制御部２２は、通信端末装置２０で行われる通信の全般を制御する機能を有する。通信制御部２２は、ネットワークインタフェース２１を介して通信装置１０とのデータの送受信を行う。

ネットワーク３０は、通信装置１０と通信端末装置２０の間を接続している通信ネットワークである。本実施形態のネットワーク３０は、イーサネット（登録商標）として構成されているＩＰネットワークである。ネットワーク３０内の一部、または、全ては、無線通信方式の通信ネットワークとして構成されていてもよい。本実施形態の通信システムにおいて、通信装置１０から通信端末装置２０に行われるＭＡＣアドレスの情報の要求は、ＡＲＰリクエストに相当する。また、ＭＡＣアドレスの情報の要求に対する通信端末装置２０から通信装置１０への応答は、ＡＲＰリプライに相当する。アドレス情報保存部１３のアドレステーブルは、ＡＲＰキャッシュテーブルに相当する。ＡＲＰキャッシュテーブルは、ＡＲＰテーブルとも呼ばれる。

本実施形態の通信システムの動作について説明する。図３および図４は、本実施形態の通信システムの動作フローの概要を示したものである。始めに、図３を参照して、通信装置１０が、通信端末装置２０と通信を行う際に、通信端末装置２０のＭＡＣアドレスの情報を有していないときに、通信端末装置２０にＭＡＣアドレスの情報を要求するまでの動作について説明する。

通信装置１０において通信端末装置２０へ送るデータ等が生じると、通信管理部１１は、通信に用いるネットワークインタフェース１４を選択する。通信に用いるネットワークインタフェース１４を選択すると、通信管理部１１は、接続先となる通信相手の通信端末装置２０のＭＡＣアドレスの情報をアドレス管理部１２に要求する。通信管理部１１は、ＭＡＣアドレスの情報の要求と、接続先の通信端末装置２０のＩＰアドレスと、送信元のネットワークインタフェース１４のＩＰアドレスと、ＭＡＣアドレスの要求の識別子をアドレス管理部１２に送る（ステップ１０１）。すなわち、通信管理部１１は、ＭＡＣアドレスの情報の要求やＭＡＣアドレスの要求の識別子の情報等を含む接続情報要求をアドレス要求信号Ｓ１１としてアドレス管理部１２に送る。

アドレス要求信号Ｓ１１としてＭＡＣアドレスの要求を示す接続情報要求を受け取ると、アドレス管理部１２は、受け取った接続情報要求を基に接続先の通信端末装置２０のＩＰアドレスの情報を抽出する（ステップ１０２）。アドレス管理部１２は、アドレス情報保存部１３のアドレステーブルを参照し、接続先の通信端末装置２０のＩＰアドレスに対応するＭＡＣアドレスが保存されているかを確認する（ステップ１０３）。アドレステーブルに接続先のＩＰアドレスに対応するＭＡＣアドレスが保存されているとき（ステップ１０４でＹｅｓ）、アドレス管理部１２は、接続先の通信端末装置２０のＭＡＣアドレスの情報を抽出する（ステップ１１０）。

接続先の通信端末装置２０のＭＡＣアドレスの情報を抽出すると、アドレス管理部１２は、抽出したＭＡＣアドレスの情報をＭＡＣアドレスの要求の識別子とともに通信管理部１１にアドレス応答信号Ｓ１２として送ることで通知する（ステップ１１１）。アドレス応答信号Ｓ１２には、接続先の通信端末装置のＩＰアドレス等のその他の情報が付加されていてもよい。ＭＡＣアドレスの情報等をアドレス応答信号Ｓ１２として受け取ると、通信管理部１１は、受け取ったＭＡＣアドレスの情報等を基に通信端末装置２０との接続を確立して、通信端末装置２０とのデータの送受信等を行い、通信を実施する。（ステップ１１２）。このとき、通信管理部１１は、アドレス応答信号Ｓ１２に付加されているＭＡＣアドレスの要求の識別子の情報を基に、いずれの要求に対する応答であるかを判断する。

アドレステーブルにＩＰアドレスに対応するＭＡＣアドレスが保存されていないとき、（ステップ１０４でＮｏ）、アドレス管理部１２は、接続情報要求から送信元のネットワークインタフェース１４のＩＰアドレスの情報を抽出する（ステップ１０５）。送信元のＩＰアドレスの情報を抽出すると、アドレス管理部１２は、ＩＰアドレスに対応するネットワークインタフェース１４がどれであるかを判断する（ステップ１０６）。アドレス管理部１２は、ＩＰアドレスとネットワークインタフェース１４の対応の情報をあらかじめ保存している。

ＩＰアドレスに対応するネットワークインタフェース１４を判断すると、アドレス管理部１２は、送信元のネットワークインタフェース１４を介して、通信端末装置２０のＭＡＣアドレスの情報の要求を送信する（ステップ１０７）。ＭＡＣアドレスの情報の要求を送ると、アドレス管理部１２は、解決待ちリストの情報を更新する（ステップ１０８）。アドレス管理部１２は、送信元のネットワークインタフェース１４のＩＰアドレスと、通信端末装置２０のＩＰアドレスと、ＭＡＣアドレスの要求の識別子を関連づけた解決待ちエントリを解決待ちリストに保存する。

解決待ちリストを更新すると、アドレス管理部１２は、次にＭＡＣアドレスの返信または要求を受け取るまで待機する（ステップ１０９）。すなわち、アドレス管理部１２は、ＭＡＣアドレスの情報を通信端末装置２０から要求に対する応答として返信されるか、新たに通信管理部１１からＭＡＣアドレスの要求を受けるまで待機する。

次に、図４を参照して、通信装置１０が通信端末装置２０の物理アドレスの情報を受信した後の動作について説明する。

通信端末装置２０のネットワークインタフェース２１は、ネットワーク３０を介して、自装置宛のＭＡＣアドレスを要求するパケットを受け取ると、送信元のネットワークインタフェース１４にネットワーク３０を介してＭＡＣアドレスの情報を送信する。

ＭＡＣアドレスの要求を送信した通信装置１０のネットワークインタフェース１４は、ネットワーク３０を介して、通信端末装置２０からＭＡＣアドレスの情報を受信する（ステップ１２１）。

ネットワーク３０を介して通信端末装置２０のＭＡＣアドレスの情報を受信したネットワークインタフェース１４は、受け取ったＭＡＣアドレスの情報をアドレス管理部１２に送る。ネットワークインタフェース１４は、自身のＩＰアドレスと、通信端末装置２０のＩＰアドレスおよびＭＡＣアドレスを含む、受け取った情報を、アドレス管理部１２に送る。

ＭＡＣアドレス等の情報を受け取ると、アドレス管理部１２は、通信端末装置２０のＩＰアドレスとＭＡＣアドレスの情報を互いに関連づけてアドレス保存部１３のアドレステーブルに保存する（ステップ１２２）。

ＭＡＣアドレス等を保存すると、アドレス管理部１２は、通信端末装置２０のＭＡＣアドレスと、ＭＡＣアドレスの要求の識別子を含む信号をアドレス応答信号Ｓ１２として通信管理部１１に送る（ステップ１２３）。接続先の通信端末装置２０のＭＡＣアドレス等の情報を受け取ると、通信管理部１１は、取得したＭＡＣアドレスを用いて、対応するネットワークインタフェース１４を介して、通信端末装置２０と接続を確立し通信を行う（ステップ１２４）。

アドレス管理部１２は、ステップ１２３でＭＡＣアドレス等の情報を通信管理部１１にアドレス応答信号Ｓ１２として送ると解決待ちエントリを解決待ちリストから削除する（ステップ１２５）。

解決待ちリストを更新すると、アドレス管理部１２は、ＭＡＣアドレスを受信した通信端末装置２０のＩＰアドレスと一致する解決待ちエントリが解決待ちリストにさらに保存されていないかを確認する（ステップ１２６）。

解決待ちリストにＭＡＣアドレスを受け取った通信端末装置２０のＩＰアドレスと一致するＩＰアドレスのデータが無いとき（ステップ１２７でＮｏ）、アドレス管理部１２は、次にＭＡＣアドレスの返信または要求を受け取るまで待機する（ステップ１３２）。すなわち、アドレス管理部１２は、ＭＡＣアドレスの情報を通信端末装置２０から要求に対する応答として返信されるか、新たに通信管理部１１からＭＡＣアドレスの要求を受けるまで待機する。

解決待ちリストにＭＡＣアドレスの送信元の通信端末装置２０と一致するＩＰアドレスがあるとき（ステップ１２７でＹｅｓ）、アドレス管理部１２は、既に受け取ったＭＡＣアドレスと同一のＭＡＣアドレスの情報を受け取っているとみなす。すなわち、アドレス管理部１２は、送信元の通信端末装置２０が一致するＩＰアドレスと関連づけられた他の解決待ちエントリに基づく要求への応答として、同一のＭＡＣアドレスの情報を受け取っているとみなす（ステップ１２８）。

アドレス管理部１２は、同一のＭＡＣアドレスの情報を受け取っているとみなすと、同一とみなしたＭＡＣアドレスと、ＭＡＣアドレスの要求の識別子を含む信号を通信管理部１１にアドレス応答信号Ｓ１２として送る（ステップ１２９）。アドレス応答信号Ｓ１２には、通信端末装置２０のＩＰアドレス等の他の情報が含まれていてもよい。

アドレス管理部１２は、同一の通信端末装置２０に要求した複数のＭＡＣアドレスの要求への応答として、最初に送られてきたＭＡＣアドレスの情報と同一の情報の応答が、他の要求に対しても送られてきたとみなしている。すなわち、アドレス応答信号Ｓ１２に含まれる通信端末装置２０のＭＡＣアドレスの情報は、同一の通信端末装置２０にＭＡＣアドレスの情報を複数、要求した中で、いずれか初めに応答を受けたＭＡＣアドレスの情報である。このように、解決待ちリストを参照することで、アドレス管理部１２は、同一の通信端末装置２０にＭＡＣアドレスの情報を複数、要求しているときに、全ての要求に対して同一のＭＡＣアドレスの情報を受け取ったとみなすことができる。その結果、ＭＡＣアドレスの取得に要する時間を抑制することができるので、通信の開始に要する時間を短くすることができる。接続先の通信端末装置２０のＭＡＣアドレス等の情報を受け取ると、通信管理部１１は、取得したＭＡＣアドレスを用いて、対応するネットワークインタフェース１４を介して、通信端末装置２０と接続を確立し通信を行う（ステップ１３０）。

アドレス管理部１２は、ステップ１２８でＭＡＣアドレス等の情報を通信管理部１１に送ると、解決待ちリストに保存されているＭＡＣアドレスが要求中であることを示す情報を削除する（ステップ１３１）。解決待ちリストからＭＡＣアドレスが要求中であることを示す情報を削除すると、通信装置１０は、ステップ１２６からの動作を繰り返し行う。

図５は、本実施形態の通信システムにおいて、通信装置１０から通信端末装置２０に、複数のＭＡＣアドレスの要求が行われている例を模式的に示したものである。図５の例では、ネットワークインタフェース１４−１とネットワークインタフェース１４−２が、ネットワーク３０を介して通信端末装置２０にそれぞれＭＡＣアドレスの情報を要求している。図５の例では、通信端末装置２０は、ネットワークインタフェース１４−１とネットワークインタフェース１４−２にそれぞれＭＡＣアドレスの情報を送信する。

アドレス管理部１２は、ネットワークインタフェース１４−１またはネットワークインタフェース１４−２の一方から通信端末装置２０のＭＡＣアドレスの情報を受け取ると、もう一方からも同一のＭＡＣアドレスの情報を受け取ったとみなして動作する。すなわち、アドレス管理部１２は、一方のネットワークインタフェース１４で受け取ったＭＡＣアドレスの情報を含む２つのアドレス応答信号Ｓ１２を通信管理部１１に送る。このように、一方でＭＡＣアドレスの情報を受けた際に、同じＭＡＣアドレスの情報に基づくアドレス応答信号Ｓ１２を通信管理部１１に送ることで、全ての要求への応答を待つ必要がなくなるため通信の開始に要する時間を抑制することができる。

本実施系形態の通信装置システムにおいて、通信装置１０のアドレス管理部１２は、複数のアドレスの情報の要求を同一の通信端末装置２０にしている際に、いずれかの要求に対する応答を受け取ったとき、全ての要求に同じの応答があったとみなしている。また、通信管理部１１は、同じ応答があったとみなされたアドレスの情報を基に、通信端末装置２０と複数のネットワークインタフェース１４を介してデータの送受信をおこなっている。このように通信を行うことで、本実施形態の通信装置システムでは、複数のアドレス要求を送信している場合でも、いずれかのアドレスの情報の要求に応じたアドレスの情報を得たときに通信を開始することができる。すなわち、本実施形態の通信装置システムでは、複数のアドレスの情報の要求を行っている場合にも、それぞれに応じたアドレスの情報が返信されるまで待つ必要がない。そのため、本実施形態の通信装置システムでは複数のネットワークインタフェース１４において通信端末装置２０と通信を行う際に、通信開始に要する時間を抑制することができる。

また、いずれかのアドレスの情報の要求に応じたアドレスの情報を得たときに通信を開始することができるので、ネットワーク３０上でパケットの喪失が生じた場合などでも、通信を開始できる可能性が高い。そのため、通信の失敗の機会が抑制され、ＭＡＣアドレスの情報の要求を再送するために必要な通信量を抑制することができる。また、ネットワーク３０で伝送されるデータの量を抑制することで、パケットの転送等に要する時間が減るのでデータ通信に要する時間も抑制することができる。以上より、本実施形態の通信装置システムは、複数のネットワークインタフェース１４を介して行う通信の遅延を抑制することができる。

本実施形態の通信システムでは１台の通信装置が備える複数のネットワークインタフェース間で、接続先である通信端末装置のＭＡＣアドレスの共有が行われていた。そのような構成に代えて、２台以上の通信装置間で、接続先のＭＡＣアドレスの共有が行われる構成としてもよい。通信システム内に複数の通信装置が存在する場合において、通信装置間でＭＡＣアドレスのデータを共有することで、ＭＡＣアドレスの取得のためにネットワークで伝送されるデータ量を抑制することができる。また、通信装置間で通信端末装置のＭＡＣアドレスの情報を共有することで、通信を開始する際に接続先のＭＡＣアドレスの情報を有している可能性が高くなる。そのため、接続先の通信端末装置との通信の開始に要する時間を抑制することができる。

第１および第２の実施形態において各通信装置が備える複数のネットワークインタフェースは、物理インタフェース、論理インタフェースおよび仮想インタフェースのいずれかであってもよく、また、それらの組み合わせによって構成されていてもよい。また、第１および第２の実施形態において各通信装置は、物理的な通信装置であってもよく、ネットワーク上で仮想的に配置された通信装置であってもよい。

１通信手段
２通信管理手段
３アドレス管理手段
１０通信装置
１１通信管理部
１２アドレス管理部
１３アドレス情報保存部
１４ネットワークインタフェース
２０通信端末装置
２１ネットワークインタフェース
２２通信制御部
３０ネットワーク
Ｓ１１アドレス要求信号
Ｓ１２アドレス応答信号

Claims

ネットワークにそれぞれ接続された複数のインタフェースを介して通信端末装置と通信を行う通信手段と、
前記通信端末装置と通信を行う際に、前記通信端末装置のアドレスの情報の要求をアドレス要求信号として出力し、前記アドレス要求信号への応答として得られるアドレス応答信号に含まれる前記アドレスの情報を基に、前記通信手段を介して前記通信端末装置と通信を行う通信管理手段と、
前記通信管理手段から前記アドレス要求信号を受け取った際に、前記通信端末装置に前記アドレスの情報を、前記インタフェースを介して要求し、応答として得られた前記通信端末装置の前記アドレスの情報を前記アドレス応答信号として前記通信管理手段に出力するアドレス管理手段と、
を備え、
前記アドレス管理手段は、少なくとも２以上の前記インタフェースを介して同一の前記通信端末装置に前記アドレスの情報をそれぞれ要求している際に、いずれかの前記インタフェースから行った要求に応じて前記アドレスの情報を受け取ったとき、他の前記インタフェースから行った要求に同じ前記アドレスの情報の応答があったとみなして、前記アドレスの情報を、それぞれの前記アドレス要求信号に応答する前記アドレス応答信号として出力することを特徴とする通信装置。
前記通信端末装置の前記アドレスの情報をアドレステーブルとして保存するアドレス保存手段をさらに備え、
前記アドレス管理手段は、前記アドレス要求信号を受け取った際に、前記アドレステーブルを参照し、前記アドレステーブルに前記通信端末装置に対応する情報が無かった場合に、前記通信端末装置に前記通信手段を介して前記アドレスの情報を要求することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
前記通信管理手段は、前記通信端末装置とのデータの送受信の機会が発生した際に、前記データの送受信を行う前記インタフェースを、複数の前記インタフェースの中から選択し、
前記アドレス管理手段は、前記通信管理手段によって選択されている前記インタフェースを介して前記通信端末装置に前記アドレスの情報の要求を送信し、要求を行った前記インタフェースと同一の前記インタフェースを介して前記アドレスの情報を受信することを特徴とする請求項１または２いずれかに記載の通信装置。
前記アドレスの情報の要求の識別情報と、要求先の前記通信端末装置の識別情報とを関連づけた解決待ちエントリによって構成される情報を解決待ちリストとして保存する解決待ちリスト保存手段をさらに備え、
前記アドレス管理手段は、前記解決待ちリストを基に、同一の前記通信端末装置に前記アドレスの情報を複数、要求しているかを判断することを特徴とする請求項３に記載の通信装置。
前記通信端末装置の前記アドレスの情報が前記通信端末装置の物理アドレス、前記通信端末装置の前記識別情報が前記通信端末装置の論理アドレスとしてそれぞれ設定されていることを特徴とする請求項４に記載の通信装置。
請求項１から５いずれかに記載の通信装置と、
通信端末装置と、を備え、
前記通信装置は、前記通信端末装置に前記通信手段の前記インタフェースを介して前記アドレスの情報を要求し、受け取った前記アドレスを基に前記通信端末装置との通信を行うことを特徴とする通信システム。
ネットワークにそれぞれ接続された複数のインタフェースを介して通信端末装置と通信を行う際に、前記通信端末装置のアドレスの情報の要求をアドレス要求信号として出力し、
前記アドレス要求信号に基づいて前記通信端末装置に前記アドレスの情報を前記インタフェースを介して要求し、
少なくとも２以上の前記インタフェースを介して同一の前記通信端末装置に前記アドレスの情報をそれぞれ要求している際に、いずれかの前記インタフェースから行った要求に応じて前記アドレスの情報を受け取ったとき、他の前記インタフェースから行った要求に同じ前記アドレスの情報の応答があったとみなして、前記アドレスの情報を、それぞれの前記アドレス要求信号に応答するアドレス応答信号として出力し、
前記アドレス応答信号に含まれる前記アドレスの情報を基に、前記通信端末装置と前記インタフェースを介してデータの送受信を行うことを特徴とする通信方法。
前記通信端末装置の前記アドレスの情報をアドレステーブルとして保存し、
前記アドレス要求信号を受け取った際に、前記アドレステーブルを参照し、前記アドレステーブルに前記通信端末装置に対応する情報が無かった場合に、前記通信端末装置に前記アドレスの情報を要求することを特徴とする請求項７に記載の通信方法。
前記通信端末装置との前記データの送受信の機会が発生した際に、前記データの送受信を行う前記インタフェースを、複数の前記インタフェースの中から選択し、
選択されている前記インタフェースを介して前記通信端末装置に前記アドレスの情報の要求を送信し、要求を行った前記インタフェースと同一の前記インタフェースを介して前記アドレスの情報を受信することを特徴とする請求項７または８いずれかに記載の通信方法。
前記アドレスの情報の要求の識別情報と、要求先の前記通信端末装置の識別情報とを関連づけた解決待ちエントリによって構成される情報を解決待ちリストとして保存し、
前記解決待ちリストを基に、同一の前記通信端末装置に前記アドレスの情報を複数、要求しているかを判断することを特徴とする請求項９に記載の通信方法。