JP6918784B2 - ＩＰｖ６ネットワークにおけるデータパケット送信方法および装置 - Google Patents

ＩＰｖ６ネットワークにおけるデータパケット送信方法および装置 Download PDF

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Description

本発明は、通信技術の分野に関し、特に、IPv6ネットワークにおけるデータパケット送信方法および装置に関する。
インターネットプロトコルバージョン6（Internet Protocol version 6、IPv6）ネットワークでは、ネットワーク装置の転送効率を向上させるために、ルータなどの中間装置は、もはやフラグメンテーション機能を持たず、この装置のインターフェイス上の最大伝送単位（Maximum Transmission、MTU）の長さを超えるデータパケットは、そのまま破棄される。従って、データパケットのフラグメント再構成機能は、送信側のホスト（HOST）ノードでのみ完了することができる。換言すれば、送信側のHOSTノードのみがデータパケットに対するフラグメンテーションを行うことができる。従って、送信側のHOSTノードは、送信されるデータパケットの長さを決定するために、パス最大伝送単位（Path Max Transmission Unit、PMTU）を調べる必要がある。
現在のデータパケット送信プロセスを図1に示す。送信側のHOSTノードは、外部インターフェイスを使用して、データパケットを送信し、外部インターフェイス上で事前設定されたMTUは1500バイトである。データパケットを送信する場合、送信側のHOSTノードは。1500バイトである、事前設定されたMTUに従って、データパケットを送信する。
ルータAは、送信側が送信したデータパケットを受信した後、ルータAがデータパケットを送信するためにインターフェイス上に設定されたMTUが、1400バイトであると判定する。従って、ルータAは、MTUが1500バイトであるデータパケットを受信した後、そのデータパケットを破棄し、受信したデータパケットが長すぎることを示すために、インターネット制御通知プロトコル（internet control message protocol、ICMP）バージョン（version、v）6（タイプ＝2）のメッセージを送信側に送信し、メッセージに、MTUが1400バイトであることを示す情報を付加する。
送信側は、メッセージを受信した後、メッセージにおける、MTUが1400バイトであることを示す情報に従って、MTUが1400バイトであるデータパケットをパス上で続いて送信する。
後続のデータパケットは、ルータAを経由してルータBに到着する。ルータBは、MTUが1400バイトであるデータパケットを受信した後、ルータBがデータパケットを送信するために使用するインターフェイスに設定されたMTUが1300であると判定し、従って、ルータBは、MTUが1400バイトである受信したデータパケットを破棄し、受信したデータパケットが長すぎることを示すために、ICMPv6（タイプ＝2）のメッセージを送信側に返し、メッセージに、MTUが1300バイトであることを示す情報を付加する。
送信側は、メッセージを受信した後、メッセージにおける、MTUが1300バイトであることを示す情報に従って、MTUが1300バイトであるデータパケットを続いて送信する。MTUが1300バイトであるデータパケットは、ルータAおよびルータBを別々に通過した後に宛先ノードに到着し得る。
図1に示すプロセスから、送信側が送信した、MTUが1500バイトであるデータパケットおよびMTUが1400バイトであるデータパケットは、それぞれ、ルータAおよびルータBによって廃棄されることが分かる。つまり、送信側が、1300バイトであるパスのPMTUを調べる前に、送信されたすべてのデータパケットは破棄される。
要するに、現在のIPv6ネットワークでは、送信されたデータパケットの長さが、パス上のネットワーク装置のインターフェイスによってサポートされるMTUの長さを超えるため、データパケットは、データパケットの送信側がパスのPMTUを調べる前に、常に破棄される可能性がある。
このことを考慮して、本発明の実施形態は、現在のIPv6ネットワークにおける、データパケットの送信側がパスのPMTUを調べる前に、データパケットが常に破棄され得るという問題を解決するために、IPv6ネットワークにおけるデータパケット送信方法および装置を提供する。
第1の実施態様によれば、本発明の実施形態は、インターネットプロトコルバージョン6（IPv6）ネットワークにおけるデータパケット送信方法であって、
パスのPMTUを調べる前に、IPv6プロトコルで規定された最小MTUに従って、パス上でデータパケットを送信するステップと、
パスのPMTUを調べた後に、パスの調べたPMTUに従って、パス上で後続のデータパケットを送信するステップと、
を含む、方法を提供する。
場合により、IPv6プロトコルで規定された最小MTUに従って、パス上でデータパケットを送信するステップの前に、本方法は、
送信すべきデータパケットによって使用されるパスのものである、パス最大伝送単位PMTUが未知であると判定するステップと、
IPv6プロトコルで規定されている最小最大伝送単位MTUに従って、送信すべきデータパケットを送信し、パス上でPMTU調査を行う、ステップと、
をさらに含む。
第1の実施態様に関連して、第1の可能な実装では、以下の条件、すなわち、
送信すべきデータパケットは、現在のホスト（HOST）によってパス上で最初に送信されたデータパケットである、
パスのものであり、現在のHOST上にあるPMTUエントリは削除される、
現在のHOSTがパスのPMTUを調査している、または
現在のHOSTは、パス上のネットワーク装置によって送信された指示メッセージを受信し、指示メッセージは、ネットワーク装置によってパス上で受信されたパケットが長すぎることを示すために使用される、
という条件のうちの少なくとも1つが満たされた場合に、パスのPMTUが未知であると判定する。
第1の実施態様または第1の実施態様の第1の可能な実装に関連して、第2の可能な実装では、パス上でPMTU調査を行うステップは、
送信すべきパケットの送信元IPアドレスおよび宛先IPアドレスを用いてプローブパケットを構築し、パス上でプローブパケットを送信する、ステップと、
送信されたプローブパケットが送信すべきデータパケットの宛先受信側によって受信されたかどうかを判定するステップと、
プローブパケットが宛先受信側で受信されたと判定された場合、宛先受信側によって受信されたプローブパケットで使用された最大MTUを、パスの調べたPMTUとして使用するステップと、
を含む。
第1の実施態様の第2の可能な実装に関連して、第3の可能な実装では、送信されたプローブパケットが送信すべきデータパケットの宛先受信側によって受信されたかどうかを判定するステップの後に、本方法は、
プローブパケットが宛先受信側で受信されていないと判定された場合、
パス上のネットワーク装置によって送信された指示メッセージが受信されたか否かを判定するステップであって、指示メッセージは、ネットワーク装置によってパス上で受信されたパケットが長すぎることを示すために使用される、ステップと、
指示メッセージが受信された場合、プローブパケットが送信すべきデータパケットの宛先受信側によって受信されるまで、または指示メッセージが受信されず、プローブパケットが宛先受信側によって受信されたことを判定できないが、プローブパケットがN回連続して送信されるまで、第1の動作を繰り返し行うステップであって、Nは正の整数であり、
第1の動作は、指示メッセージからの、ネットワーク装置によってサポートされたMTUを取得し、取得したMTUに従って、プローブパケットを再び送信する、ステップを含む、ステップと、
プローブパケットが送信すべきデータの宛先受信側で受信された場合、宛先受信側によって受信されたプローブパケットで使用された最大MTUを、パスの調べたPMTUとして使用するステップと、
をさらに含む。
第1の実施態様の第3の可能な実装に関連して、第4の可能な実装では、パス上でPMTU調査を行うステップは、
指示メッセージが受信されず、プローブパケットが宛先受信側によって受信されたことを判定できないが、プローブパケットがN回連続して送信された場合、宛先受信側によって、指示メッセージが受信される、またはプローブパケットが受信されるまで、第2の動作を繰り返し行うステップ
をさらに含み、
第2の動作は、第1のMTUを設定し、指定された第1のMTUを使用してプローブパケットを送信する、ステップであって、
第1のMTUの長さは、IPv6プロトコルで規定される最小MTUの長さ以上であり、
指示メッセージが受信された場合、第1のMTUの長さは、第2のMTUの長さ、第3のMTUの長さ、および受信された指示メッセージに示されたMTUの長さのうちの最小値以下である、または
指示メッセージが受信されない場合、第1のMTUの長さは、第2のMTUの長さおよび第3のMTUの長さのうちの小さい方の値以下であり、
第2のMTUは、現在のHOSTの特定のインターフェイスに構成されたMTUであり、第3のMTUは、特定のインターフェイスから現在のHOSTによって受信されたルータ広告RAパケットにおいて示されるMTUであり、特定のインターフェイスは、現在のHOSTによって送信すべきデータパケットを送信するために使用される外部インターフェイスである、ステップと、
第2の動作を繰り返し行うステップのプロセスにおいて、プローブパケットが宛先受信側で受信されたと判定された場合、宛先受信側によって受信されたプローブパケットで使用された最大MTUを、パスの調べたPMTUとして使用するステップと、
第2の動作を繰り返し行うステップのプロセスにおいて、指示メッセージが受信された場合、プローブパケットが送信すべきデータパケットの宛先受信側によって受信されるまで、または指示メッセージが受信されず、プローブパケットが宛先受信側によって受信されたことを判定できないが、プローブパケットがN回連続して送信されるまで、第1の動作を繰り返し行うことに戻るステップと、
を含む。
第1の実施態様の第2から第4の可能な実装のいずれか1つに関連して、第5の可能な実装では、
プローブパケットは、トランスポート層プロトコルパケットであり、プローブパケットの宛先ポート番号は、宛先受信側で使用されないポート番号であり、パス上でPMTU調査を行うステップは、パス上でプローブパケットを送信するステップの後、ピア側到達不能パケットが受信された場合、プローブパケットが宛先受信側によって受信されたと判定するステップを含む、または
プローブパケットは、pingパケットであり、パス上でPMTU調査を行うステップは、パス上でプローブパケットを送信するステップの後、宛先受信側の応答が受信された場合、プローブパケットが宛先受信側によって受信されたと判定するステップを含む、または
プローブパケットは、経路探索trace routeパケットであり、パス上でPMTU調査を行うステップは、パス上でプローブパケットを送信するステップの後、宛先受信側の応答が受信された場合、プローブパケットが宛先受信側によって受信されたと判定するステップを含む、または
プローブパケットは、トランスポート層を介したプロトコルパケットであり、パス上でPMTU調査を行うステップは、パス上でプローブパケットを送信するステップの後、プローブパケットに応答するために現在のHOSTと予め合意され、かつ宛先受信側によって返された、応答パケットが受信された場合、プローブパケットが宛先受信側によって受信されたと判定するステップを含む。
第1の実施態様の第5の可能な実装に関連して、第6の可能な実装では、送信すべきデータパケットが、現在のHOSTによってパス上で最初に送信されたデータパケットである場合、またはパスのものであり、かつ現在のHOST上のPMTUエントリが削除される場合、パスのPMTUが未知であると判定し、
パス上でPMTU調査を行うステップは、第2のMTUおよび第3のMTUのうちの長さが小さい方のMTUに従って、第1のプローブパケットを送信するステップであって、
第2のMTUは、現在のHOSTの特定のインターフェイスに構成されたMTUであり、第3のMTUは、特定のインターフェイスから現在のHOSTによって受信されたルータ広告RAパケットにおいて示されるMTUであり、特定のインターフェイスは、現在のHOSTによって送信すべきデータパケットを送信するために使用される外部インターフェイスである、ステップ
を含む。
第1の実施態様の第5の可能な実装に関連して、第7の可能な実装では、現在のHOSTがパスのPMTUを調査している場合、パスのPMTUが未知であると判定され、
パス上でPMTU調査を行うステップは、パス上で行われているPMTU調査を続行するステップを含む。
第1の実施態様の第5の可能な実装に関連して、第8の可能な実装では、パス上のネットワーク装置によって送信された指示メッセージが受信された場合、パスのPMTUが未知であると判定され、
パス上でPMTU調査を行うステップは、指示メッセージからの、ネットワーク装置によってサポートされたMTUを取得し、パスの進行中のPMTU調査プロセスにおいて、取得したMTUに従って、第1のプローブパケットを送信する、ステップを含む。
第2の実施態様によれば、本発明の実施形態は、インターネットプロトコルバージョン6、IPv6、ネットワークにおける、処理ユニットと送受信機ユニットとを備えた、データパケット送信装置であって、
処理ユニットは、パスのPMTUを調べる前に、送受信機ユニットを使用することによって、かつIPv6プロトコルで規定された最小MTUに従って、パス上でデータパケットを送信し、
パスのPMTUを調べた後に、送受信機ユニットを使用することによって、かつパスの調べたPMTUに従って、パス上で後続のデータパケットを送信するように構成される、
データパケット送信装置を提供する。
場合により、処理ユニットは、送受信機ユニットを使用することによって、かつIPv6プロトコルで規定された最小MTUに従って、パス上でデータパケットを送信する前に、送信すべきデータパケットによって使用されるパスのパス最大伝送単位PMTUが未知であると判定し、送受信機ユニットを使用することによって、かつIPv6プロトコルで規定されている最小最大伝送単位MTUに従って、送信すべきデータパケットを送信し、パス上でPMTU調査を行うようにさらに構成される。
第2の実施態様に関連して、第1の可能な実装では、以下の条件、すなわち、
送信すべきデータパケットは、HOSTによってパス上で最初に送信されたデータパケットである、
パスのものであり、HOST上にあるPMTUエントリは削除される、
HOSTがパスのPMTUを調査している、または
送受信機ユニットは、パス上のネットワーク装置によって送信された指示メッセージを受信し、指示メッセージは、ネットワーク装置によってパス上で受信されたパケットが長すぎることを示すために使用される、
という条件のうちの少なくとも1つが満たされた場合に、処理ユニットは、パスのPMTUが未知であると判定するように特に構成される。
第2の実施態様または第2の実施態様の第1の可能な実装に関連して、第2の可能な実装では、処理ユニットは、
送信すべきパケットの送信元IPアドレスおよび宛先IPアドレスを用いてプローブパケットを構築し、送受信機ユニットを使用することによって、パス上でプローブパケットを送信し、
送信されたプローブパケットが送信すべきデータパケットの宛先受信側によって受信されたかどうかを判定し、
プローブパケットが宛先受信側で受信されたと判定された場合、宛先受信側によって受信されたプローブパケットで使用された最大MTUを、パスの調べたPMTUとして使用する
ように特に構成される。
第2の実施態様の第2の可能な実装に関連して、第3の可能な実装では、処理ユニットは、送信されたプローブパケットが送信すべきデータパケットの宛先受信側によって受信されたかどうかを判定した後に、
プローブパケットが宛先受信側で受信されていないと判定された場合、
パス上のネットワーク装置によって送信された指示メッセージが受信されたか否かを判定し、指示メッセージは、ネットワーク装置によってパス上で受信されたパケットが長すぎることを示すために使用され、
指示メッセージが受信された場合、プローブパケットが送信すべきデータパケットの宛先受信側によって受信されるまで、または指示メッセージが受信されず、プローブパケットが宛先受信側によって受信されたことを判定できないが、プローブパケットがN回連続して送信されるまで、第1の動作を繰り返し行い、Nは正の整数であり、
第1の動作は、指示メッセージからの、ネットワーク装置によってサポートされたMTUを取得し、送受信機ユニットを使用することによって、かつ取得したMTUに従って、プローブパケットを再び送信する、ステップを含み、
プローブパケットが送信すべきデータの宛先受信側で受信された場合、宛先受信側によって受信されたプローブパケットで使用された最大MTUを、パスの調べたPMTUとして使用する
ようにさらに構成される。
第2の実施態様の第3の可能な実装に関連して、第4の可能な実装では、処理ユニットは、
指示メッセージが受信されず、プローブパケットが宛先受信側によって受信されたことを判定できないが、送受信機ユニットを使用することによって、プローブパケットがN回連続して送信された場合、送受信機ユニットが指示メッセージを受信する、またはプローブパケットが宛先受信側によって受信されるまで、第2の動作を繰り返し行い、
第2の動作は、第1のMTUを設定し、送受信機ユニットを使用することによって、かつ指定された第1のMTUに従って、プローブパケットを送信する、ステップを含み、第1のMTUの長さは、IPv6プロトコルで規定される最小MTUの長さ以上であり、
指示メッセージが受信された場合、第1のMTUの長さは、第2のMTUの長さ、第3のMTUの長さ、および受信された指示メッセージに示されたMTUの長さのうちの最小値以下である、または
指示メッセージが受信されない場合、第1のMTUの長さは、第2のMTUの長さおよび第3のMTUの長さのうちの小さい方の値以下であり、
第2のMTUは、現在のHOSTの特定のインターフェイスに構成されたMTUであり、第3のMTUは、特定のインターフェイスから送受信機ユニットによって受信されたルータ広告RAパケットにおいて示されるMTUであり、特定のインターフェイスは、送受信機ユニットによって送信すべきデータパケットを送信するために使用される外部インターフェイスであり、
第2の動作を繰り返し行うステップのプロセスにおいて、プローブパケットが宛先受信側で受信されたと判定された場合、宛先受信側によって受信されたプローブパケットで使用された最大MTUを、パスの調べたPMTUとして使用し、
第2の動作を繰り返し行うステップのプロセスにおいて、指示メッセージが受信された場合、プローブパケットが送信すべきデータパケットの宛先受信側によって受信されるまで、または指示メッセージが受信されず、プローブパケットが宛先受信側によって受信されたことを判定できないが、プローブパケットがN回連続して送信されるまで、第1の動作を繰り返し行うことに戻る
ように特に構成される。
第2の実施態様の第2から第4の可能な実装のいずれか1つに関連して、第5の可能な実装では、
プローブパケットは、トランスポート層プロトコルパケットであり、プローブパケットの宛先ポート番号は、宛先受信側で使用されないポート番号であり、処理ユニットは、送受信機ユニットがパス上でプローブパケットを送信した後、送受信機ユニットがピア側到達不能パケットを受信した場合、プローブパケットが宛先受信側によって受信されたと判定するように特に構成される、または
プローブパケットは、pingパケットであり、処理ユニットは、送受信機ユニットが、パス上でプローブパケットを送信した後、宛先受信側の応答を受信した場合、プローブパケットが宛先受信側によって受信されたと判定するように特に構成される、または
プローブパケットは、経路探索trace routeパケットであり、処理ユニットは、送受信機ユニットがパス上でプローブパケットを送信した後、送受信機ユニットが宛先受信側の応答を受信した場合、プローブパケットが宛先受信側によって受信されたと判定するように特に構成される、または
プローブパケットは、トランスポート層を介したプロトコルパケットであり、処理ユニットは、送受信機ユニットがパス上でプローブパケットを送信した後、送受信機ユニットが、プローブパケットに応答するために現在のHOSTと予め合意され、かつ宛先受信側によって返された、応答パケットを受信した場合、プローブパケットが宛先受信側によって受信されたと判定するように特に構成される。
第2の実施態様の第5の可能な実装に関連して、第6の可能な実装では、送信すべきデータパケットが、現在のHOSTによってパス上で最初に送信されたデータパケットである場合、またはパスのものであり、かつ現在のHOST上のPMTUエントリが削除される場合、パスのPMTUが未知であると判定し、
送受信機ユニットは、第2のMTUおよび第3のMTUのうちの長さが小さい方のMTUに従って、第1のプローブパケットを送信するように特に構成され、
第2のMTUは、HOSTの特定のインターフェイスに構成されたMTUであり、第3のMTUは、特定のインターフェイスから送受信機ユニットによって受信されたルータ広告RAパケットにおいて示されるMTUであり、特定のインターフェイスは、送受信機ユニットによって送信すべきデータパケットを送信するために使用される外部インターフェイスである。
第2の実施態様の第5の可能な実装に関連して、第7の可能な実装では、処理ユニットは、パスのPMTUが調査されている場合、パスのPMTUが未知であると判定し、
処理ユニットは、パス上で行われているPMTU調査を続行するように特に構成される。
第2の実施態様の第5の可能な実装に関連して、第8の可能な実装では、処理ユニットは、送受信機ユニットが、パス上のネットワーク装置によって送信された指示メッセージを受信した場合、パスのPMTUが未知であると判定するように特に構成され、
処理ユニットは、指示メッセージからの、ネットワーク装置によってサポートされたMTUを取得し、送受信機ユニットを使用することによって、パスの進行中のPMTU調査プロセスにおいて、取得したMTUに従って、第1のプローブパケットを送信するように特に構成される。
第3の実施態様によれば、本発明の実施形態は、第2の実施態様または第2の実施態様の可能な実装のいずれか1つに記載の装置を含む、IPv6ネットワークにおけるHOSTを提供する。
第4の実施態様によれば、本発明の実施形態は、インターネットプロトコルバージョン6（IPv6）ネットワークにおける、プロセッサと送受信機とを備えた、データパケット送信装置であって、
プロセッサは、第1の実施態様または第1の実施態様の可能な実装のいずれか1つに記載の方法を実装するように構成され、送受信機は、プロセッサの制御下で、方法における受信および／または送信を実装するように構成される、
データパケット送信装置を提供する。
第5の実施態様によれば、本発明の実施形態は、第4の実施態様に記載の装置を含む、IPv6ネットワークにおけるHOSTを提供する。
本発明の実施形態では、パスのPMTUを調べる前に、IPv6ネットワークにおける送信側のHOSTノードは、IPv6プロトコルで規定された最小MTUに従って、パス上でデータパケットを送信し、パスのPMTUを調べた後に、パスの調べたPMTUに従って、パス上で後続のデータパケットを送信する。
パスのPMTUを調べる前に、IPv6プロトコルで規定された最小MTUを使用することによって、データパケットが送信され、最小MTUによって、データパケットが、ルータなどの、パス上の任意のMTUを有するネットワーク装置を通過できることを確保することができる。従って、これにより、パス上で送信されたデータパケットが宛先受信側によって受信されることが確保される。
現在のIPv6ネットワークにおけるPMTU調査方法の概略図である。 IPv6ネットワークにおけるデータパケットの可能な伝送パスの概略図である。 本発明の一実施形態によるデータパケット送信方法の流れ図である。 本発明の一実施形態によるオプションのPMTU調査プロセスの概略図である。 本発明の一実施形態によるオプションのPMTU調査プロセスの概略図である。 本発明の一実施形態によるHOSTノードの内部実装の可能な実装の概略図である。 本発明の一実施形態によるHOSTノードの内部実装の可能な実装の概略図である。 単純なIPv6ネットワーキングシナリオの概略図である。 パス上にレイヤ2スイッチが存在するシナリオの概略図である。 パス上にレイヤ2スイッチが存在するシナリオの概略図である。 本発明の一実施形態によるデータパケット送信装置の概略的な構成図である。 本発明の一実施形態による別のデータパケット送信装置の概略的な構成図である。
本発明の実施形態は、現在のIPv6ネットワークにおける、データパケットの送信側がパスのPMTUを調べる前に、データパケットが常に破棄され得るという問題を解決するために、IPv6ネットワークにおけるデータパケット送信方法および装置を提供する。
本発明の実施形態では、パスのPMTUを調べる前に、IPv6ネットワークにおける送信側のHOSTノードは、IPv6プロトコルで規定された最小MTUに従って、パス上でデータパケットを送信し、パスのPMTUを調べた後に、パスの調べたPMTUに従って、パス上で後続のデータパケットを送信する。
パスのPMTUを調べる前に、IPv6プロトコルで規定された最小MTUを使用することによって、データパケットが送信され、最小MTUによって、データパケットが、ルータなどの、パス上の任意のMTUを有するネットワーク装置を通過できることを確保することができる。従って、これにより、パス上で送信されたデータパケットが宛先受信側によって受信されることが確保される。
以下、添付の図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図2Aは、IPv6ネットワークにおけるデータパケットの伝送パスを示す。データパケットは、送信側のHOSTノード201から送信され、中間ネットワーク装置202a、中間ネットワーク装置202bなどを通過し、宛先受信側のHOSTノード203に最後に到達する。図2Aは、少なくとも2つの中間ネットワーク装置を示しているが、実際には、中間ネットワーク装置が1つだけである場合もあるし、中間ネットワーク装置が存在しない場合もある。
以下、本発明の一実施形態によるデータパケット送信方法についてまず説明する。
図2Bを参照すると、本発明の一実施形態によるデータパケット送信方法は、以下のステップを含む。
S1．パスのPMTUを調べる前に、IPv6プロトコルで規定された最小MTUに従って、パス上でデータパケットを送信する。
場合により、本方法は、S2：パスのPMTUを調べた後に、パスの調べたPMTUに従って、パス上で後続のデータパケットを送信する、をさらに含む。
場合により、IPv6プロトコルで規定された最小MTUに従って、パス上でデータパケットを送信するステップの前に、本方法は、
送信すべきデータパケットによって使用されるパスのPMTUが未知であると判定するステップと、
IPv6プロトコルで規定されている1280bytesなどの最小MTUに従って、送信すべきデータパケットを送信し、パス上で図3Aおよび図3Bに示すPMTU調査を行う、ステップと、
をさらに含む。
パスのPMTUを調べる前に、IPv6プロトコルで規定された最小MTUを使用することによって、データパケットが送信され、最小MTUによって、データパケットが、ルータなどの、パス上の任意のMTUを有するネットワーク装置を通過できることを確保することができる。従って、これにより、パス上で送信されたデータパケットが宛先受信側によって受信されることが確保される。
HOSTノード201およびHOSTノード203は、パーソナルコンピュータ（Personal Computer）、基地局、コアネットワーク、および携帯電話端末など、IPv6ネットワークにおいてデータパケットを送信または受信できる任意の装置であり得る。
［パスのPMTUが未知であると判定する条件］
HOSTノード201は、以下の条件のうちの少なくとも1つが満たされた場合に、パスのPMTUが未知であると判定する。
条件1：HOSTノード201上のパスのPMTUエントリが削除される（図4Aおよび図4BのFinal状態）。例えば、PMTUエントリは、PMTUエントリが失効してから長時間使用されない場合、削除される。
条件2：HOSTノード201がパスのPMTUを調査している（図4Aおよび図4BのProbe状態）。
条件3：HOSTノード201は、パス上のネットワーク装置（ネットワーク装置202aなど）によって送信された指示メッセージを受信し、指示メッセージは、ICMPv6（タイプ＝2）の前述のメッセージなど、ネットワーク装置によってパス上で受信されたパケットが長すぎることを示すために使用される。場合により、メッセージを受信した後、HOSTノード201は、図4Aおよび図4Bに示すProbe状態に入る。
［PMTU調査プロセス］
場合により、図3Aおよび図3Bを参照すると、HOSTノード201がパス上でPMTU調査を行う場合、PMTU調査は、以下のステップを使用することによって特に実施され得る。
S301．HOSTノード201は、送信すべきデータパケットの送信元IPアドレスおよび宛先IPアドレスを用いてプローブパケットを構築し、パス上でプローブパケットを送信する。
場合により、HOSTノード201は、プローブパケットの長さを設定し、指定された長さは、以下の2つの長さ、すなわち、
HOSTノード201の特定のインターフェイス上に構成されたMTUの長さ、または
HOSTノード201が特定のインターフェイスから受信したルータ広告（Router Advertisement、RA）パケットに示されるMTUの長さ
のうちの小さい方の値である。
前述の特定のインターフェイスは、HOSTノード201によって前述の送信すべきデータパケットを送信するために使用される外部インターフェイスである。
プローブパケットは、送信すべきデータパケットのパスのPMTUを調査するために使用されることから、送信すべきデータパケットの宛先IPアドレスは、ここでプローブパケットを構築するために使用される。宛先受信側のHOSTノード203がプローブパケットを受信したことを引き続き判定するために、パケットが長すぎることを示すために使用される後続の指示メッセージを受信するために、送信すべきデータパケットの送信元IPアドレスは、ここでプローブパケットを構築するために使用される。
データパケットは、送信すべきデータを運ぶために使用され、プローブパケットは、パスのPMTUを調査するために使用される。プローブパケットおよびデータパケットに使用されるプロトコルタイプと宛先ポート番号との組み合わせは異なる。例えば、プローブパケットおよびデータパケットは、異なるプロトコルタイプおよび同じ宛先ポート番号を使用して送信される、またはプローブパケットおよびデータパケットは、同じプロトコルタイプおよび異なる宛先ポート番号を使用して送信される、またはプローブパケットおよびデータパケットは、異なるプロトコルタイプおよび異なる宛先ポート番号を使用して送信される。
S302．送信されたプローブパケットがHOSTノード203によって受信されたかどうかを判定し、プローブパケットがHOSTノード203によって受信された場合、ステップS303を行う、またはプローブパケットがHOSTノード203によって受信されなかった場合、ステップS304を行う。送信されたプローブパケットがHOSTノード203によって受信されたかどうかを判定するための方法については、以下の「［複数のオプションのプローブパケット］」の説明を参照されたい。
S303．HOSTノード203によって受信されたプローブパケットに使用された最大MTUが、パスの調べたPMTUとして使用される。
S304．パス上のネットワーク装置によって送信されたパケットが長すぎることを示す指示メッセージが受信されたかどうかを判定し、指示メッセージは、パス上のネットワーク装置によって受信されたパケットが長すぎることを示すために使用され、指示メッセージが受信された場合、ステップS305を行う、または指示メッセージが受信されない場合、ステップS309を行う。
S305．受信した指示メッセージからの、ネットワーク装置によってサポートされたMTUを取得し、取得したMTUに従って、プローブパケットを再び送信する。
S306．送信されたプローブパケットがHOSTノード203によって受信されたかどうかを判定し、プローブパケットがHOSTノード203によって受信された場合、ステップS303を行う、またはプローブパケットがHOSTノード203によって受信されなかった場合、ステップS307を行う。
S307．パス上のネットワーク装置によって送信されたパケットが長すぎることを示す指示メッセージが受信されたかどうかを判定し、指示メッセージが受信された場合、ステップS305を行うために戻る、または指示メッセージが受信されない場合、ステップS308を行う。
S308．プローブパケットのMTUを変更せずにプローブパケットを再び送信し、次いで、ステップS304に戻る。
S309．パケットが長すぎることを示す指示メッセージが受信されていないが、プローブパケットがN回連続して送信されたと判定し、Nは正の整数である。
ステップS308およびステップS309は、レイヤ2スイッチがパス上に存在し得る場合のために設定される。レイヤ2スイッチが受信したパケットが長すぎると、パケットはそのまま破棄され、パケットが長すぎることを示す指示メッセージは、HOSTノード201に返されない。このようにして、HOSTノード201は、パケットの受信状態を知ることができない。パケットが長すぎることを示す指示メッセージが受信されていないが、プローブパケットがN回連続して送信された場合、HOSTノード201は、パス上にレイヤ2スイッチが存在し、送信されたパケットの長さが、レイヤ2スイッチで許容されるパケット長を超えたと判断し得る。従って、ステップS310などの後続のステップが行われる。
加えて、プローブパケットを送信する際にパケットロスが発生する可能性があり、従って、プローブパケットはN回連続して送信される。このようにして、パス上にレイヤ2スイッチが存在することがより正確に判定される。値Nは、実際のネットワーク条件に従って設定することができ、例えば、1、2、3、．．．と設定することができ、3から5に設定することもできる。
S310．第1のMTUを設定し、指定された第1のMTUを使用してプローブパケットを送信する。
場合により、第1のMTUの長さは、IPv6プロトコルで規定される最小MTUの長さ以上であり、かつ第1のMTUの長さは、第2のMTUの長さ、第3のMTUの長さ、およびパケットプロセスを示すために使用され、かつ前述のステップで受信された指示メッセージに示されたMTUの長さのうちの最小値以下である。前述のステップにおいて前述の指示メッセージが受信されない場合、第1のMTUの長さは、IPv6プロトコルで規定される最小MTUの長さ以上であり、第2のMTUの長さおよび第3のMTUの長さのうちの小さい方の値以下である、または
上記のステップにおいて複数の指示メッセージが受信された場合、第1のMTUの長さが設定された場合、受信した複数の指示メッセージに示される最小のMTUが使用される。
第2のMTUは、HOSTノード201の特定のインターフェイス上に構成されたMTUである。
第3のMTUは、HOSTノード201によって特定のインターフェイスから受信されたルータ広告（Router Advertisement、RA）パケットに示されるMTUである。
例えば、ステップS301において、プローブパケットの長さが、以下の2つの長さ、すなわち、HOSTノード201の特定のインターフェイスに設定されたMTUの長さと、HOSTノード201が特定のインターフェイスから受信したRAパケットに示されるMTUの長さと、のうちの小さい方の長さに設定された場合、ステップS301において、値は、IPv6プロトコルで規定されている最小MTUの長さと、S301において設定されたプローブパケットの長さと、によって形成された間隔から、第1のMTUとして選択され得、プローブパケットは第1のMTUに従って送信される。
前述の特定のインターフェイスは、HOSTノード201によって前述の送信すべきデータパケットを送信するために使用される外部インターフェイスである。場合により、外部インターフェイスは、レイヤ3インターフェイスである。インターフェイスは、HOSTノード201の物理インターフェイス上に構成してもよいし、HOSTノード201の物理インターフェイス上で仮想ローカルエリアネットワーク（Virtual Local Area Network、VLAN）分割を行って得たVLANサブインターフェイス上に構成してもよい。
場合により、ステップS310において、第1のMTUは、パスの比較的正確なPMTUを取得するために、調査のために複数回設定されてもよい。例えば、調査のために2分法を使用することができる。ここで、例えば、IPv6プロトコルで規定される最小MTUの長さは1280バイトであり、第2のMTUの長さおよび第3のMTUの長さの小さい方の値は1600バイトである。調査に2分法を使用する場合、初期最小値（min）として1280バイトを使用し、初期最大値（max）として1600バイトを使用することにより、調査が複数回行われる。
2分法を用いて調査するプロセスでは、HOSTノード203がプローブパケットを受信したと判定された場合、今回送信したプローブパケットに使用されたMTUを新たな最小値として調査を続ける。HOSTノード203がプローブパケットを受信したと判定できない場合、今回送信したプローブパケットに使用されているMTUを新たな最大値として、最小値が最大値以上になるまで調査を続行する。
2分法を用いて複数回調査する前述のプロセスでは、HOSTノード203が受信したプローブパケットに使用される最大MTUを、パスの調べたPMTUとして使用する。
以下、図5Bおよび図5Cに示すパス上にレイヤ2スイッチが存在するシナリオを例として使用して説明する。
図5Bに示すように、HOSTノード201のMTUは1800バイトであり、プローブパケットを最初に送信するためのMTUは1800バイトであり、パケットが長すぎることを示すために使用される前述の指示メッセージはN回後に受信されず、HOSTノード203がプローブパケットを受信したと判定することはできない。従って、パス上にレイヤ2スイッチが存在すると判定され、ステップS310を実行してレイヤ2調査を行う。例えば、前述の2分法を調査に用いる場合には、1280バイトを初期最小値（min）として、1800バイトを初期最大値（max）として調査を複数回行う。
図5Cに示すように、プローブパケットがレイヤ2スイッチ1を通過した後、パケットが長すぎることを示すために使用され、かつルータによって送信された指示メッセージが受信され、次いで、指示メッセージに示された1450バイトのMTUが、調査を続行するために使用される。パケットが長すぎることを示すために使用される指示メッセージが、N回連続して受信されず、HOSTノード203がプローブパケットを受信したと判定できない場合、ステップS310が実行されてレイヤ2調査が行われる。例えば、前述の2分法を調査に用いる場合には、1280バイトを初期最小値（min）として、1450バイトを初期最大値（max）として調査を複数回行う。
S311．送信されたプローブパケットがHOSTノード203によって受信されたかどうかを判定し、プローブパケットがHOSTノード203によって受信された場合、ステップS303を行う、またはプローブパケットがHOSTノード203によって受信されなかった場合、ステップS312を行う。
S312．パス上のネットワーク装置によって送信されたパケットが長すぎることを示す指示メッセージが受信されたかどうかを判定し、指示メッセージが受信された場合、ステップS305を行う、または指示メッセージが受信されない場合、ステップS310を行うために戻る。
以上、HOSTノード201によってパスのPMTUを調査するための方法について説明したが、以下、図4Aおよび図4Bを参照して、HOSTノード201の内部実装のオプションの方式について説明する。
［HOSTノード201の内部実装］
図4Aおよび図4Bに示すように、HOSTノード201によるPMTU調査を行うためのモードは、アクティブモードとパッシブモードとに分類され得る。モードは、マン・マシン操作を行うことによって設定および修正することができ、その結果、HOSTノード201のユーザは、調査モードを柔軟に選択することができる。
1．アクティブモード
アクティブモードでは、HOSTノード201は、プローブパケットを送信することにより、パス上でPMTUの調査を行う。
アクティブモードによれば、プローブパケットとデータパケットとの分離が実施され、パスのPMTUが未知である場合、データパケットのMTU長を変更する現在の方式と比較して、データパケットの損失率が減少する。
2．パッシブモード
データパケットを送信するプロセスでは、例えば、ICMP（タイプ＝2）のパケットが大きすぎることを示す指示メッセージを受信した場合、HOSTノード201は、パケットが大きすぎることを示す指示メッセージが受信されなくなるまで、データパケットのMTU長を調整する。
パッシブモードでは、パスのPMTUが調査される前にデータパケットが失われる。
図4Aおよび図4Bを参照すると、アクティブモードでは、PMTU調査プロセスにおける状態は、以下を含む。
1．調査（Probe）状態
この状態は、アクティブモードのサブ状態である。
この状態では、HOSTノード201はプローブパケットを送信し、パスのPMTUが調査されていると判定された場合、状態は、到達可能（Reachable）状態に遷移する。
調査状態は、ルータ調査状態（L3 Probe）と、レイヤ2スイッチ調査状態（L2 Probe）との2つのサブ状態を含み、HOSTノード201は、最初にルータ調査状態（L3 Probe）に入る。
ルータ調査状態（L3 Probe）では：プローブパケットがN回連続して送信された後、Too Bigパケットが受信されず、ピア側到達不能パケットが受信されない場合、HOSTノード201は、レイヤ2スイッチ調査状態（L2 Probe）に入り、Too Bigパケットが受信された場合、Too BigパケットのMTUが調査に使用される、またはピア側到達不能パケットが受信された場合、HOSTノード201は到達可能（Reachable）状態に入る。
レイヤ2スイッチ調査状態（L2 Probe）では、：S310における動作を実行し、最適なPMTUを調査する。調査が終了した後、到達不能パケットが受信されると、HOSTノード201は到達可能（Reachable）状態に入る、またはToo Bigパケットが受信されると、HOSTノード201はルータ調査状態（L3 Probe）に入る、またはToo Bigパケットが依然として受信されず、ピア側到達不能パケットも受信されない場合、HOSTノード201は最終状態に入る。
2．到達可能（Reachable）状態
この場合、HOSTノード201は、データパケットを送信するときに、調べたMTUを使用する。予め設定された失効時間が経過すると、HOSTノード201は失効（Stale）状態に入る。
3．失効（Stale）状態
この状態は、アクティブモードのサブ状態である。
この状態では、HOSTノード201は、調べたPMTUを依然として使用してデータパケットを送信する。
この状態で、送信すべきデータパケットがない場合、予め設定されたガベージコレクションタイマが切れた後、HOSTノード201は最終（Final）状態に入る。
この状態で、送信すべきデータパケットがある場合、HOSTノード201はProbe状態に入り、調査が続行する。データパケットがProbe状態で送信される場合、データパケットの送信効率を確保するために、最後に入力されたReachable状態の調べたPMTUが依然として使用される。
パッシブモードでは、初期状態は到達可能（Reachable）状態に設定される。ICMP（タイプ＝2）のメッセージが受信された後、または大きすぎる（Too Big）パケットが受信された後、状態は変化せず、データパケットがHOSTノード203によって受信されるまで、送信されたデータパケットのMTUは調整される。
これまで、HOSTノード201の内部実装の任意の方式を説明してきたが、以下、HOSTノード201によるプローブパケットを構成する複数のオプションの解決策を説明する。
［複数のオプションのプローブパケット］
1．プローブパケットは、トランスポート層プロトコルパケットである。
例えば、ユーザデータグラムプロトコル（user datagram protocol、UDP）パケット、伝送制御プロトコル（Transmission Control Protocol、TCP）パケット、ストリームコントロールトランスミッションプロトコル（Stream Control Transmission Protocol、SCTP）パケット、ネットワーク基本入出力システム（Net Basic Input／Output System、NetBIOS）パケット、NetBIOS拡張ユーザインターフェイス（NetBIOS Enhanced User Interface、NetBEUI）パケットなどがある。
プローブパケットの宛先ポート番号は、HOSTノード203が使用していないポート番号であり、ポート番号は、周知のポート番号であっても、エフェメラルポート番号であってもよい。この場合、パス上でプローブパケットが送信された後、ピア側到達不能パケット（not reachable）が受信された場合、プローブパケットがHOSTノード203によって受信されたと判定される。このような設定の目的は、プローブパケットの宛先ポート番号がHOSTノード203によって使用されたポート番号である場合、HOSTノード203はピア側到達不能パケットを返さない、ということである。
周知のポート番号は、プロトコルで規定されているトランスポート層より上位層のプロトコルが使用するトランスポート層プロトコルのポート番号であり、これらのポート番号は、ユーザのアプリケーションプログラムでは使用できない。例えば、テルネット（telnet）サーバが使用するトランスポート層プロトコルTCPのポート番号は23である。
エフェメラルポート番号は、トランスポート層プロトコルの、周知のポート番号以外のポート番号である。
場合により、HOSTノード201は、事前にポートスキャンを行って、HOSTノード203のどのポートが使用されていないかを判定することができる。HOSTノード203のポートが予め設定されている場合、HOSTノード201は、HOSTノード203の構成データを取得することによって、HOSTノード203のどのポートが使用されていないかを判定することができる。
2．プローブパケットはpingパケットである。
HOSTノード201が、パス上でプローブパケットを送信した後、HOSTノード203からの応答を受信した場合、HOSTノード201は、プローブパケットがHOSTノード203によって受信されたと判定する。
3．プローブパケットは、経路探索（trace route）パケットである。
HOSTノード201が、パス上でプローブパケットを送信した後、HOSTノード203からの応答を受信した後、HOSTノード201は、プローブパケットがHOSTノード203によって受信されたと判定する。
4．プローブパケットは、トランスポート層上のプロトコルパケットである。
HOSTノード201とHOSTノード203とは、HOSTノード201がプローブパケットを送信する場合に、HOSTノード203がプローブパケットを受信した場合、HOSTノード203は、受信したプローブパケットに応答し、事前に合意されている応答パケットを返す、ことを事前に合意している。従って、HOSTノード201が、パス上でプローブパケットを送信した後、事前に合意した応答パケットを受信した場合、HOSTノード201は、プローブパケットがHOSTノード203によって受信されたと判定する。
ここまで、プローブパケットの複数のオプションの実装について説明したが、以下、異なる調査トリガ条件についてプローブパケット長の設定を説明する。
［プローブパケット長の設定］
1．送信すべきデータパケットが、HOSTノード201によってパス上で最初に送信されたデータパケットである場合、またはHOSTノード201のパスのPMTUエントリが削除された場合、HOSTノード201は、パスのPMTUが未知であると判定する。
この場合、第1のプローブパケットは、第2のMTUおよび第3のMTUのより小さい方の長さを有するMTUに従って送信される。
2．パスのPMTUを調査する場合、HOSTノード201は、パスのPMTUが未知であると判定する。
この場合、HOSTノード201は、パス上で行われたPMTU調査を続行できる。
3．パス上のネットワーク装置202aなどのネットワーク装置から送信されたパケットが長すぎることを示す指示メッセージを受信した場合、HOSTノード201は、パスのPMTUが未知であると判定する。
この場合、HOSTノード201は、指示メッセージからMTUを取得し、パスの進行中のPMTU調査プロセスにおいて、取得したMTUに従って、第1のプローブパケットを送信する。
特定のIPv6ネットワーキング環境を例として使用して、本発明の実施形態に適用可能な様々なシナリオを説明する。
［本発明の実施形態に適用可能なシナリオ］
図5Aは、単純なIPv6ネットワーキングシナリオを示す。図2AのHOSTノード201は、図5AのPC、スマートフォン、または基地局であり、図2AのHOSTノード203は、図5Aのサーバである。図5Aの各装置の上に記された数字は、装置によってサポートされるMTUのバイト枢である。
シナリオの例は、以下の説明に関して区別される。
1．新たに構築されたネットワークシナリオ
基地局がデータパケットを送信する場合、データパケットはパス上で基地局によって最初に送信されたデータパケットであることから、IPv6プロトコルで規定される最小MTUが使用される。例えば、データパケットは、1280bytesを使用して送信され、パス上のPMTU調査が行われる。
データパケットは、IPv6プロトコルで規定されている最小MTUを使用して送信されることから、データパケットは、パス上の任意のルータ、つまり、ルータ2およびルータ3を通過してサーバに到着できる。
パス上でPMTU調査を行う場合、データパケットを送信するために外部インターフェイス上に構成されたMTUが1800bytesであることから、データを送信するために外部インターフェイスからHOSTノード201によって受信されたRAパケットに示されるMTUパケットが1600bytesである場合、HOSTノード201は、2つのMTUのうち小さい方の1600bytesのMTUを使用してプローブパケットを送信し、送信されたプローブパケットは、ルータ2を通過してルータ3に到達することができる。
ルータ3がサポートするMTUは1300bytesであることから、ルータ3は、ICMP（タイプ＝2）のメッセージを基地局に返し、サポートされているMTUが1300bytesであることを示す。
基地局が次のプローブパケットを送信した場合、1300bytesのMTUがプローブパケットを送信するために使用され、プローブパケットはサーバに到達することができる。基地局は、サーバから送信された応答を受信した後、例えば、プローブパケットがpingパケットであり、サーバから受信した応答に従って、サーバがプローブパケットを受信したと判定し、基地局は1300bytesをパスの調べたPMTUとして使用する。
2．ネットワーク再構築シナリオ
引き続き、例として、基地局がHOSTノード201として機能することを用いる。基地局によって調査されたパスのPMTUは1300bytesであり、1300bytesを使用してパス上で後続のデータパケットが送信される。
ルータ3のMTUが1280bytesに変更された場合、HOSTノード201が送信したデータパケットはルータ3によって破棄され、ルータ3は、ICMP（タイプ＝2）のメッセージを基地局に返し、サポートされているMTUは1280bytesであることを示す。
HOSTノード201は、ICMP（タイプ＝2）のメッセージを受信した後、IPv6プロトコルで規定されている最小MTUを用いてデータパケットを送信し、PMTU調査を行い、調査により最終的に得られたパスの新しいPMTUは、1280bytesである。
この場合、HOSTノード201は、ICMP（タイプ＝2）のメッセージを受信した場合、IPv6プロトコルで規定されている最小MTUを用いてデータパケットを送信する。従って、ルータ3によって破棄され得るデータパケットは、ルータ3のMTUが1280bytesに変更された後、かつ基地局がICMP（タイプ＝2）のメッセージを受信する前に、パス上で基地局によって送信された唯一のデータパケットある。現在のPMTU調査方法と比較すると、これにより、調査プロセスにおけるデータパケットの長すぎる長さによって引き起こされるデータパケットロスが回避される。
3．失効PMTU
PMTUが失効した後、長時間パス上に送信されるデータパケットがない場合、HOSTノード201は、自らが記録したパスのPMTUエントリを削除し、図4Aおよび図4Bに示すFinal状態に入る。Stale状態では、この場合にパスに再び送信すべきデータパケットがあれば、HOSTノード201は、再びPMTU調査を行うことができ、以前に把握したPMTUを使用してデータパケットを送信し、信頼性を向上させる。
ここまで、本発明の本実施形態におけるデータパケット送信方法を説明したが、以下、本発明の実施の形態による、2つのデータパケット送信装置を説明する。
図6は、本発明の一実施形態による第1のデータパケット送信装置である。図6に示すように、本装置は、処理ユニット601と送受信機ユニット602とを備える。
処理ユニット601は、パスのPMTUを調べる前に、送受信機ユニット602を使用することによって、かつIPv6プロトコルで規定された最小MTUに従って、パス上でデータパケットを送信し、
パスのPMTUを調べた後に、送受信機ユニット602を使用することによって、かつパスの調べたPMTUに従って、パス上で後続のデータパケットを送信する
ように構成される。
場合により、処理ユニット601は、送受信機ユニット602を使用することによって、かつIPv6プロトコルで規定された最小MTUに従って、パス上でデータパケットを送信する前に、送信すべきデータパケットによって使用されるパスのPMTUが未知であると判定し、送受信機ユニット602を使用することによって、かつIPv6プロトコルで規定されている最小MTUに従って、送信すべきデータパケットを送信し、パス上でPMTU調査を行うようにさらに構成される。場合により、以下の条件、すなわち、
送信すべきデータパケットは、HOSTによってパス上で最初に送信されたデータパケットである、
HOST上にあるパスのPMTUエントリは削除される、または
HOSTがパスのPMTUを調査している、
という条件のうちの少なくとも1つが満たされた場合に、処理ユニット601は、パスのPMTUが未知であると判定するように特に構成される。
送受信機ユニット602は、パス上のネットワーク装置によって送信された指示メッセージを受信し、指示メッセージは、ネットワーク装置によってパス上で受信されたパケットが長すぎることを示すために使用される。
場合により、処理ユニット601は、
送信すべきパケットの送信元IPアドレスおよび宛先IPアドレスを用いてプローブパケットを構築し、送受信機ユニット602を使用することによって、パス上でプローブパケットを送信し、
送信されたプローブパケットが送信すべきデータパケットの宛先受信側によって受信されたかどうかを判定し、
プローブパケットが宛先受信側で受信されたと判定された場合、宛先受信側によって受信されたプローブパケットで使用された最大MTUを、パスの調べたPMTUとして使用する
ように特に構成される。
場合により、処理ユニット601は、送信されたプローブパケットが送信すべきデータパケットの宛先受信側によって受信されたかどうかを判定した後に、
プローブパケットが宛先受信側で受信されていないと判定された場合、
パス上のネットワーク装置によって送信された指示メッセージが受信されたか否かを判定し、指示メッセージは、ネットワーク装置によってパス上で受信されたパケットが長すぎることを示すために使用され、
指示メッセージが受信された場合、プローブパケットが送信すべきデータパケットの宛先受信側によって受信されるまで、または指示メッセージが受信されず、プローブパケットが宛先受信側によって受信されたことを判定できないが、プローブパケットがN回連続して送信されるまで、第1の動作を繰り返し行い、Nは正の整数であり、
第1の動作は、指示メッセージからの、ネットワーク装置によってサポートされたMTUを取得し、送受信機ユニット602を使用することによって、かつ取得したMTUに従って、プローブパケットを再び送信する、ステップを含み、
プローブパケットが送信すべきデータの宛先受信側で受信された場合、宛先受信側によって受信されたプローブパケットで使用された最大MTUを、パスの調べたPMTUとして使用する
ようにさらに構成される。
場合により、処理ユニット601は、
指示メッセージが受信されず、プローブパケットが宛先受信側によって受信されたことを判定できないが、送受信機ユニット602を使用することによって、プローブパケットがN回連続して送信された場合、送受信機ユニット602が指示メッセージを受信する、またはプローブパケットが宛先受信側によって受信されるまで、第2の動作を繰り返し行い、
第2の動作は、第1のMTUを設定し、送受信機ユニット602を使用することによって、かつ指定された第1のMTUに従って、プローブパケットを送信する、ステップを含み、第1のMTUの長さは、IPv6プロトコルで規定される最小MTUの長さ以上であり、第1のMTUの長さは、第2のMTUの長さおよび第3のMTUの長さのうちの小さい方の値以下であり、第2のMTUは、現在のHOSTの特定のインターフェイスに構成されたMTUであり、第3のMTUは、特定のインターフェイスから送受信機ユニット602によって受信されたルータ広告RAパケットにおいて示されるMTUであり、特定のインターフェイスは、送受信機ユニット602によって送信すべきデータパケットを送信するために使用される外部インターフェイスであり、
第2の動作を繰り返し行うステップのプロセスにおいて、プローブパケットが宛先受信側で受信されたと判定された場合、宛先受信側によって受信されたプローブパケットで使用された最大MTUを、パスの調べたPMTUとして使用し、
第2の動作を繰り返し行うステップのプロセスにおいて、指示メッセージが受信された場合、プローブパケットが送信すべきデータパケットの宛先受信側によって受信されるまで、または指示メッセージが受信されず、プローブパケットが宛先受信側によって受信されたことを判定できないが、プローブパケットがN回連続して送信されるまで、第1の動作を繰り返し行うことに戻る
ように特に構成される。
場合により、プローブパケットは、トランスポート層プロトコルパケットであり、プローブパケットの宛先ポート番号は、宛先受信側で使用されないポート番号であり、処理ユニット601は、送受信機ユニット602がパス上でプローブパケットを送信した後、送受信機ユニット602がピア側到達不能パケットを受信した場合、プローブパケットが宛先受信側によって受信されたと判定するように特に構成される、または
プローブパケットは、pingパケットであり、処理ユニット601は、送受信機ユニット602が、パス上でプローブパケットを送信した後、宛先受信側の応答を受信した場合、プローブパケットが宛先受信側によって受信されたと判定するように特に構成される、または
プローブパケットは、経路探索trace routeパケットであり、処理ユニット601は、送受信機ユニット602がパス上でプローブパケットを送信した後、送受信機ユニット602が宛先受信側の応答を受信した場合、プローブパケットが宛先受信側によって受信されたと判定するように特に構成される、または
プローブパケットは、トランスポート層を介したプロトコルパケットであり、処理ユニット601は、送受信機ユニット602がパス上でプローブパケットを送信した後、送受信機ユニット602が、プローブパケットに応答するために現在のHOSTと予め合意され、かつ宛先受信側によって返された、応答パケットを受信した場合、プローブパケットが宛先受信側によって受信されたと判定するように特に構成される。
場合により、送信すべきデータパケットが、現在のHOSTによってパス上で最初に送信されたデータパケットである場合、または現在のHOSTのパスのPMTUエントリが削除された場合、パスのPMTUが未知であると判定される。
送受信機ユニット602は、第2のMTUおよび第3のMTUのうちの長さが小さい方のMTUに従って、第1のプローブパケットを送信するように特に構成され、
第2のMTUは、HOSTの特定のインターフェイスに構成されたMTUであり、第3のMTUは、特定のインターフェイスから送受信機ユニット602によって受信されたルータ広告RAパケットにおいて示されるMTUであり、特定のインターフェイスは、送受信機ユニット602によって送信すべきデータパケットを送信するために使用される外部インターフェイスである。
場合により、処理ユニット601は、パスのPMTUが調査されている場合、パスのPMTUが未知であると判定し、
処理ユニット601は、パス上で行われているPMTU調査を続行するように特に構成される。
場合により、処理ユニット601は、送受信機ユニット602が、パス上のネットワーク装置によって送信された指示メッセージを受信した場合、パスのPMTUが未知であると判定するように特に構成され、
処理ユニット601は、指示メッセージからの、ネットワーク装置によってサポートされたMTUを取得し、送受信機ユニット602を使用することによって、パスの進行中のPMTU調査プロセスにおいて、取得したMTUに従って、第1のプローブパケットを送信するように特に構成される。
本発明の本実施形態における前述のデータパケット送信装置において、データパケットの伝送経路については、図2Aおよび前述の関連する説明を参照されたい。本装置において、処理ユニット601によるデータパケットの送信を制御するための方法については、前述のデータパケット送信方法を参照されたい。本装置において、処理ユニット601によって、パスのPMTUが未知であると判定する条件については、前述の「［パスのPMTUが未知であると判定する条件］」を参照されたい。本装置において、処理ユニット601によって、PMTU調査を行うように送受信機ユニット602を制御するための処理については、前述の「［PMTU調査プロセス］」を参照されたい。本装置の内部実装については、前述の「［HOSTノード201の内部実装］」を参照されたい。本装置において、プローブパケットタイプ、対応するプローブパケット長の設定、および調査解決策については、「［複数のオプションのプローブパケット］」および「［プローブパケット長の設定］」の説明を参照されたい。本装置は、前述の「［本発明の実施形態に適用可能なシナリオ］」に適用され得る。
本発明の本実施形態の前述のデータパケット送信装置では、処理ユニット601は、プロセッサで実現されてもよく、送受信機ユニット602は、送受信機で実現してもよいし、送信機と受信機とで実現してもよく、送信機は、データパケットやメッセージなどを送信するように構成され、受信機は、データパケットやメッセージなどを受信するように構成される。装置を実現するためのプロセッサおよび送受信機、またはプロセッサ、送信機、および受信機は、実装のために1つのチップまたは複数のチップに統合されてもよい。
本発明の一実施形態は、図6に示すデータパケット送信装置を含むHOSTをさらに提供する。図6に示す装置では、データパケットを送信するために使用される外部インターフェイスと、メッセージを受信するためのインターフェイスとの両方が、HOST上のインターフェイスである。
図7は、本発明の一実施形態による別のデータパケット送信装置である。図7に示すように、本装置は、プロセッサ701と送受信機702とを備える。
プロセッサ701は、本発明の一実施形態によるデータパケット送信方法を実装するように構成され、送受信機702は、プロセッサ701の制御下で、本発明の一実施形態によるデータパケット送信方法における受信および送信を実装するように構成される。
プロセッサ701は、1つ以上のプロセッサで実現されてもよく、送受信機702は、送受信機で実現してもよいし、送信機と受信機とで実現してもよく、送信機は、データパケットやメッセージなどを送信するように構成され、受信機は、データパケットやメッセージなどを受信するように構成される。プロセッサ701および送受信機702は、実装のために1つのチップまたは複数のチップに統合されてもよい。
要するに、本発明の本実施形態では、パスのPMTUを調べる前に、IPv6ネットワークにおける送信側のHOSTノードは、IPv6プロトコルで規定された最小MTUに従って、パス上でデータパケットを送信し、パスのPMTUを調べた後に、パスの調べたPMTUに従って、パス上で後続のデータパケットを送信する。
パスのPMTUを調べる前に、IPv6プロトコルで規定された最小MTUを使用することによって、後続のデータパケットが送信され、最小MTUによって、データパケットが、ルータなどの、パス上の任意のMTUを有するネットワーク装置を通過できることを確保することができる。従って、これにより、パス上で送信されたデータパケットが宛先受信側によって受信されることが確保される。
当業者であれば、本発明の実施形態が、方法、システム、またはコンピュータプログラム製品として提供され得ることを理解するはずである。従って、本発明は、ハードウェアのみの実施形態、ソフトウェアのみの実施形態、またはソフトウェアとハードウェアとの組み合わせによる実施形態の形態を使用できる。さらに、本発明は、コンピュータ使用可能プログラムコードを含む1つ以上のコンピュータ使用可能記憶媒体（限定されるものではないが、ディスクメモリ、CD−ROM、光学メモリなどを含む）上に実装されるコンピュータプログラム製品の形態を使用できる。
本発明の実施形態による方法、装置（システム）、およびコンピュータプログラム製品の流れ図および／またはブロック図を参照して、本発明を説明した。コンピュータプログラム命令が、流れ図および／またはブロック図における各プロセスおよび／または各ブロック、ならびに流れ図および／またはブロック図におけるプロセスおよび／またはブロックの組み合わせを実装するために使用され得ることを理解すべきである。これらのコンピュータプログラム命令は、機械を生み出すために、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、組み込みプロセッサ、または任意の他のプログラマブルデータ処理装置のプロセッサのために提供され、その結果、コンピュータまたは任意の他のプログラマブルデータ処理装置のプロセッサによって実行される命令が、流れ図における1つ以上のプロセスおよび／またはブロック図における1つ以上のブロックにおける特定の機能を実装するための装置を生み出すのであってもよい。
これらのコンピュータプログラム命令は、コンピュータまたは任意の他のプログラマブルデータ処理装置に対して特定の方式で働くように命令できるコンピュータ可読メモリに格納され、その結果、コンピュータ可読メモリに格納された命令が、命令装置を含む人工物を生み出すのであってもよい。命令装置は、流れ図における1つ以上のプロセスにおける、および／またはブロック図における1つ以上のブロックにおける、特定の機能を実装する。
これらのコンピュータプログラム命令は、コンピュータまたは別のプログラマブルデータ処理装置上に読み込まれ、その結果、一連の動作およびステップがコンピュータまたは別のプログラマブルデータ処理装置上で行われ、それによって、コンピュータに実装された処理を生み出すのであってもよい。従って、コンピュータまたは別のプログラマブルデータ処理装置上で実行される命令は、流れ図における1つ以上のプロセスにおける、および／またはブロック図における1つ以上のブロックにおける、特定の機能を実装するためのステップを提供する。
本発明の一部の実施形態を説明してきたが、本発明の基本的な構想を一度習得すれば、当業者であれば、これらの実施形態に変更および修正をなし得る。従って、添付の特許請求の範囲は、本発明の範囲に含まれる実施形態およびすべての変更および修正を包含するように解釈されるものとして意図されている。
当然のことながら、当業者であれば、本発明の実施形態の範囲から逸脱すること無しに、本発明の実施形態に対して様々な修正および変形をなし得る。本発明は、添付の特許請求の範囲およびそれらの均等技術によって定義される保護範囲内に含まれる場合に限り、これらの修正および変形を包含するように意図されている。
201 HOSTノード
202a ネットワーク装置
202b ネットワーク装置
203 HOSTノード
601 処理ユニット
602 送受信機ユニット
701 プロセッサ
702 送受信機

Claims (11)

  1. インターネットプロトコルバージョン6（IPv6）ネットワークにおけるデータパケット送信方法であって、
    送信すべきデータパケットによって使用されるパスのものであるパス最大伝送単位（PMTU）が未知であると判定するステップと、
    前記パスの前記PMTUを調べる前に、IPv6プロトコルで規定された最小最大伝送単位（MTU）に従って、前記パス上でデータパケットを送信するステップと、
    前記パス上でPMTU調査を行うステップと、
    前記パスの前記PMTUが前記PMTU調査によって成功裏に取得された後に、前記パスの前記調べたPMTUに従って、前記パス上で後続のデータパケットを送信するステップと、を含み、
    前記パス上でPMTU調査を行う、前記ステップは、
    前記送信すべきデータパケットの送信元IPアドレスおよび宛先IPアドレスを用いてプローブパケットを構築し、前記パス上で前記プローブパケットを送信するステップであって、前記プローブパケットに使用されるプロトコルタイプは、前記データパケットに使用されるプロトコルタイプと異なる、ステップと、
    前記送信されたプローブパケットが前記送信すべきデータパケットの宛先受信側によって受信されたかどうかを判定するステップと、
    前記プローブパケットが前記宛先受信側で受信されたと判定された場合、前記宛先受信側によって受信された前記プローブパケットで使用された最大MTUを、前記パスの前記調べたPMTUとして使用するステップと、を含む、方法。
  2. 前記方法は、以下の条件、すなわち、
    前記送信すべきデータパケットは、現在のホスト（HOST）によって前記パス上で最初に送信されたデータパケットである、
    前記パスのものであり、現在のHOST上にあるPMTUエントリは削除される、
    現在のHOSTが前記パスの前記PMTUを調査している、または
    現在のHOSTは、前記パス上のネットワーク装置によって送信された指示メッセージを受信し、前記指示メッセージは、前記ネットワーク装置によって前記パス上で受信されたパケットが長すぎることを示すために使用される、
    という条件のうちの少なくとも1つが満たされた場合に、前記パスの前記PMTUが未知であると判定するステップを含む、請求項1に記載の方法。
  3. 前記方法は、前記送信すべきデータパケットが、前記現在のHOSTによって前記パス上で最初に送信された前記データパケットである場合、または前記パスのものであり、かつ前記現在のHOST上の前記PMTUエントリが削除される場合、前記パスの前記PMTUが未知であると判定するステップを含み、
    前記パス上でPMTU調査を行う、前記ステップは、第2のMTUおよび第3のMTUのうちの長さが小さい方のMTUに従って、第1のプローブパケットを送信するステップであって、
    前記第2のMTUは、前記現在のHOSTの特定のインターフェイスに構成されたMTUであり、前記第3のMTUは、前記特定のインターフェイスから前記現在のHOSTによって受信されたルータ広告RAパケットにおいて示されるMTUであり、前記特定のインターフェイスは、前記現在のHOSTによって前記送信すべきデータパケットを送信するために使用される外部インターフェイスである、ステップ
    を含む、請求項2に記載の方法。
  4. 前記パス上の前記ネットワーク装置によって送信された前記指示メッセージが受信された場合、前記パスの前記PMTUが未知であると判定され、
    前記パス上でPMTU調査を行う、前記ステップは、前記指示メッセージからの、前記ネットワーク装置によってサポートされたMTUを取得し、前記パスの進行中のPMTU調査プロセスにおいて、前記取得したMTUに従って、第1のプローブパケットを送信する、ステップを含む、請求項2に記載の方法。
  5. 前記プローブパケットは、トランスポート層プロトコルパケットであり、前記プローブパケットの宛先ポート番号は、前記宛先受信側で使用されないポート番号であり、前記パス上でPMTU調査を行う、前記ステップは、前記パス上で前記プローブパケットを送信する、前記ステップの後、ピア側到達不能パケットが受信された場合、前記プローブパケットが前記宛先受信側によって受信されたと判定するステップを含む、または
    前記プローブパケットは、pingパケットであり、前記パス上でPMTU調査を行う、前記ステップは、前記パス上で前記プローブパケットを送信する、前記ステップの後、前記宛先受信側の応答が受信された場合、前記プローブパケットが前記宛先受信側によって受信されたと判定するステップを含む、または
    前記プローブパケットは、経路探索trace routeパケットであり、前記パス上でPMTU調査を行う、前記ステップは、前記パス上で前記プローブパケットを送信する、前記ステップの後、前記宛先受信側の応答が受信された場合、前記プローブパケットが前記宛先受信側によって受信されたと判定するステップを含む、または
    前記プローブパケットは、トランスポート層を介したプロトコルパケットであり、前記パス上でPMTU調査を行う、前記ステップは、前記パス上で前記プローブパケットを送信する、前記ステップの後、前記プローブパケットに応答するために現在のホスト（HOST）と予め合意され、かつ前記宛先受信側によって返された、応答パケットが受信された場合、前記プローブパケットが前記宛先受信側によって受信されたと判定するステップを含む、請求項1に記載の方法。
  6. ネットワーク装置によって前記パス上で受信されたパケットが長すぎることを示す指示メッセージが、前記プローブパケットの連続するN回の送信で受信されず、かつ前記プローブパケットが前記宛先受信側で受信されたと判定されない場合、前記PMTU調査が2分法を使用して行われ、Nは正の整数であり、前記パス上にレイヤ2スイッチが存在する、請求項1に記載の方法。
  7. インターネットプロトコルバージョン6（IPv6）ネットワークにおける、処理ユニットと送受信機ユニットとを備えた、データパケット送信装置であって、
    前記処理ユニットは、請求項1から6のいずれか一項に記載の方法を実装するように構成され、前記送受信機ユニットは、前記処理ユニットの制御下で、前記方法における受信および／または送信を実装するように構成される、
    データパケット送信装置。
  8. 請求項7に記載の装置を備えた、インターネットプロトコルバージョン6（IPv6）ネットワークにおけるホスト（HOST）。
  9. インターネットプロトコルバージョン6（IPv6）ネットワークにおける、プロセッサと送受信機とを備えた、データパケット送信装置であって、
    前記プロセッサは、請求項1から6のいずれか一項に記載の方法を実装するように構成され、前記送受信機は、前記プロセッサの制御下で、前記方法における受信および／または送信を実装するように構成される、
    データパケット送信装置。
  10. 請求項9に記載の装置を備えた、インターネットプロトコルバージョン6（IPv6）ネットワークにおけるホスト（HOST）。
  11. コンピュータによって実行されると請求項1から6のいずれか一項に記載の方法を前記コンピュータに行わせる命令を含むコンピュータ可読記憶媒体。
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