JPWO2010055583A1 - 通信装置、通信装置の制御方法、及びネットワークシステム - Google Patents

通信装置、通信装置の制御方法、及びネットワークシステム Download PDF

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Abstract

ネットワークに接続される端末1が、端末1の物理アドレスと論理アドレスとの対応情報を第1の対応情報として、アドレス対応情報記憶部18に記憶する。端末1が、ネットワークを介して端末1に対して送信された物理アドレスと論理アドレスとの対応情報を第2の対応情報として取得し、アドレス対応情報記憶部18に記憶された第1の対応情報と上記第2の対応情報とに基づいて、第1の対応情報に含まれる論理アドレスが重複したかを判断し、論理アドレスが重複したと判断された場合に、端末1が属するネットワークに属する機器に対して第1の対応情報を通知して、論理アドレスの重複を解消するように指示する。

Description

本発明は、通信装置、通信装置の制御方法、及びネットワークシステムに関し、特に、ネットワークにおける論理アドレスの重複を解消する通信装置、通信装置の制御方法、及びネットワークシステムに関する。
通常のネットワークにおいては、各機器や各機器に組み込まれるインタフェースボードにROM(Read Only Memory)等で予め書き込まれている物理アドレスと、実際の通信で使われるプロトコル別に設定する論理アドレスとを用いて、個々の機器の通信が行われる。物理アドレスは、製造元で一元管理され、ハードウェアと共に提供される。論理アドレスは機器上で動作する通信プロトコルに対してユーザが設定するものであり、通信相手を識別する際に使用される。例えば、インターネットで通常使用されているTCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)の通信プロトコルにおいては、MAC(Media Access Control)アドレスが物理アドレスで、IP(Internet Protocol) アドレスが論理アドレスである。
ネットワーク上の機器(端末及び中継器)は、MACアドレスとIPアドレスの変換テーブルを自身が備えるキャッシュに保持し、例えばアドレス解決プロトコル(ARP:Address Resolution Protocol)によって、キャッシュの情報を更新して通信先を識別する。ここで、端末とは、MACアドレスとIPアドレスが設定されたネットワークインタフェース等の通信手段を有するサーバ、PC等の通信装置をいう。また、中継装置とは、LAN(Local Area Network)等の2つ以上のネットワークを接続するゲートウェイ(Gateway)等の中継器をいう。
ここで、ネットワーク内でIPアドレスの重複が発生すると、IPアドレスが重複した全ての端末が通信不可能な状態になるため、サービス停止を余儀なくされる。IPアドレスの重複は、異なる複数の物理アドレスに同一のIPアドレスが割り振られることをいう。
図11は、ネットワークシステムにおけるIPアドレスの重複を説明する図である。図11中の20、21、22、23は、それぞれ、同じネットワークに属する端末a、端末b、中継器、端末cである。各々の端末は、自端末において設定されたIPアドレスとMACアドレスとの対応情報を、自端末が属するネットワーク内の他の機器(中継器22及び自端末と異なる他の端末)に通知(広報(ブロードキャスト:broadcast)する機能を備えている。また、中継器22は、端末から送信されたパケットに含まれる、パケットの宛先のIPアドレスを、アドレス変換テーブルを用いてMACアドレスに変換し、パケットを上記MACアドレスに対応する端末に転送する機能を備える。アドレス変換テーブルには、IPアドレスとMACアドレスとの対応情報が記憶されている。例えば、図11中に示す端末aのIPアドレスであるIPaと、端末aのMACアドレスであるMACaとの対応情報がアドレス変換テーブルに記憶されている。また、中継器22は、各端末から広報されたIPアドレスとMACアドレスとの対応情報に基づいて、アドレス変換テーブルに記憶されている対応情報を変更する機能を備える。
図11に示すようなネットワークシステムにおいて、ユーザが誤って端末bのMACアドレスであるMACbに対応付けてIPaというIPアドレスを設定すると、端末bにおいてはIPaがMACbと対応付けられる。その一方で、前述した中継器22内のアドレス変換テーブルにおいてはIPaがMACaに正しく対応付けられているので、同一のIPaが異なるMACアドレスについて重複する。ここで、端末bが、IPaとMACbとの対応情報を中継器22及び端末aに対して広報する(図11の#1を参照)。IPaとMACbとの対応情報は、IPaがMACbに対応付けられていることを示す情報である。上記広報を受けた中継器22が、アドレス変換テーブルにおけるIPaとMACaとの対応情報を、IPaとMACbとの対応情報に変更する(図11の#2を参照)。その結果、例えば、端末cが中継器22を介して端末aに対して通信しようとしても、中継器22内のアドレス変換テーブルにおいて、端末aのIPアドレスであるIPaがMACbに対応付けられてしまっているので、端末cが端末aに対して通信することができなくなってしまう(図11の#3を参照)。
図11を参照して説明した、IPアドレスの重複に起因する問題を解消するために、例えば図12、図13を参照して以下に説明するような技術が提案されている。
図12は、第1の従来技術を示す図である。図12中に示す機器のうち、図11中に示す機器と同符号が付けられたものは、図11中に示す機器と同様の機器を示す。図12中の30、31は、それぞれ、端末a1、b1を示す。なお、端末a1のIPアドレス、MACアドレスは、それぞれ、IPa、MACaであり、端末b1のMACアドレスは、MACbであるものとする。また、中継器22が備えるアドレス変換テーブルにおいて、IPaとMACaとが対応付けられているものとする。
第1の従来技術では、ユーザが端末b1に対して端末b1のMACアドレスであるMACbに対応付けてIPaというIPアドレスを設定すると、端末b1が、自端末に対して設定されようとしているIPaに対応する物理アドレスをネットワーク上の他の端末(例えば、端末a1)に問い合わせる(図12の#1を参照)。
端末a1が、端末b1からの上記問い合わせに応じて、IPaに対応する物理アドレスが自端末の物理アドレスMACaであることを端末b1に対して回答する(図12の#2を参照)。端末a1から上記回答を受けた端末b1は、IPaが端末b1と端末a1とで重複していることを認識し、端末b1が属するネットワーク(例えばサブネットワーク)に属する全ての機器(例えば中継器22)に対するIPaとMACbとの対応情報の広報を中止する(図12の#3を参照)。従って、中継器22内のアドレス変換テーブルは変更されず、その結果、端末cが通信対象である端末a1に通信することができる(図12の#4を参照)。
図13は、第2の従来技術を示す図である。図13中に示す機器のうち、図12中に示す機器と同符号が付けられたものは、図12中に示す機器と同様の機器を示す。図13中の32は、端末b2を示す。なお、端末b2のMACアドレスは、MACbであるものとする。また、中継器22が備えるアドレス変換テーブルにおいて、IPaとMACaとが対応付けられているものとする。
ユーザが端末b2のMACアドレスであるMACbに対応付けてIPaというIPアドレスを設定すると、IPaがMACbと対応付けられる一方で、中継器22内のアドレス変換テーブルにおいてはIPaがMACaに対応付けられているので、IPaが異なるMACアドレスについて重複する。第2の従来技術では、端末b2が、IPaとMACbとの対応情報をネットワーク上の他の機器(例えば、端末a1及び中継器22)に広報する(図13の#1を参照)。中継器22が、端末b2からの上記広報に応じて、アドレス変換テーブルにおけるIPaとMACaとの対応情報をIPaとMACbとの対応情報に変更する(図13の#2を参照)。そして、端末a1が、端末b2からの上記広報に応じて、IPaに対応する物理アドレスが自端末の物理アドレスMACaであることを端末b2に対して回答する(図13の#3を参照)。端末a1から上記回答を受けた端末b2は、IPaが端末b2と端末a1とで重複していることを認識し、端末b2が属するネットワーク(例えばサブネットワーク)に属する全ての機器(例えば中継器22)に対して、IPaとMACaとの対応情報(IPaがMACaと対応付けられていることを示す情報)を広報する(図13の#4を参照)。端末b2からIPaとMACaとの対応情報の広報を受けた中継器22は、上記#2において変更されたアドレス変換テーブルを再変更し(図13の#5を参照)、IPaをMACaに対応付け直す。その結果、端末cが通信対象である端末a1に通信することができる(図13の#6を参照)。
なお、ネットワーク上を流れる通信データをモニタし、各端末の物理アドレスとネットワークアドレスの対応関係をアドレス対応テーブルに自動作成するアドレス管理方式が提案されている。
特開平11−196106号公報
図12を参照して説明した第1の従来技術は、自端末に対して設定されようとしているIPアドレスに対応する物理アドレスをネットワーク上の他の機器に問い合わせ、問い合わせ結果に応じて自端末が属するネットワーク(例えばサブネットワーク)に属する全ての機器(例えば中継器22)に対する上記IPアドレスと自端末の物理アドレスとの対応情報の広報を中止する端末b1(以下、第1のアドレス重複解消端末という)がネットワーク上に存在することを前提にしている。また、図13を参照して説明した第2の従来技術は、自端末に対して設定されたIPアドレスと自端末の物理アドレスとの対応情報をネットワーク上の他の機器に広報し、この広報に対する上記IPアドレスが設定されている他の端末(図13中の端末a1)からの回答結果に応じて、上記IPアドレスと物理アドレスとの正しい対応情報を自端末が属するネットワーク(例えばサブネットワーク)に属する全ての機器(例えば中継器22)に対して広報する端末b2(以下、第2のアドレス重複解消端末という)がネットワーク上に存在することを前提としている。
しかし、ネットワーク上に上記第1及び第2のアドレス重複解消端末が存在しない場合において、ネットワークに属する機器(例えば中継器)の故障又は障害若しくは誤設定によって、ユーザが意図しない論理アドレスの重複が発生したときには、既にこの論理アドレスを用いて通信している端末が、通信対象とする端末に対して通信不可能になってしまう。
本発明は、ネットワークに属する機器(例えば中継器)の故障又は障害若しくは誤設定によって発生した、意図しない論理アドレスの重複を解消する通信装置の提供を目的とする。
また、本発明は、ネットワークに属する機器(例えば中継器)の故障又は障害若しくは誤設定によって発生した、意図しない論理アドレスの重複を解消する通信装置の制御方法の提供を目的とする。
また、本発明は、ネットワークに属する機器(例えば中継器)の故障又は障害若しくは誤設定によって発生した、意図しない論理アドレスの重複を解消するネットワークシステムの提供を目的とする。
本通信装置は、ネットワークに接続される通信装置であって、前記通信装置の物理アドレスと論理アドレスとの対応情報とを第1の対応情報として記憶する記憶部と、前記ネットワークを介して前記通信装置に対して送信された物理アドレスと論理アドレスとの対応情報を第2の対応情報として取得する取得部と、前記第1の対応情報と前記第2の対応情報とに基づいて、前記第1の対応情報に含まれる論理アドレスが重複したかを判断する判断部と、前記論理アドレスが重複したと判断された場合に、自通信装置が属するネットワークに属する機器に対して前記第1の対応情報を通知して、前記論理アドレスの重複を解消するように指示する通知部とを備える。
また、本通信装置の制御方法は、ネットワークに接続される通信装置の制御方法であって、前記ネットワークに属する通信装置が、前記通信装置の物理アドレスと論理アドレスとの対応情報が第1の対応情報として、記憶部に記憶するステップと、前記通信装置が、前記ネットワークを介して前記通信装置に対して送信された物理アドレスと論理アドレスとの対応情報を第2の対応情報として取得し、前記記憶部に記憶された第1の対応情報と前記第2の対応情報とに基づいて、前記第1の対応情報に含まれる論理アドレスが重複したかを判断し、前記論理アドレスが重複したと判断された場合に、自通信装置が属するネットワークに属する機器に対して前記第1の対応情報を通知して、前記論理アドレスの重複を解消するように指示するステップとを有する。
また、本ネットワークシステムは、ネットワークと前記ネットワークに接続される通信装置を有するネットワークシステムであって、前記通信装置が、前記通信装置の物理アドレスと論理アドレスとの対応情報とを第1の対応情報として記憶する記憶部と、前記ネットワークを介して前記通信装置に対して送信された物理アドレスと論理アドレスとの対応情報を第2の対応情報として取得する取得部と、前記第1の対応情報と前記第2の対応情報とに基づいて、前記第1の対応情報に含まれる論理アドレスが重複したかを判断する判断部と、前記論理アドレスが重複したと判断された場合に、自通信装置が属するネットワークに属する機器に対して前記第1の対応情報を通知して、前記論理アドレスの重複を解消するように指示する通知部とを備える。
本通信装置、本通信装置の制御方法、及び本ネットワークシステムは、通信装置が、通信装置の物理アドレスと論理アドレスとの対応情報(第1の対応情報)と、ネットワークを介して通信装置に対して送信された物理アドレスと論理アドレスとの対応情報(第2の対応情報)とに基づいて、論理アドレスが重複したかを判断し、論理アドレスが重複したと判断された場合に、自通信装置が属するネットワークに属する機器に対して第1の対応情報を通知して、論理アドレスの重複を解消するように指示する。従って、本通信装置、本通信装置の制御方法、及び本ネットワークシステムによれば、ネットワークに属する機器(例えば中継器)の故障又は障害若しくは誤設定によって発生した、意図しない論理アドレスの重複を解消することが可能となる。
本実施形態のネットワークシステムの構成例を示す図である。 アドレス変換テーブルの例を示す図である。 アドレス変換テーブルの例を示す図である。 回答パケット、回復パケットのフォーマットの例を示す図である。 アドレス対応情報の例を示す図である。 本実施形態の論理アドレス重複解消処理フローの一例を示す図である。 本実施形態の論理アドレス重複解消処理フローの一例を示す図である。 本実施形態の通信装置の第1の適用例を説明する図である。 本実施形態の通信装置の第2の適用例を説明する図である。 本実施形態の通信装置の第3の適用例を説明する図である。 ネットワークシステムにおけるIPアドレスの重複を説明する図である。 第1の従来技術を示す図である。 第2の従来技術を示す図である。
符号の説明
1 端末a2
2、3 中継器
4 端末f
11 パケット受信部
12 アドレス抽出部
13 比較部
14 回答パケット作成部
15 回復パケット作成部
16 パケット送信部
17 パケット送信履歴記憶部
18 アドレス対応情報記憶部
21 端末b
23 端末c
図1は、本実施形態のネットワークシステムの構成例を示す図である。本実施形態のネットワークシステムは、少なくとも、本実施形態の通信装置である、ネットワークに接続される端末a2(以下、端末1と記載)を備えるネットワークシステムであって、図1に示す例では、中継器2、3と、複数の端末(端末1,b,c,f)とを備える。なお、図1中の符号4、21、23、は、ぞれそれ、端末f、b、cを示す。また、本実施形態において、機器という記述は、端末と中継器とを含むものとする。各々の端末は、中継器2又は3と有線又は無線で接続されており、中継器2又は3を介して、自端末とは異なる他の端末との間でパケットやフレーム等の通信データを送受信する。すなわち、中継器2、3は、各々の端末間で送受信されるパケットを中継するゲートウェイ、ハブ又はL3(レイヤ3)スイッチ等の中継装置である。図1に示す例では、中継器2が例えばハブであり、中継器3が例えばL3スイッチである。中継器3は、中継器3の配下にあるネットワークであるサブネットワーク上の機器(例えば、端末1,b,f,中継器2)から送信されたパケットを、このサブネットワークの外部のネットワーク(例えば、端末c)に送信可能である。また、中継器3は、上記サブネットワークの外部のネットワークから送信されたパケットを、このサブネットワーク上の機器に送信可能である。
端末1は、端末1が属するサブネットワークにおける論理アドレスの重複を解消する。端末1、端末b、端末c、端末f、中継器2、中継器3の物理アドレス及び物理アドレスに対応するIPアドレスは、それぞれ、MACa及びIPa、MACb及びIPb、MACc及びIPc、MACf及びIPf、MACe及びIPe、MACd及びIPdである。なお、本実施形態のネットワークシステムにおいて、端末b、端末f、中継器2、中継器3は、それぞれ、自身が属するサブネットワーク上の機器毎のIPアドレスとMACアドレスとの対応情報が記憶される記憶部であるアドレス変換テーブル100、101、102、103を備える。例えば、端末bが備えるアドレス変換テーブル100の例を図2に示す。端末f、中継器2、中継器3が備えるアドレス変換テーブルは、図2に示すアドレス変換テーブル100と同様の構成を有する。
また、端末b、端末f、中継器2、中継器3は、それぞれ、端末1から送信される後述する回答パケット又は回復パケットを受信し、この回答パケット又は回復パケットに含まれる第1の対応情報(例えば、MACaとIPaとの対応情報)に基づいて、論理アドレスの重複を解消するアドレス重複解消部110、111、112、113を備える。端末b、端末f、中継器2、中継器3が備えるアドレス重複解消部は、自身のアドレス変換テーブル内の対応情報を上記第1の対応情報で更新することによって、論理アドレスの重複を解消する。
例えば、端末bによる論理アドレスの重複の解消を例にとって以下に説明する。なお、回答パケット又は回復パケットに含まれる第1の対応情報は、例えば、MACaとIPaとの対応情報であるものとする。また、ネットワークに属する機器の故障又は障害若しくは誤設定によって、例えば、図3(A)に示すように、現時点において、端末bが備えるアドレス変換テーブル100において、IPaがMACbに対応付けられているものとする。端末bのアドレス重複解消部110が、端末1から回答パケット又は回復パケットを受信し、この回答パケット又は回復パケットからMACaとIPaとの対応情報を抽出して、IPaに対応付けられている物理アドレスがMACaであることを認識する。また、アドレス重複解消部110が、例えば図3(A)に示すアドレス変換テーブル100を参照して、上記IPaがMACbに対応付けられていることを認識する。その結果、アドレス重複解消部110が、IPaがMACaとMACbとに重複して対応付けられたと判断する。続いて、アドレス重複解消部110は、図3(A)に示すアドレス変換テーブル100におけるIPaとMACbとの対応情報を、上記回答パケット又は回復パケットから抽出されたIPaとMACaとの対応情報に書き換える。その結果、図3(B)に示すように、アドレス変換テーブル100において、IPaがMACbに対応付けられ、論理アドレス(IPa)の重複が解消する。なお、端末f、中継器2、中継器3による論理アドレスの重複の解消処理は、上述した端末bによる論理アドレスの重複の解消処理と同様である。
端末1は、パケット受信部11、アドレス抽出部12、比較部13、回答パケット作成部14、回復パケット作成部15、パケット送信部16、パケット送信履歴記憶部17、アドレス対応情報記憶部18を備える。
アドレス対応情報記憶部18は、端末1が属するサブネットワーク上の機器(ここでは、端末b、端末f、中継器2及び中継器3)のアドレス対応情報を記憶する。アドレス対応情報は、各機器の論理アドレスと物理アドレスとの対応情報を含む情報である。このアドレス対応情報には、少なくとも端末1の物理アドレス(MACa)と端末1の論理アドレス(IPa)との対応情報(以下、第1の対応情報という)が含まれる。すなわち、アドレス対応情報記憶部18は、端末1の物理アドレスと論理アドレスとの対応情報を第1の対応情報として記憶する記憶部である。
パケット受信部11は、例えば、中継器3又は2を介して、端末1に対して送信されたパケットを受信する。アドレス抽出部12は、パケット受信部11によって受信されたパケットから、このパケットの送信元のMACアドレスと、このMACアドレスに対応付けられた、送信元のIPアドレスとを抽出し、抽出されたMACアドレスとIPアドレスとの対応情報を第2の対応情報として取得する。例えば、アドレス抽出部12は、上記パケットからMACbとMACbに対応するIPアドレスであるIPaとの対応情報を第2の対応情報として取得する。すなわち、パケット受信部11及びアドレス抽出部12は、ネットワークを介して端末1に対して送信された物理アドレスと論理アドレスとの対応情報を第2の対応情報として取得する取得手段である。
比較部13は、アドレス対応情報記憶部18内の第1の対応情報とアドレス抽出部12によって取得された第2の対応情報とを比較し、比較結果に基づいて、上記第1の対応情報に含まれる自端末の論理アドレスが重複したか、すなわち、自端末の論理アドレスが自端末の物理アドレスと他端末の物理アドレスとに重複して対応付けられているかを判断する。具体的には、比較部13は、第1の対応情報に含まれる論理アドレス(例えば、IPa)が自端末の物理アドレスを含む複数の異なる物理アドレス(例えば、MACaとMACb)に対応付けられているかを判断し、第1の対応情報に含まれる論理アドレス(IPa)が自端末の物理アドレスを含む複数の異なる物理アドレス(MACaとMACb)に対応付けられていると判断された場合に、第1の対応情報に含まれる論理アドレスが重複したと判断する。すなわち、比較部13は、第1の対応情報と第2の対応情報とに基づいて、第1の対応情報に含まれる論理アドレスが重複したかを判断する判断部としての機能を有する。
また、比較部13は、比較の結果により第1の対応情報に含まれる論理アドレスが第2の対応情報に含まれる論理アドレスと重複したと判断された場合に、後述する回答パケット作成部14に指示して回答パケットを作成させる。回答パケットは、第1の対応情報(例えば、MACaとIPaとの対応情報)を含むパケットであって、上記アドレス抽出部12によって抽出された物理アドレスを有する他の端末(例えば、MACbに対応する端末b)に対して、第1の対応情報を通知して、論理アドレスの重複を解消するように指示するパケットである。
また、比較部13は、第1の対応情報に含まれる論理アドレスが重複したと判断された場合に、後述する回復パケット作成部15に指示して回復パケットを作成させる。回復パケットは、第1の対応情報(例えば、MACaとIPaとの対応情報)を含むパケットであって、自端末(端末1)が属するネットワーク(例えば、サブネットワーク)に属する全ての機器に対して、上記第1の対応情報を通知して、論理アドレスの重複を解消するように指示するパケットである。
上述した回答パケット、回復パケットは、例えば、共に図4に示すようなARPパケットのフォーマットを有する。図4に示すARPパケット(回答パケット又は回復パケット)は、フレームヘッダとARPメッセージとFCS(Frame Check Sequence)とを有する。フレームヘッダには、送信先のMACアドレス、発信元のMACアドレス、ARPを示すコードが設定される。ARPメッセージには、回線の種類、プロトコルの種類、MACアドレス長、IPアドレス長、ARP動作内容、発信元のMACアドレス、発信元のIPアドレス、送信先のMACアドレス、送信先のIPアドレスが設定される。FCSは、パケットにおいてビット化けが発生しているかを検査するために用いるデータ列である。
回答パケットについては、上記フレームヘッダにおける送信先のMACアドレスとして、上記アドレス抽出部12によって抽出された物理アドレスを有する他の端末のMACアドレス(例えば、MACb)が設定され、発信元のMACアドレスとして、自端末(端末1)のMACアドレス(MACa)が設定される。また、ARPメッセージにおけるARP動作内容として、パケットの送信先に、端末1のIPアドレスが送信先のMACアドレスに対応付けられているか(IPアドレスが重複しているか)についての回答を求めることを示す「回答」が設定される。また、ARPメッセージにおける発信元のMACアドレスとして端末1のMACアドレス(MACa)、発信元のIPアドレスとして端末1のIPアドレス(IPa)が設定される。この、ARPメッセージにおける発信元のMACアドレスと発信元のIPアドレスとの対応情報が上記第1の対応情報である。また、ARPメッセージにおける送信先のMACアドレスとして、上記アドレス抽出部12によって抽出された物理アドレスを有する他の端末のMACアドレス、送信先のIPアドレスとして、上記他の端末のIPアドレスが設定される。
回復パケットについては、上記フレームヘッダにおける送信先のMACアドレスとして、端末1が属するネットワークに属する全ての機器のMACアドレスが設定され、発信元のMACアドレスとして、自端末(端末1)のMACアドレス(MACa)が設定される。また、ARPメッセージにおけるARP動作内容として、パケットの送信先に応答を要求することを示す「要求」が設定される。また、ARPメッセージにおける発信元のMACアドレスとして端末1のMACアドレス(MACa)、発信元のIPアドレスとして端末1のIPアドレス(IPa)が設定される。この、ARPメッセージにおける発信元のMACアドレスと発信元のIPアドレスとの対応情報が上記第1の対応情報である。また、ARPメッセージにおける送信先のMACアドレスには情報を設定しない。また、ARPメッセージにおける送信先のIPアドレスとして、端末1のIPアドレスが設定される。上記回復パケットでは、ARPメッセージのARP動作内容として「要求」が設定される一方で、ARPメッセージの送信先のIPアドレスとして自端末である端末1のIPアドレスが設定される。すなわち、回復パケットは、パケットの送信先からの応答が返ってくることを想定していない。
図1に戻って、比較部13が、後述するパケット送信履歴記憶部17が記憶する、単位時間(例えば、1ms)における回復パケットの送信回数が所定の閾値を超えたかを判断する。なお、上記単位時間は、例えば端末1が備える図示を省略するCPU(Central Processing Unit:中央処理装置)の性能やネットワークの種類、通信速度の種類等に応じて予め決められた適切な一定時間とすることができる。比較部13が、上記送信回数が所定の閾値を超えたと判断された場合に、回復パケット作成部15に指示して、回復パケットの作成を中止させることによって、端末1が属するネットワークに属する全ての機器に対する第1の対応情報の通知を中止する。
回答パケット作成部14は、回答パケットを作成する。パケット送信部16は、上記アドレス抽出部12によって抽出された自端末と同一の物理アドレスを有する他の端末に対して、回答パケット作成部14が作成した回答パケットを送信する。回復パケット作成部15は、回復パケットを作成し、パケット送信部16に指示して、回復パケットを端末1が属するネットワーク(例えばサブネットワーク)に属する全ての機器に対して送信させることにより広報を行う。パケット送信部16は、回答パケット、回復パケットを送信先の機器に対して送信する。すなわち、回答パケット作成部14、回復パケット作成部15及びパケット送信部16は、自端末の論理アドレスが他端末の論理アドレスと重複したと判断された場合に、自端末が属するネットワークに属する機器(例えば、図1中の端末b,f,中継器2,3)に対して第1の対応情報を通知して、論理アドレスの重複を解消するように指示する通知部としての機能を有する。例えば、中継器2又は3は、回復パケットに含まれる第1の対応情報に基づき、自身のアドレス変換テーブルに記憶されているIPアドレスとMACアドレスとの対応情報を上記第1の対応情報で更新することによって、IPアドレスの重複を解消する。
パケット送信履歴記憶部17は、例えば単位時間における回復パケットの送信回数を記憶する。すなわち、パケット送信履歴記憶部17は、機器に対する第1の対応情報の通知回数を記憶する通知回数記憶部としての機能を有する。なお、本実施形態のネットワークシステムが、例えば端末bに代えて、図13を参照して前述した端末b2を備えるようにしてもよい。例えば、この端末b2が図1に示す端末1に対して、端末b2の物理アドレスと端末1のIPアドレス(IPa)との対応情報を含むパケットを送信した場合、比較部13が、IPaが端末b2の物理アドレスと端末1の物理アドレスとで重複したと判断する。そして、回答パケット作成部14が、第1の対応情報を含む回答パケットを作成して、パケット送信部16に指示して、回答パケットを端末b2に送信させる。この回答パケットを受信した端末b2は、端末b2が属するネットワークに属する機器(例えば、中継器2、3)に対して、上記回答パケットに含まれる第1の対応情報を通知して、論理アドレスの重複を解消するように指示する。
図5は、アドレス対応情報記憶部に記憶されるアドレス対応情報の例を示す図である。アドレス対応情報は、物理アドレスと、この物理アドレスに対応付けられた論理アドレスとインタフェースといったデータ構成を有する。物理アドレスは、端末1が属するサブネットワーク上の機器のMACアドレスである。論理アドレスは、上記MACに対応付けられているIPアドレスである。インタフェースは、対応するMACアドレスを有する機器にパケットを送信する際の送信ポートの識別情報である。例えば、図1に示す端末1の物理アドレスがMACa、IPアドレスがIPaであるものとすると、図6に示すアドレス対応情報のうち、第1行目に示す情報が第1の対応情報である。
図6及び図7は、本実施形態の通信装置の制御処理フロー、すなわち、論理アドレス重複解消処理フローの一例を示す図である。図6のステップS1において、端末1のパケット受信部11が、ネットワークを介して送信されたパケットを受信すると、アドレス抽出部12が、上記パケットから、パケットの送信元のMACアドレスとIPアドレスとを抽出する(ステップS2)。次に、比較部13が、抽出されたIPアドレスでアドレス対応情報記憶部18内のアドレス対応情報を検索し(ステップS3)、抽出されたIPアドレスが重複するか、すなわち、上記IPアドレスが端末1のMACアドレスに対応付けられているかを判断する(ステップS4)。比較部13が、IPアドレスが重複しないと判断した場合は、処理を終了する。比較部13が、IPアドレスが重複すると判断した場合、比較部13は、パケット送信履歴記憶部17が記憶している、ネットワークを介して自端末から送信された回復パケットの送信回数を読み込む(ステップS5)。
次に、比較部13が、回復パケットの送信回数が予め決められた所定の閾値を超えていないかを判断する(ステップS6)。比較部13が、回復パケットの送信回数が予め決められた所定の閾値を超えたと判断した場合、比較部13は、回復パケットの初回送信時刻と現在時刻との差が単位時間(例えば、1ms)を超えているかを判断する(ステップS7)。なお、上記単位時間は、端末1が備えるCPUの性能やネットワークの種類、通信速度の種類等に応じて予め決められた適切な一定時間とすることができる。
比較部13が、回復パケットの初回送信時刻と現在時刻との差が単位時間を超えてないと判断した場合は、処理を終了する(図7を参照)。比較部13が、回復パケットの初回送信時刻と現在時刻との差が単位時間を超えていると判断した場合は、図7のステップS8に進む。
比較部13が、回復パケットの送信回数が予め決められた所定の閾値を超えていないと判断した場合、図7のステップS8において、比較部13が、回答パケット作成部14に指示して、上記ステップS4において重複していると判断されたIPアドレスと、そのIPアドレスに対応付けられている端末1のMACアドレスとを含む回答パケットを作成させる。続いて、パケット送信部16が、上記ステップS2においてパケットから抽出された、そのパケットの送信元のMACアドレスを有する機器に対して回答パケットを送信する(ステップS9)。次に、比較部13が、回復パケット作成部15に指示して、上記ステップS4において重複していると判断されたIPアドレスと、そのIPアドレスに対応付けられている端末1のMACアドレスとを含む回復パケットを作成させる(ステップS10)。そして、パケット送信部16が、端末1が属するネットワーク(例えば、サブネットワーク)上の全ての機器に対して回復パケットを送信する(ステップS11)。この回復パケットを受信した機器は、回復パケットに含まれる上記IPアドレスとMACアドレスに基づいて、自身がアドレス変換テーブル内に有する機器毎のIPアドレスとMACアドレスとの対応情報を更新することによって、IPアドレスの重複を解消する。
例えば、図1に示す端末bのアドレス重複解消部110が、端末1のパケット送信部16から図4に示すようなフォーマットを有する回復パケットを受信した場合を例にとって説明する。この回復パケットには、例えば、MACaとIPaとの対応情報が含まれるものとする。すなわち、回復パケットのARPメッセージにおける発信元のMACアドレスとしてMACaが設定されており、発信元のIPアドレスとしてIPaが設定されている。
また、ネットワークに属する機器の故障又は障害若しくは誤設定によって、例えば、前述した図3(A)に示すように、端末bが備えるアドレス変換テーブル100において、IPaがMACbに対応付けられているものとする。端末bのアドレス重複解消部110が、受信した回復パケットからMACaとIPaとの対応情報を抽出する。また、アドレス重複解消部110が、図3(A)に示すアドレス変換テーブル100を参照して、上記IPaがMACbに対応付けられていることを認識する。その結果、アドレス重複解消部110が、IPaがMACaとMACbとに重複して対応付けられたと判断する。続いて、アドレス重複解消部110は、図3(A)に示すアドレス変換テーブル100におけるIPaとMACbとの対応情報を、上記回復パケットから抽出されたIPaとMACaとの対応情報に書き換える。その結果、前述した図3(B)に示すように、アドレス変換テーブル100において、IPaがMACbに対応付けられ、論理アドレス(IPa)の重複が解消する。
次に、端末1のパケット送信履歴記憶部17が、記憶されている単位時間における回復パケットの送信回数をインクリメントする(ステップS12)。ステップS12においては、パケット送信履歴記憶部17は、回復パケットの送信が初回である場合には、送信時刻を登録した上で送信回数を1とする。また、パケット送信履歴記憶部17は、回復パケットの送信時刻が単位時間(例えば、1ms)を超える場合にも、送信時刻を登録した上で送信回数を1とする。
図8は、本実施形態の通信装置の第1の適用例を説明する図である。図8中の端末1(端末a2)は、本実施形態の通信装置であり、IPaというIPアドレスとMACaという物理アドレスを有する(後述する図9、図10においても同様である)。まず、端末1以外のネットワークに属する機器(例えば中継器3以外の中継器:図示せず)の故障や障害又は誤設定によりネットワークを介して、IPaとMACbとの対応情報が広報される(図8の#1を参照)。上記広報を受けた中継器3が、アドレス変換テーブルにおけるIPaとMACaとの対応情報を、IPaとMACbとの対応情報に変更する(図8の#2を参照)。一方、上記広報を受けた端末1が、IPaが自端末の物理アドレスであるMACaと広報されたMACbとで重複していると判断し、MACb宛に回答パケットを送信する(図8の#3を参照)。また、端末1が、IPaとMACaとの対応情報を含む回復パケットを中継器3に対して送信する(図8の#4を参照)。続いて、中継器3が、アドレス変換テーブル内のIPaとMACbとの対応情報を上記回復パケットに含まれるIPaとMACaとの対応情報で更新する(図8の#5を参照)。その結果、IPaの重複が解消される。すなわち、図8を参照して説明した本実施形態の通信装置の第1の適用例によれば、中継器3は、端末1から送信される、正しいIPアドレス(IPa)とMACアドレス(MACa)との対応情報に基づいて、アドレス変換テーブルを更新する。その結果、例えば、端末cが、中継器3を介してIPアドレスであるIPa宛にパケットを送信することによって、端末1に対して通信可能となる(図8の#6を参照)。
図9は、本実施形態の通信装置の第2の適用例を説明する図である。図9では、ネットワークを介してIPaとMACbとの対応情報が複数回広報される場合を例にとって説明する。なお、端末f、端末1(端末a2)の論理アドレスであるIPアドレスと物理アドレスであるMACアドレスは、それぞれ、IPfとMACf、IPaとMACaである。また、中継器3内のアドレス変換テーブルには、当初、IPaとMACaとの対応情報、IPfとMACfとの対応情報が記憶されているものとする。図8を参照して説明したのと同様に、IPaとMACbとの対応情報が広報されると(図9の#1)、上記広報を受けた中継器3が、アドレス変換テーブルにおけるIPaとMACaとの対応情報を、IPaとMACbとの対応情報に変更する(図9の#2を参照)。また、上記広報を受けた端末1が、IPaが自端末の物理アドレスであるMACaと広報されたMACbとで重複していると判断し、MACb宛に回答パケットを送信する(図9の#3を参照)。続いて、端末1が、IPaとMACaとの対応情報を含む回復パケットを中継器3に対して送信し(図9の#4を参照)、中継器3が、アドレス変換テーブル内のIPaとMACbとの対応情報を上記回復パケットに含まれるIPaとMACaとの対応情報に変更する(図9の#5を参照)。
ここで、中継器3は、IPaとMACbとの対応情報が広報される度にアドレス変換テーブルにおけるIPaとMACaとの対応情報をIPaとMACbとの対応情報に変更する(図9の#2を参照)。また、端末1は、IPaとMACbとの対応情報が広報される度に回復パケットを中継器3に対して送信し(図9の#4を参照)、中継器3が、アドレス変換テーブル内のIPaとMACbとの対応情報を上記回復パケットに含まれるIPaとMACaとの対応情報に変更する(図9の#5を参照)。すなわち、IPaとMACbとの対応情報が広報される度に、中継器3は上記#2の処理と#5の処理を繰り返す。従って、頻繁にIPaとMACbとの対応情報が広報されると、中継器3の負荷が大きくなり、その結果、例えば、端末cから中継器3を介してIPf宛(端末f宛)にパケットを送信しても、中継器3の負荷が大きいので、このパケットが端末fに対して転送されなくなる。
そこで、端末1は、図1を参照して説明したように、単位時間における回復パケットの送信回数が所定の閾値を超えたかを判断し、上記送信回数が所定の閾値を超えたと判断された場合に、図9の#4に示す回復パケットの送信を中止する。回復パケットの送信が中止されることによって、中継器3はアドレス変換テーブル内の対応情報の変更処理を停止する。その結果、中継器3に過負荷が発生することを防止することができる。
すなわち、図9を参照して説明した本実施形態の通信装置の第2の適用例によれば、頻繁に意図しないIPアドレスとMACアドレスとの対応情報が広報された場合に、回復パケットの送信を中止して、中継器3に過負荷が発生することを防止することができる。その結果、中継器3が、端末cからIPf宛に送信されたパケットを端末fに転送することができるようになる(図9の#6を参照)。
図10は、本実施形態の通信装置の第3の適用例を説明する図である。この例では、本実施形態の通信装置である端末1を含むネットワークシステムが、図13を参照して前述した端末b2を備える構成をとる。なお、端末b2の物理アドレスはMACbである。
まず、端末b2が、故障又は障害若しくは誤設定により、端末b2に対してIPaを設定すると、端末b2が、IPaとMACbとの対応情報を広報する(図10の#1を参照)。次に、上記広報を受けた中継器3が、アドレス変換テーブルにおけるIPaとMACaとの対応情報を、IPaとMACbとの対応情報に変更する(図10の#2を参照)。また、上記広報を受けた端末1が、IPaが自端末の物理アドレスであるMACaと広報されたMACbとで重複していると判断し、MACb宛、すなわち、端末b2宛に、IPaとMACaとの対応情報を含む回答パケットを送信する(図10の#3を参照)。続いて、端末1が、IPaとMACaとの対応情報を含む回復パケットを中継器3に対して送信し(図10の#4を参照)、中継器3が、アドレス変換テーブル内のIPaとMACbとの対応情報を上記回復パケットに含まれるIPaとMACaとの対応情報で更新する(図10の#5を参照)。続いて、端末1から回答パケットを受けた端末b2が、回答パケットに含まれるIPaとMACaとの対応情報を広報する(図10の#6を参照)。そして、この広報を受けた中継器3が、IPaとMACaとの対応情報に基づいて、アドレス変換テーブル内のIPアドレスとMACアドレスとの対応情報を更新する(図10の#7を参照)。但し、図10の#3において端末1から中継器3に対して広報される回復パケットに含まれるIPアドレスとMACアドレスとの対応情報は、図10の#6において端末b2から広報されるIPアドレスとMACアドレスとの対応情報と同じ内容の情報である。従って、図10の#7において、中継器3は、アドレス変換テーブル内のIPアドレスとMACアドレスとの対応情報を、既にアドレス変換テーブル内に記憶されているIPアドレスとMACアドレスとの対応情報と同じ内容の対応情報に更新する。図10を参照して説明した本実施形態の通信装置の第3の適用例によれば、中継器3は、端末1及び端末b2から送信される、正しいIPアドレスとMACアドレスとの対応情報に基づいて、アドレス変換テーブルを更新する。従って、中継器3が、アドレス変換テーブルを確実に正しい内容に更新することができる。その結果、端末cは、中継器3を介して確実に端末1に通信することが可能となる(図10の#8を参照)。
本通信装置、本通信装置の制御方法、及び本ネットワークシステムによれば、ネットワークに属する機器(例えば中継器)の故障や障害又は誤設定によって発生した、意図しない論理アドレスの重複を解消することが可能となる。

Claims (12)

  1. ネットワークに接続される通信装置であって、
    前記通信装置の物理アドレスと論理アドレスとの対応情報とを第1の対応情報として記憶する記憶部と、
    前記ネットワークを介して前記通信装置に対して送信された物理アドレスと論理アドレスとの対応情報を第2の対応情報として取得する取得部と、
    前記第1の対応情報と前記第2の対応情報とに基づいて、前記第1の対応情報に含まれる論理アドレスが重複したかを判断する判断部と、
    前記論理アドレスが重複したと判断された場合に、自通信装置が属するネットワークに属する機器に対して前記第1の対応情報を通知して、前記論理アドレスの重複を解消するように指示する通知部とを備える
    ことを特徴とする通信装置。
  2. 前記通知部が、前記第2の対応情報に含まれる物理アドレスを有する他の通信装置に前記第1の対応情報を通知し、前記他の通信装置が、前記ネットワークに属する機器に対して前記第1の対応情報を通知して、前記論理アドレスの重複を解消するように指示する
    ことを特徴とする請求項1記載の通信装置。
  3. 前記通知部による前記機器に対する前記第1の対応情報の通知回数を記憶する通知回数記憶部を備え、
    前記判断部が、前記通知回数記憶部に記憶された前記通知回数が、一定期間内に所定の閾値を超えたかを判断し、前記通知回数が一定期間内に前記所定の閾値を超えたと判断された場合に、前記通知部に指示して、前記機器に対する前記第1の対応情報の通知を中止させる
    ことを特徴とする請求項1記載の通信装置。
  4. 前記取得部が、中継装置を介して前記第2の対応情報を取得し、
    前記通知部が、前記中継装置に対して前記第1の対応情報を通知し、
    前記中継装置が、前記通知された第1の対応情報に基づいて、前記論理アドレスの重複を解消する
    ことを特徴とする請求項1記載の通信装置。
  5. ネットワークに接続される通信装置の制御方法であって、
    前記ネットワークに属する通信装置が、前記通信装置の物理アドレスと論理アドレスとの対応情報を第1の対応情報として、記憶部に記憶するステップと、
    前記通信装置が、前記ネットワークを介して前記通信装置に対して送信された物理アドレスと論理アドレスとの対応情報を第2の対応情報として取得し、前記記憶部に記憶された第1の対応情報と前記第2の対応情報とに基づいて、前記第1の対応情報に含まれる論理アドレスが重複したかを判断し、前記論理アドレスが重複したと判断された場合に、自通信装置が属するネットワークに属する機器に対して前記第1の対応情報を通知して、前記論理アドレスの重複を解消するように指示するステップとを有することを特徴とする通信装置の制御方法。
  6. 前記通信装置の制御方法はさらに、
    前記ネットワークに属する通信装置が、前記第2の対応情報に含まれる物理アドレスを有する他の通信装置に前記第1の対応情報を通知し、前記他の通信装置が、自通信装置が属するネットワークに属する機器に対して前記第1の対応情報を通知して、前記論理アドレスの重複を解消するように指示するステップを有することを特徴とする請求項5記載の通信装置の制御方法。
  7. 前記通信装置の制御方法はさらに、
    前記ネットワークに属する通信装置が、前記通知部による前記機器に対する前記第1の対応情報の通知回数を記憶部に記憶し、前記記憶部に記憶された前記通知回数が一定期間内に所定の閾値を超えたかを判断し、前記通知回数が一定期間内に前記所定の閾値を超えたと判断された場合に、前記機器に対する前記第1の対応情報の通知を中止するステップを有することを特徴とする請求項5記載の通信装置の制御方法。
  8. 前記通信装置の制御方法はさらに、
    前記ネットワークに属する通信装置が、中継装置を介して前記第2の対応情報を取得するステップと、
    前記通信装置が、前記第1の対応情報に含まれる論理アドレスが重複したと判断された場合に、前記中継装置に対して前記第1の対応情報を通知するステップと、
    前記中継装置が、前記通知された第1の対応情報に基づいて、前記論理アドレスの重複を解消するステップを有することを特徴とする請求項5記載の通信装置の制御方法。
  9. ネットワークと前記ネットワークに接続される通信装置を有するネットワークシステムであって、
    前記通信装置が、
    前記通信装置の物理アドレスと論理アドレスとの対応情報とを第1の対応情報として記憶する記憶部と、
    前記ネットワークを介して前記通信装置に対して送信された物理アドレスと論理アドレスとの対応情報を第2の対応情報として取得する取得部と、
    前記第1の対応情報と前記第2の対応情報とに基づいて、前記第1の対応情報に含まれる論理アドレスが重複したかを判断する判断部と、
    前記論理アドレスが重複したと判断された場合に、自通信装置が属するネットワークに属する機器に対して前記第1の対応情報を通知して、前記論理アドレスの重複を解消するように指示する通知部とを備える
    ことを特徴とするネットワークシステム。
  10. 前記通信装置が備える前記通知部が、前記第2の対応情報に含まれる物理アドレスを有する他の通信装置に前記第1の対応情報を通知し、前記他の通信装置が、自通信装置が属するネットワークに属する機器に対して前記第1の対応情報を通知して、前記論理アドレスの重複を解消するように指示する
    ことを特徴とする請求項9記載のネットワークシステム。
  11. 前記通信装置が、前記通知部による前記機器に対する前記第1の対応情報の通知回数を記憶する通知回数記憶部を備え、
    前記通信装置が備える前記判断部が、前記通知回数記憶部に記憶された前記通知回数が一定期間内に所定の閾値を超えたかを判断し、前記通知回数が一定期間内に前記所定の閾値を超えたと判断された場合に、前記通知部に指示して、前記機器に対する前記第1の対応情報の通知を中止させる
    ことを特徴とする請求項9記載のネットワークシステム。
  12. 前記通信装置が備える前記受信部が、中継装置を介して前記第2の対応情報を取得し、
    前記通信装置が備える前記通知部が、前記中継装置に対して前記第1の対応情報を通知し、
    前記中継装置が、前記通知された第1の対応情報に基づいて、前記論理アドレスの重複を解消する
    ことを特徴とする請求項9記載のネットワークシステム。
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