WO2012046390A1 - 通信装置、通信方法、集積回路、およびプログラム - Google Patents

通信装置、通信方法、集積回路、およびプログラム Download PDF

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WO2012046390A1
WO2012046390A1 PCT/JP2011/005172 JP2011005172W WO2012046390A1 WO 2012046390 A1 WO2012046390 A1 WO 2012046390A1 JP 2011005172 W JP2011005172 W JP 2011005172W WO 2012046390 A1 WO2012046390 A1 WO 2012046390A1
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nat
determination
port
packet
port number
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PCT/JP2011/005172
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English (en)
French (fr)
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智 高岸
布施　優
陽介 松下
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パナソニック株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L61/00—Network arrangements, protocols or services for addressing or naming
    • H04L61/09—Mapping addresses
    • H04L61/25—Mapping addresses of the same type
    • H04L61/2503—Translation of Internet protocol [IP] addresses
    • H04L61/2521—Translation architectures other than single NAT servers
    • H04L61/2532—Clique of NAT servers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04L61/09—Mapping addresses
    • H04L61/25—Mapping addresses of the same type
    • H04L61/2503—Translation of Internet protocol [IP] addresses
    • H04L61/2517—Translation of Internet protocol [IP] addresses using port numbers

Definitions

  • the present invention relates to a communication device, a communication method, an integrated circuit, and a program for performing communication from a WAN (Wide Area Network) side over a network relay device having a NAT (Network Address Translation) function.
  • WAN Wide Area Network
  • NAT Network Address Translation
  • a global IPv4 address (hereinafter referred to as a global IP address), which is an address uniquely determined for each device, is assigned to a device directly connected to the Internet.
  • the number of global IP addresses is limited, and in particular for home Internet connection services, only one global IP address can be assigned per service contract. That is, only one device can be directly connected to the Internet per service contract.
  • NAT device a private IP address and a router having a NAT function (hereinafter referred to as “NAT device”) are provided so that a plurality of devices exceeding the number of usable global IP addresses can simultaneously communicate with devices on the Internet.
  • the network configuration used is widely used.
  • a private IP address cannot be used as a source IP address and a destination IP address of a packet on the global Internet, but is used for a closed (private) network such as debugging of a network device and a company.
  • the target IP address cannot be used as a source IP address and a destination IP address of a packet on the global Internet, but is used for a closed (private) network such as debugging of a network device and a company.
  • the target IP address cannot be used as a source IP address and a destination IP address of a packet on the global Internet, but is used for a closed (private) network such as debugging of a network device and a company.
  • the target IP address cannot be used as a source IP address and a destination IP address of a packet on the global Internet, but is used for a closed (private) network such as debugging of a network device and a company.
  • the NAT device is a network relay device having a network address translation (NAT) function for performing mutual translation between a global IP address and a private IP address.
  • NAT network address translation
  • NAT Network Address Port Translation
  • the NAT function will be described with reference to FIG.
  • the NAT device 102 has a NAT function
  • LAN Local Area Network
  • WAN Wide Area Network
  • the NAT device 102 rewrites the source IP address and the source port in the communication packet with the WAN side IP address of the NAT device 102 itself and a newly assigned port number, respectively.
  • the reply packet returned as the reply is rewritten by the NAT device 102 according to the address conversion table 105 with the destination IP address and the port number, and transferred to the communication device 101.
  • the NAT device 102 having the IP address “10.0.0.1” on the WAN side is transmitted from the 10000th port of the communication device 101 having the IP address “192.168.0.2”.
  • a packet addressed to the 80th port having the destination IP address “10.0.0.2” is received.
  • the NAT device 102 When receiving the packet, the NAT device 102 first refers to the address translation table 105 and checks whether the source IP address and the source port of the received packet already exist in the address translation table 105. As a result, when there is no corresponding data in the address conversion table 105, a new address conversion table 105 is created.
  • the source port number used when newly creating the address translation table 105 may be any port number as long as it is a number that is not used for other address translation.
  • the NAT device 102 creates a new address translation table 105, and then, according to the created address translation table 105, the source packet IP address “192.168.0.2” and the source port number. “10000” is rewritten to IP address “10.0.0.1” and port number “20000”, respectively, and the packet is transmitted to communication device 104 having IP address “10.0.0.2”.
  • the NAT device 102 When the NAT device 102 receives the reply packet addressed to the port 20000 with the destination IP address “10.0.0.1” transmitted from the communication device 104 as the reply, the NAT device 102 refers to the address conversion table 105, The destination IP address “10.0.0.1” and the destination port number “20000” are rewritten to the IP address “192.168.0.2” and the port number “10000”, respectively.
  • the communication device 101 can communicate with the communication device 104 without being affected by the address conversion performed by the NAT device 102, and can transmit information to the communication device 104 and acquire information from the communication device 104. can do.
  • the port assignment criteria at the time of NAT function address assignment are mainly classified into three types, and the port numbering rules are also mainly classified into three types.
  • Figure 2 shows the NAT function port allocation standard classification.
  • (1) in FIG. 2 is a port allocation standard classification called a Cone type, and destination IP addresses of servers A and B that are communication partners, and whether the destination port is port p or port q. Regardless of the type, the same port is always assigned during address translation.
  • (2) in FIG. 2 is a port allocation standard classification called an Address Sensitive type, which is a port allocation standard classification in which ports to be allocated are changed according to destination IP addresses of servers A and B as communication partners. However, the same port is always assigned at the time of address conversion regardless of whether the destination port of the communication partner is port p or port q.
  • (3) in FIG. 2 is a port assignment standard classification called a port sensitive type.
  • the port to be assigned is changed depending on the destination IP addresses of the communication partner servers A and B, and whether the destination port is the port p or the port q.
  • It is a port allocation reference classification that changes port allocation depending on whether or not.
  • Fig. 3 shows the NAT function port numbering rule classification.
  • (1) in FIG. 3 is a port numbering rule classification called a Port Reuse type, which is a classification in which the same port as the transmission source port number of the communication packet transmitted by the terminal is also allocated in the NAT device. If a port is already used in the address translation table of the NAT device, another port may be assigned.
  • (2) of FIG. 3 is a port numbering rule classification called “Sequential type”, and three communication packets are sequentially transmitted from the terminal using the first port, the third port, and the fifth port as the transmission source ports, respectively.
  • An example is shown.
  • the interval between the port numbers varies depending on the product.
  • a port numbering rule classification called a Random type which is a port numbering rule classification that randomly assigns port numbers regardless of the transmission source port and order of communication packets transmitted by the terminal.
  • the NAT function of the NAT device may have a function of filtering based on the transmission source IP address and port number of the communication packet coming from the WAN side from the viewpoint of security.
  • the terminal can directly communicate with other devices on the Internet.
  • NAT traversal This is generally called “NAT traversal”.
  • NAT traversal use a NAT device compatible with UPDP (Universal Plug and Play) IGD (Internet Gateway Device) or NAT-PMP (NAT Port Mapping Protocol) shown in Non-Patent Document 1.
  • UPDP Universal Plug and Play
  • IGD Internet Gateway Device
  • NAT-PMP NAT Port Mapping Protocol
  • STUN Simple Traversal of UDP through NATs
  • Non-Patent Document 2 is used, thereby enabling P2P communication.
  • the port of the NAT device is directly controlled from the terminal, stable communication and connection can be expected.
  • the NAT device does not support UPnP IGD or an equivalent function, it cannot be used. .
  • STUN has a possibility of supporting many NAT devices by using an external server.
  • some NAT devices may block communication packets due to the filtering function of the NAT device, and may not be able to cross the NAT. That is, the method using STUN is less reliable than the method using UPnP.
  • Patent Literature 1 two or more NAT devices are provided between an external server and a terminal by exchanging UPnP support information between the terminals via the external server in addition to the NAT type determination result information of the NAT device.
  • a method is described in which the connection rate is improved by performing NAT traversal using STUN, or NAT traversal using UPnP IGD or NAT-PMP or the like.
  • ISP Internet Service Provider
  • LSN Large Scale NAT
  • the LSN device is an ISP management device, and control from the user terminal is not supported. In other words, it is expected that NAT traversal using port mapping setting by UPnP IGD or the like can be applied to the LSN device.
  • the ISP-NAT device 202 and the ISP-NAT device 207 correspond to the above LSN device.
  • the LSN device does not support the control from the user, so the NAT cannot be traversed.
  • the possibility of NAT traversal changes depending on the combination of the NAT device 205 and the NAT device 208.
  • the present invention provides a communication device, a communication method, an integrated circuit, and a program capable of easily establishing communication over NAT in a multi-stage NAT environment including a NAT device that does not have a port mapping setting function such as UPnP IGD.
  • the purpose is to do.
  • a communication device is a server device connected to the Internet via an upper NAT (Network Address Translation) device connected to the Internet and a lower NAT device connected to the upper NAT device.
  • a communication environment communication unit for collecting information indicating a LAN-side IP address of the upper NAT device and information indicating a WAN-side IP address of the lower NAT device; and a predetermined NAT device
  • a determination port mapping command unit for performing a port mapping command for transferring a packet that has reached a port number to the communication device to the lower NAT device, and a determination packet generation unit for generating a determination packet for which source routing is set
  • the connection environment confirmation department collects Further, the LAN destination IP address of the upper NAT device is determined as the relay destination of the determination packet, and the WAN IP address of the lower NAT device collected by the connection environment confirmation unit is Determination packet generation having a final destination determination unit that determines a final destination, and a destination port determination unit that determines the same port number as the predetermined port number used in the port
  • the source port number after conversion by the lower NAT device when the communication device of this aspect transmits a packet is acquired. That is, information for specifying the WAN-side port number used in the lower NAT device in the subsequent upstream communication from the communication device is acquired.
  • the communication device further transmits a notification request packet to the server device using a transmission source port number that is the same as a transmission source port number of the determination packet generated by the determination packet generation unit.
  • the server apparatus includes a NAT exceeding information notifying unit for notifying the other communicating apparatus communicating with the server apparatus of the NAT exceeding information, and the NAT exceeding information is received by the server apparatus.
  • the WAN-side IP address and WAN-side port number of the upper NAT device indicated in the notification request packet may be included.
  • the communication device further includes a port numbering rule specifying unit that specifies a port numbering rule that is a rule for determining a WAN port number used for communication in the lower NAT device.
  • the determination packet transmission unit transmits a plurality of the determination packets
  • the determination packet reception unit receives the plurality of determination packets transmitted by the determination packet transmission unit
  • the port number acquisition unit The WAN side port number of the lower NAT device indicated in each of the plurality of determination packets received by the determination packet receiving unit is acquired, and the port numbering rule specifying unit is a plurality of ports acquired by the port number acquiring unit.
  • the port numbering rule may be specified based on the WAN side port number.
  • the specification of the port numbering rule of the lower NAT device is efficiently executed. That is, it is possible to efficiently acquire information used for causing another communication apparatus to execute NAT traversal.
  • the communication device may further include: (i) the lower NAT device specified by using the port numbering rule specified by the port numbering rule specifying unit is The WAN-side port number used for transferring the packet transmitted to is determined as the NAT traversal port number, and (ii) the source port number of the notification request packet corresponding to the NAT traversal port number is determined.
  • a NAT traversal port determination unit and a NAT that performs a port mapping command for the lower NAT device to transfer the packet that has reached the NAT traversal port number determined by the NAT traversal port determination unit to the communication device
  • the service port mapping command part and the source port number determined by the NAT crossing port determination part A NAT traversal information notifying unit for causing the server device to notify the NAT device of another NAT that communicates with the server device by transmitting the notification request packet to the device; May include the WAN-side IP address and WAN-side port number of the upper NAT indicated in the notification request packet received by the server device.
  • processing related to the setting for NAT traversal for the lower NAT device is efficiently executed, and notification of NAT traversal information to other communication devices is accurately performed.
  • the determination packet transmission unit transmits the plurality of determination packets having different source port numbers
  • the port numbering rule specifying unit includes (a) a plurality of For each of the determination packets, whether the transmission source port number transmitted by the determination packet transmission unit matches the WAN side port number acquired by the port number acquisition unit, or (b ) The port numbering rule according to whether or not the difference between two WAN port numbers acquired successively in a plurality of WAN port numbers sequentially acquired by the port number acquisition unit is constant. May be specified.
  • the present invention can also be realized as a communication method including a characteristic process executed by the communication device according to any one of the above aspects.
  • the present invention can also be realized as a program for causing a computer to execute each process included in the communication method of the present invention, and as a recording medium on which the program is recorded.
  • the program can be distributed via a transmission medium such as the Internet or a recording medium such as a DVD.
  • the present invention can also be realized as an integrated circuit including a characteristic component included in the communication device according to any one of the above aspects.
  • port mapping can be set, such as the lower NAT device is UPnP compatible, the address translation rule of the lower NAT device and the lower NAT device The port number on the WAN side to be used can be obtained.
  • port mapping is performed using a port mapping setting function such as UPnP IGD so that the packet reception port of the communication device matches the WAN port used by the lower NAT device. can do.
  • NAT traversal at the time of packet transmission to a communication device located at the end of the network is easily realized in a multi-stage NAT environment in which a port mapping function such as UPnP IGD is not supported in the upper stage NAT device.
  • NAT traversal can be performed only by adding a function extension to only the communication device.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining an overview of a conventional NAT function.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a conventional NAT port allocation reference classification.
  • FIG. 3 shows a conventional NAT port numbering rule classification.
  • FIG. 4 is a diagram showing an outline of a network configuration expected in the future.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a NAT type discrimination result according to a conventional method in a multi-stage NAT environment.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a configuration of the communication system according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 7 is a block diagram illustrating a hardware configuration example of the external server and the terminal device according to the first embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining an overview of a conventional NAT function.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a conventional NAT port allocation reference classification.
  • FIG. 3 shows a conventional NAT port numbering rule classification.
  • FIG. 4 is a diagram showing an outline of
  • FIG. 8 is a functional block diagram illustrating an example of a configuration of the terminal device according to the first embodiment.
  • FIG. 9 is a flowchart showing a basic processing flow of the terminal device according to the first embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of an IP address assigned to each device in the communication system according to the first embodiment.
  • FIG. 11 is a diagram showing an example of a communication sequence for obtaining the WAN side port number used by the lower NAT device in the first and second embodiments.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a communication sequence including NAT traversal in the first embodiment.
  • FIG. 13 is a diagram showing an example of a communication sequence including NAT traversal in the second embodiment.
  • FIG. 14 is a diagram showing an example of a processing flow for specifying the port numbering rule of the lower NAT device in the second embodiment.
  • LSN specifications are not definitive depending on the carrier and ISP policies and concepts, but considering portability and compatibility with existing applications, the NAT port allocation standard is likely to be the Cone type.
  • Cone type NAT has less restrictions on NAT than the other two. Therefore, as a result of applying the NAT type discrimination method between the external server and the terminal, which is a conventional method such as STUN, in the multi-stage NAT environment, the NAT restriction condition of the home NAT apparatus which is the lower NAT apparatus becomes dominant. . As a result, the determination is made as shown in FIG.
  • the Cone-type NAT fixedly converts the port number for the upstream packet
  • the entire multi-stage NAT environment is equivalent to the NAT restriction of the lower NAT apparatus.
  • the multi-stage NAT is also determined as the Cone type ((1) in FIG. 5).
  • the multi-stage NAT is identified as the Address Sensitive type ((2) in FIG. 5). Further, if the upper stage is the Cone type and the lower stage is the Port Sensitive type, the multi-stage NAT is determined as the Port Sensitive type ((3) in FIG. 5).
  • the upper NAT devices 302, 312 and 322 in FIG. 5 correspond to LSN
  • the lower NAT devices 303, 313 and 323 correspond to in-home NAT devices.
  • the present invention can be applied to a multi-stage NAT environment having three or more stages
  • the embodiment shows an example in a multi-stage NAT environment having two stages of NAT devices.
  • the first embodiment shows an example of communication involving NAT traversal when the in-home NAT device that is the lower NAT device is the Cone type, and the in-home NAT that is the lower NAT device is shown in the second embodiment.
  • An example of communication involving NAT traversal when the device is the Address Sensitive type or the Port Sensitive type is shown.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a configuration of the communication system according to the first embodiment.
  • the communication system 400 in the first embodiment shown in FIG. 6 includes an external server 401, an upper NAT device a403 and an upper NAT device b406 corresponding to an LSN installed at an ISP level, a lower NAT device a404 and a lower NAT corresponding to a home NAT device.
  • the external server 401, the upper NAT device a403, and the upper NAT device b406 are connected to the Internet 402 via a communication line.
  • the terminal device a 405 and the terminal device b 408 perform P2P communication
  • communication from the terminal device a 405 to the terminal device b 408 is started, and the terminal device a 405 executes a NAT traversal sequence.
  • the terminal device a 405 starts communication with the terminal device b 408 by communicating with the external server 401.
  • the external server 401 receives from the terminal device a405 the function of receiving the NAT-side information such as the WAN side IP address of the upper NAT device a403 and the port information used for NAT traversal, and the terminal device b408 serving as a communication partner of the terminal device a405. A function of notifying the NAT traversal information.
  • the Internet 402 is a public communication network or a dedicated communication network configured by using, for example, a wired line constituted by an optical line, CATV, a telephone line, or the like, or a wireless line. Data can be exchanged between terminal devices connected to the Internet 402 according to a predetermined communication protocol.
  • the terminal device a 405 and the terminal device b 408 have a function capable of communicating with the IP network by TCP or UDP, and perform data communication in accordance with each purpose.
  • the terminal device a405 is an example of the communication device of the present invention.
  • the terminal device a405 transmits a communication packet to each NAT device, thereby obtaining a NAT information indicating a connection environment such as an IP address of each NAT device, and a lower NAT device a404 for determination by UPnP IGD or the like.
  • port mapping is generally called “port forward” or the like.
  • the terminal device b408 has a function of acquiring the NAT traversal information of the terminal device a405 by communicating with the external server 401 and a function of accessing the terminal device a405 based on the acquired NAT traversal information.
  • the upper NAT device a403, the upper NAT device b406, the lower NAT device a404, and the lower NAT device b407 are routers having a NAT function, and have a packet routing function and constitute a part of the LAN.
  • Each terminal connected to this LAN has a private IP address, and terminals existing in the same LAN can communicate with each other using the private IP address.
  • External server 401, terminal device a 405, and terminal device b 408 can be realized by an information processing device having a normal hardware configuration capable of executing software.
  • the external server 401, terminal device a 405, and terminal device b 408 include a CPU (arithmetic processing device) 501, a main storage device 502, a communication control device 503, an external storage device 504, an input device 505, and an output device 506. , Is included.
  • the devices are connected to each other via a bus 507 so that necessary information can be transmitted between the devices.
  • a bus 507 so that necessary information can be transmitted between the devices.
  • the hardware configuration illustrated in FIG. 7 is an example, and the hardware configurations of the external server 401, the terminal device a405, and the terminal device b408 do not necessarily have to be as described above.
  • FIG. 8 shows an example of functional blocks of the terminal device a405. Each functional block is realized, for example, by the CPU 501 executing a program stored in the main storage device 502 or the external storage device 504 of the terminal device a405.
  • the connection environment confirmation unit 601 collects information on all NAT devices provided with the NAT function between the terminal device a 405 and the external server 401.
  • the information obtained here is notified to the determination packet generator 603.
  • the information collected here includes the WAN side IP address of the NAT device between the terminal device a 405 and the external server 401, the LAN side IP address, and presence / absence information of the port mapping setting function such as UPnP IGD or NAT-PMP. Etc.
  • connection environment confirmation unit 601 is an example, and is not limited to these.
  • the determination port mapping command unit 602 uses the port number determined by the destination port determination unit 606 to issue a port mapping command to the lower NAT device a 404 corresponding to the home NAT device by UPnP IGD or the like.
  • the determination port mapping command unit 602 issues a port mapping command to the lower NAT device a404 to transfer a packet that has reached a predetermined port number on the WAN side of the lower NAT device a404 to the terminal device a405.
  • the determination packet generation unit 603 generates a determination packet for which source routing is set, which is transmitted by the determination packet transmission unit 608 and received by the determination packet reception unit 609.
  • the determination packet generation unit 603 includes a relay destination determination unit 604 that determines the LAN-side IP address of the upper NAT device a403 collected by the connection environment confirmation unit 601 as a relay destination of the determination packet, and a connection environment confirmation unit 601.
  • the final destination determination unit 605 that determines the WAN-side IP address of the lower NAT device a404 collected by the server as the final destination of the determination packet, and the same port number as the predetermined port number used in the port mapping command
  • a destination port determining unit 606 that determines a number; and a source port determining unit 607 that determines an arbitrary source port number.
  • the determination packet transmission unit 608 transmits the determination packet generated by the determination packet generation unit 603 and set for source routing to the network.
  • the determination packet reception unit 609 receives the determination packet transmitted from the determination packet transmission unit 608 and sent to the terminal device a405 itself via the upper NAT device a403 and the lower NAT device a404.
  • the port number acquisition unit 615 acquires the WAN side port number of the lower NAT device a404, which is the transmission source port number indicated in the determination packet received by the determination packet reception unit 609.
  • the WAN port number acquired by the port number acquiring unit 615 is notified to the port numbering rule specifying unit 610 as a determination result.
  • the port numbering rule specifying unit 610 specifies a port numbering rule that is a rule for determining the WAN side port number used for communication in the lower NAT device a404.
  • the determination packet receiver 609 receives a plurality of determination packets transmitted by the determination packet transmitter 608, and the port number acquisition unit 615 is shown in each of the plurality of determination packets.
  • the WAN side port number of the NAT device a404 is acquired.
  • the port numbering rule specifying unit 610 specifies the port numbering rule of the lower NAT device a404 based on the plurality of WAN side port numbers sequentially obtained from the port number acquiring unit 615.
  • the port numbering rule specifying unit 610 notifies the specified result to the NAT traversal port determining unit 613, and the NAT traversing port determining unit 613 uses the port number indicated in the result for processing for NAT traversal.
  • the processing shifts to the NAT traversal port determining unit 613 without using the function of the port numbering rule specifying unit 610.
  • the NAT traversal port determination unit 613 is used by the NAT traversal port mapping command unit 611 for the port mapping command and the NAT traversal information notification unit 612. The transmission source port number of the notification request packet is determined.
  • the port numbering rule specifying unit 610 does not specify the port numbering rule as described above, and the determination packet receiving unit The transmission source port number of one determination packet received in 609 is determined as the port number used for the port mapping command.
  • the NAT traversal port mapping command unit 611 uses the port number to be port-mapped for NAT traversal determined by the NAT traversal port determination unit 613, and performs port mapping using the UPnP IGD or the like to the lower NAT device a404. I give an order.
  • the NAT traversal information notification unit 612 uses the transmission source port number determined by the NAT traversal port determination unit 613 to transmit a notification request packet to the external server 401, thereby communicating with another terminal device that communicates with the external server 401.
  • the external server 401 is notified of NAT traversal information.
  • the NAT traversal information includes the WAN-side IP address and WAN-side port number of the upper NAT device a403 indicated in the notification request packet received by the external server 401. That is, the NAT traversal information includes information indicating the destination of the packet necessary for the other terminal device to communicate with the terminal device a405 by traversing the NAT.
  • the function block indicated by the dotted rectangle in FIG. 8, such as the port numbering rule specifying unit 610, may not be included in the terminal device a405.
  • the WAN side port number of the lower NAT device a404 acquired by the port number acquisition unit 615 of the terminal device a405 is transmitted to another device, and the port numbering rule specification and NAT traversal port are transmitted to the other device. Processing such as number determination may be performed.
  • part or all of the functional configuration shown in FIG. 8 can be realized as one integrated circuit. That is, the terminal device a405 can be realized by an integrated circuit.
  • the external server 401 is a communication device that acquires NAT traversal information from the notification request packet received from the terminal device a405 and notifies it to other terminals. Since the external server 401 can be realized by an authentication server or a session management server used in the conventional NAT traversal technique, a functional block diagram is omitted.
  • the terminal device b408 receives the communication request from the terminal device a405 via the external server 401, receives the NAT traversal information for communication with the terminal device a405 from the external server 401, and based on the information to the terminal device a405. Has a function to access. That is, the terminal device b408 is a communication device or communication means having a conventional STUN or a function equivalent thereto. Therefore, the functional block diagram of the terminal device b408 is omitted.
  • FIG. 9 is a flowchart showing a basic processing flow of the terminal device a405 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the connection environment confirmation unit 601 collects NAT information (S10). Specifically, information indicating the LAN-side IP address of the upper NAT device a403, information indicating the WAN-side IP address of the lower NAT device a404, presence / absence information of the port mapping setting function of the upper NAT device a403, and information of the lower NAT device a404 Information on the presence / absence of the port mapping setting function is collected.
  • the determination port mapping command unit 602 issues a port mapping command to the lower NAT device a404 using a predetermined port number (S11).
  • the determination packet generation unit 603 generates a determination packet for which source routing is set (S20). Specifically, the following processing is performed.
  • the relay destination determination unit 604 determines the LAN side IP address of the upper NAT device a403 collected by the connection environment confirmation unit 601 as the relay destination of the determination packet (S21).
  • the final destination determination unit 605 determines the WAN side IP address of the lower NAT device a404 collected by the connection environment confirmation unit 601 as the final destination of the determination packet (S22).
  • the destination port determining unit 606 determines the same port number as the predetermined port number used in the port mapping command by the determination port mapping command unit 602 as the destination port number of the determination packet (S23).
  • the destination port number determined by the destination port determination unit 606 is the same as the predetermined port number used in the port mapping command, the same port number is used for the destination port determination unit 606 and the determination port mapping. Any one of the instruction units 602 may be determined.
  • the determination packet transmitter 608 transmits the determination packet generated by the determination packet generator 603 (S30).
  • the determination packet reception unit 609 receives the determination packet transmitted from the determination packet transmission unit 608 and reaches the terminal device a405 via the upper NAT device a403 and the lower NAT device a404 (S31).
  • the port number acquisition unit 615 acquires the WAN side port number of the lower NAT device a404, which is the transmission source port number indicated in the determination packet received by the determination packet reception unit 609 (S32).
  • FIG. 11 the flow of a series of processes from the terminal device a 405 to the terminal device b 408 over NAT and establishing P2P communication is shown in FIG. 11 and FIG. It explains using.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of an IP address assigned to each device in the communication system 400 according to the first embodiment.
  • the lower NAT device a404 is assigned “192.168.11.1” as the LAN-side IP address and “192.168.10.2” as the WAN-side IP address.
  • the upper NAT device a403 is assigned “192.168.10.1” as the LAN side IP address and “10.0.0.2” as the WAN side IP address.
  • connection environment confirmation unit 601 of the terminal device a405 acquires NAT information about all NAT devices between the terminal device a405 and the external server 401 (S801).
  • the NAT information acquired by the connection environment confirmation unit 601 includes the WAN side IP address of the NAT device (403 and 404 in this embodiment), the LAN side IP address, and the port mapping setting function such as UPnP IGD or NAT-PMP.
  • Information indicating the presence or absence of The connection environment confirmation unit 601 may acquire other information.
  • the WAN side IP address and LAN side IP address of the NAT device can be obtained by using an ICMP packet such as traceroute or UPnP GetExternalIPAddress.
  • the presence or absence of a port mapping setting function such as UPnP IGD or NAT-PMP can be determined by using a function such as UPnP IGD.
  • process of S801 may be performed when the terminal device a405 is connected to the network or when the power is turned on, and may be any time as long as it can be executed before performing S802.
  • the determination port mapping command unit 602 of the terminal device a 405 uses the port mapping setting function such as UPnP IGD to the lower NAT device a 404 to be determined by the destination port determination unit 606 in the terminal device a 405.
  • a port mapping instruction for determination using the port number is performed (S802).
  • the predetermined port number determined by the destination port determining unit 606 of the terminal device a405 will be described as d.
  • the lower NAT device a404 receives the determination port mapping command from the terminal device a405, and sets the port mapping for the designated port d, using UPnP IGD or the like.
  • the lower NAT device a404 specifies the destination of the packet.
  • the packet is transferred to the terminal device a405 by rewriting the port number “192.168.11.2”, which is the IP address of the terminal device a405, (S803 and S804).
  • the destination port number may be specified to be transferred to a port other than the d-number when the packet is transferred to the terminal device a405.
  • the determination packet generation unit 603 of the terminal device a405 generates a determination packet based on the NAT information obtained in S801 (S805).
  • the source packet is set for the determination packet, not only the destination IP address and the source IP address in the normal IP packet but also the final destination IP address is included in the determination packet. That is, the IP address specified in the destination IP address part in the normal IP header part is treated as a relay destination IP address. Therefore, hereinafter, the IP address specified in the destination IP address part of the IP header part when the determination packet is generated is referred to as a relay destination IP address.
  • the relay destination determination unit 604 of the terminal device a405 designates “192.168.10.1”, which is the LAN-side IP address of the upper NAT device a403, as the relay destination IP address.
  • the final destination determination unit 605 designates the WAN side IP address “192.168.10.2” of the lower NAT device a404 as the final destination IP address.
  • the final destination IP address is not specified in the option part of the IP header, but the final destination IP address is specified in addition to the IP header part such as the data part of the communication packet. Can also be performed.
  • the destination port determination unit 606 of the terminal device a405 designates the destination port number of the determination packet. In this embodiment, the number d is designated as described above. Furthermore, the transmission source port determination unit 607 of the terminal device a405 designates an arbitrary port number as the transmission source port number of the determination packet. In this embodiment, it is assumed that the s-th port is used as the transmission source port number.
  • the determination packet transmission unit 608 of the terminal device a405 transmits the determination packet generated in S805.
  • the transmitted determination packet passes through the lower NAT device a404 and is received by the upper NAT device a403 designated by the relay destination IP address (S806, S807, and S808).
  • the lower NAT device a404 performs address conversion between the transmission source IP address and the transmission source port number of the determination packet.
  • the source IP address is converted from “192.168.11.2” to “192.168.10.2”, which is the WAN side IP address of the lower NAT device a404.
  • the source port number is converted from s number to s ′ number.
  • the upper NAT device a403 changes the relay destination IP address of the destination IP address portion in the IP header portion of the determination packet received in S808 to the final destination IP address described in the determination packet (S809).
  • the upper NAT device a403 transmits the determination packet whose destination has been changed in S809 to the port d-th port mapped in S804 of the lower NAT device a404 (S810).
  • the lower NAT device a404 changes the destination IP address of the determination packet transmitted from the upper NAT device a403 in S810 to the IP address “192.168.11.2” of the terminal device a405 and forwards it (S811).
  • processing may be performed to stop the port mapping function set by the UPnP IGD or the like in the lower NAT device a404.
  • the determination packet reception unit 609 of the terminal device a405 receives the determination packet transmitted and transferred in S810 and S811 (S812).
  • the source IP address and the source port number of the determination packet received here are “192.168.10.2”, which is the WAN side IP address of the lower NAT device a404, and the lower NAT device a404 in S807. It is “s ′” which is the port number as a result of the address conversion.
  • the port number acquisition unit 615 of the terminal device a405 acquires “s ′”, which is the WAN side port number of the lower NAT device a404, which is the transmission source port number of the determination packet received by the determination packet reception unit 609.
  • the present embodiment assumes a case where the port allocation standard of the lower NAT device a404 is the Cone type. In this case, in determining the NAT traversal port required in S901 in FIG. There is no need to specify the numbering rules.
  • the NAT traversal port determination unit 613 of the terminal device a405 transmits the NAT traversal port number used when a port mapping command is issued to the lower NAT device a404 by UPnP IGD or the like in S902, and the NAT traversal information notification request packet used in S905.
  • the transmission source port number is determined (S901).
  • the port allocation standard of the lower NAT device a404 in the present embodiment is the Cone type. Therefore, the port number determined for NAT traversal and the transmission source port number of the NAT traversal information notification request packet are respectively the s'th port that is the transmission source port number of the determination packet received in S812, and S806. The source port s number used.
  • the NAT traversal port mapping command unit 611 of the terminal device a405 transmits the port mapping command of the s′-th port to the lower NAT device a404 using UPnP IGD or the like (S902).
  • the lower NAT device a404 receives the NAT port mapping command transmitted in S902 (S903), and sets the port mapping for the designated port number s ′ (S904). Thereafter, when a packet comes from the WAN side to the s' number port of "192.168.10.2" which is the WAN side IP address of the lower NAT device a404, the lower NAT device a404 sends the destination of the packet to the terminal The packet is transferred to the terminal device a405 by rewriting it to the s-th port of “192.168.11.2” which is the IP address of the device a405.
  • the NAT traversal information notification unit 612 of the terminal device a 405 transmits a notification request packet to the external server 401 with the source IP address “192.168.11.2” and the source port as the s-th port.
  • the notification request packet “10.0.0.1” is designated as the destination IP address, and an arbitrary port number designated by the external server 401 is designated as the destination port number. In this way, the NAT traversal information is transmitted to the external server 401 (S905).
  • the lower NAT device a404 is of the cone type, and the transmission source port number of the notification request packet from the terminal device a405 is the transmission time of the determination packet (S806).
  • the transmission source IP address and the transmission source port are converted to “192.168.10.2” and the s′-th port, which is the conversion result in S807 (S906).
  • the address is also converted in the upper NAT device a403 (S907).
  • the source IP address after conversion at this time is “10.0.0.2”.
  • the source port after the conversion is assumed to be the s ′′ port.
  • the source IP address and source port number of the communication packet that reaches the external server 401 in S908 are “10.0.0.2” and “s ′′” after address conversion by the upper NAT device a403, respectively. .
  • the external server 401 stores these pieces of information as NAT traversal information in the external server 401 (S908).
  • the notification request packet transmitted from the terminal device a405 in S905 may include the identifier or ID of the terminal device b408 that is the communication partner of the terminal device a405. That is, the terminal device a405 can also notify the external server 401 of the identifier of the communication partner.
  • the external server 401 that has finished the processing of S908 notifies the terminal device b408 that is the communication partner of the terminal device a405 of the NAT traversal information obtained in S908 (S909 and S910).
  • the information notified at this time is the WAN-side IP address “10.0.0.2” and the port number “s ′′” of the upper NAT device a403, but other information is included. Also good.
  • the terminal device b408 uses the NAT traversal information received from the external server 401 in S910 to access the terminal device a405 by traversing the NAT (S911).
  • the destination IP address and the destination port number of the communication packet at this time are respectively shown in the NAT traversal information obtained in S910, the WAN side IP address “10.0.0.2” of the upper NAT device a403, and the terminal device a405.
  • the upper NAT apparatus a 403 sends the destination IP address and the destination port number of this communication packet to “192.168.10.2” and “s ′”, respectively. Rewrite and transfer to the lower NAT device a404 (S912).
  • the lower NAT device a404 receives the communication packet at the s'th port, which is the port set for port mapping in S903 and S904. Therefore, the lower NAT device a404 rewrites the destination IP address and the destination port number of the communication packet with the IP addresses “192.168.11.2” and “s” of the terminal device a405, respectively, to the terminal device a405. Transfer (S913).
  • the terminal device a405 receives the communication packet that has passed NAT from the terminal device b408 (S914).
  • the terminal device a405 returns the communication packet received in S914.
  • NAT traversal from the terminal device a405 to the terminal device b408 is achieved, and P2P communication is established (S915 and S916).
  • a communication packet from the terminal device b408 to the terminal device a405 is provided in the lower NAT device a404.
  • the port set as the NAT traversal port is reached.
  • the communication packet passes through the lower NAT device a404 and reaches the terminal device a405. That is, NAT traversal is performed in communication from the terminal device b408 to the terminal device a405.
  • the communication packet from the terminal device a405 to the terminal device b408 uses the same route (port number) as a reply of the communication packet from the terminal device b408 to the terminal device a405, and uses the upper NAT device b406 and the lower NAT device. b407. Therefore, the reply communication packet is not filtered by the two NAT devices. That is, NAT is exceeded in communication from the terminal device a405 to the terminal device b408, and communication from the terminal device a405 to the terminal device b408 can be realized.
  • the configuration of the communication system, the hardware configuration and the functional block configuration of each device are the same as those in FIGS.
  • the basic processing flow of the terminal device a405 in the second embodiment is as shown in FIG. 9, and a description thereof is omitted here.
  • connection environment confirmation unit 601 of the terminal device a405 acquires NAT information about all NAT devices between the terminal device a405 and the external server 401 (S801).
  • the NAT information acquired by the connection environment confirmation unit 601 includes the WAN side IP address of the NAT device (403 and 404 in this embodiment), the LAN side IP address, and the port mapping setting function such as UPnP IGD or NAT-PMP.
  • Information indicating the presence or absence of The connection environment confirmation unit 601 may acquire other information.
  • the WAN side IP address and LAN side IP address of the NAT device can be obtained by using an ICMP packet such as traceroute or UPnP GetExternalIPAddress.
  • the presence or absence of a port mapping setting function such as UPnP IGD or NAT-PMP can be determined by using a function such as UPnP IGD.
  • S802 to S812 of FIG. 11 are performed as in the first embodiment.
  • the series of processing of S802 to S812 of FIG. 11 is performed three times. Further, when performing S802 to S812, the item to be changed each time is the transmission source port number set when the determination packet is generated in S805.
  • the port used by the terminal device a405 as the determination packet transmission source port is represented as the s (n) -th port
  • the lower NAT device a404 uses s (n)
  • the port resulting from the conversion of the port number is represented as the s ′ (n) port.
  • the s (1) port is used as a transmission source port, and the lower NAT device a404 uses the s (1) port.
  • the address is converted to the s ′ (1) port.
  • the port numbering rule specifying unit 610 of the terminal device a405 uses s (1) used as the transmission source port number of the determination packet used each time. ), S (2), and s (3), and port numbers s ′ (1), s ′ (2), and s ′ (3) obtained as a result of the conversion, and the lower NAT device a404.
  • the port numbering rule is identified along the processing flow shown in FIG. 14, for example (S1001 in FIG. 13).
  • the port numbering rule specifying unit 610 compares s (n) and s ′ (n) (S1101). If s (n) and s ′ (n) are equal as a result of this comparison (Y in S1101), the port numbering rule specifying unit 610 sets the port numbering rule of the lower NAT device a404 to (1) Port Reuse type. If they are identified and different, the process proceeds to the next comparison process (S1102).
  • the port numbering rule specifying unit 610 specifies the port numbering rule as [2] Sequential type when s ′ (n) ⁇ s ′ (n ⁇ 1) is constant. However, if it is not constant, [3] Random type is specified.
  • the port numbering rule is specified as [2] Sequential type, and otherwise, it is specified as [3] Random type.
  • the terminal device a405 may notify the external server 401 that NAT traversal is impossible, for example. Further, the external server 401 may notify the terminal device b408 of the notification content.
  • the [1] Port Reuse type and [2] Sequential type NAT devices determine the port numbers for which port mapping is set according to the port numbering rules. For this reason, when the determined port number is already used in another communication, a port number contrary to the original port numbering rule may be assigned. Therefore, even in the original [1] Port Reuse type and [2] Sequential type NAT devices, an incorrect port numbering rule may be specified depending on the situation. Because there is not, it abbreviates.
  • the NAT traversal port determining unit 613 passes the NAT to the lower NAT device a404. For this purpose, a port number for which port mapping is set is determined (S1002).
  • the port number that is the target of port mapping is the port number assigned after the address conversion in the lower NAT device a404, and when the NAT traversal information is transmitted in S1006, the terminal This is the same port number as the transmission source port number used by the device a405.
  • the transmission source port number used by the terminal device a405 when transmitting the NAT traversal information in S1006 may be an arbitrary number. However, since the port numbers s (1), s (2) and s (3) used in S802 to S812 are the port numbers used immediately before, the port NAT used by the lower NAT device a404 is the original port numbering rule. It should be avoided as it may cause port numbering that violates the rules.
  • the port number used as the transmission source port number of the notification request packet by the terminal device a 405 at the time of transmitting the NAT traversal information in S1006 is expressed as “s_pr”.
  • the port number for which port mapping is set for NAT traversal is also “s_pr”.
  • a port mapping command is issued from the NAT traversal port mapping command unit 611 of the terminal device a405 to the lower NAT device a404 using UPnP IGD or the like.
  • the lower NAT device a404 performs port mapping setting for the s_pr-th port in accordance with the instruction (S1003, S1004, and S1005).
  • the lower NAT device a404 sends the destination of the packet to the terminal device.
  • the s_pr number port of “192.168.11.2” which is the IP address of a405 is converted, and the packet is transferred to the terminal device a405.
  • a port other than the s_pr number may be designated as the destination port when the packet is transferred to the terminal device a405.
  • the NAT traversal information notification unit 612 of the terminal device a405 notifies the NAT traversal information to the external server 401 (S1006). Specifically, the following processing is performed. That is, the NAT traversal information notification unit 612 transmits a notification request packet having the transmission source IP address and the transmission source port number to “192.168.11.2” and “s_pr”, respectively, to the external server 401. .
  • the destination IP address of the notification request packet is “10.0.0.1”, and the destination port number is an arbitrary port number designated by the external server 401.
  • the source IP address and source port number of the notification request packet after address conversion in the lower NAT device a404 are “192.168.10.2” and “s_pr”, respectively (S1007). Further, the upper NAT device a403 also performs address conversion (S1008). At this time, the source IP address after conversion is “10.0.0.2”. Further, the source port after conversion at this time is set as the s ′′ _pr-th port.
  • the source IP address and source port number of the notification request packet that reaches the external server 401 are “10.0.0.2” and “s ′′ _pr” obtained by address conversion by the upper NAT device a403, respectively. It is. These pieces of information are stored in the external server 401 as NAT traversal information (S1009).
  • the notification request packet transmitted from the terminal device a405 may be sent including the identifier or ID of the terminal device b408 that is the communication partner of the terminal device a405.
  • the external server 401 that has finished the process of S1009 notifies the NAT traversal information to the terminal device b408 that is the communication partner of the terminal device a405 (S1010 and S1011).
  • the information notified at this time is “10.0.0.2” which is the WAN-side IP address of the upper NAT device a403 and the port number “s ′′ _pr” after the address translation by the upper NAT device a403. Other information may be included.
  • the terminal device b 408 accesses the terminal device a 405 via NAT traversal using the NAT traversal information notified from the external server 401 in S 1011 (S 1012).
  • the destination IP address and the destination port number of the communication packet at this time are set by the upper NAT device a403 in the communication between the WAN side IP address “10.0.0.2” of the upper NAT device a403 and the terminal device a405 to the external server 401. This is the port number “s ′′ _pr” after the address translation.
  • the upper NAT device a403 When receiving the communication packet, the upper NAT device a403 rewrites the destination IP address and the destination port number to “192.168.10.2” and “s_pr”, respectively, and transfers them to the lower NAT device a404 (S1013).
  • the lower NAT device a404 receives a communication packet destined for its own WAN-side IP address and the s_pr number port for which port mapping is set in S1004 and S1005. Therefore, the lower NAT device a404 rewrites the destination IP address and the destination port number of the communication packet with the IP addresses “192.168.11.2” and “s_pr” of the terminal device a405, respectively, and transfers them to the terminal device a405. (S1014).
  • the terminal device a405 receives the communication packet that has passed NAT from the terminal device b408 (S1015).
  • the terminal device a405 returns the communication packet received in S1015.
  • NAT traversal from the terminal device a405 to the terminal device b408 is achieved, and P2P communication is established (S1016 and S1017).
  • the NAT in the case where the port allocation classification of the lower NAT device a404 is the Address Sensitive type or the Port Sensitive type and the port numbering rule is the Port Reuse type.
  • Overcoming is realized. Specifically, the communication packet from the terminal device b408 to the terminal device a405 reaches the port set as the NAT traversal port provided in the lower NAT device a404. As a result, the communication packet passes through the lower NAT device a404 and reaches the terminal device a405. That is, NAT traversal is performed in communication from the terminal device b408 to the terminal device a405.
  • the port number to be used next in the lower NAT device a404 is predicted, and the predicted port number is set as the NAT traversal port. Therefore, a communication packet from the terminal device a405 to the terminal device b408 is transmitted to the upper NAT device b406 and the lower NAT device b407 using the same route (port number) as the communication packet from the terminal device b408 to the terminal device a405. . Therefore, the communication packet is not filtered by the two NAT devices. That is, NAT is exceeded in communication from the terminal device a405 to the terminal device b408, and communication from the terminal device a405 to the terminal device b408 can be realized.
  • the NAT traversal port determining unit 613 uses the lower NAT device a404 for NAT traversal.
  • a port number to be set for port mapping is determined (S1002).
  • the port number to be set for port mapping when the lower NAT device a404 is of the sequential type is a port number assigned at the time of the next address conversion in the lower NAT device a404, and is calculated as follows. For example, when S802 to S812 are performed a plurality of times and the transmission source port number of the last obtained determination packet is “s ′ (3)”, the port number to be set for port mapping is “s ′ (3)”. + (S ′ (3) ⁇ s ′ (2)) ”.
  • the source port number used as the transmission source of the notification request packet by the terminal device a405 at the time of transmitting the NAT traversal information in S1006 is set to “s_se”, and the port mapping is set for NAT traversal.
  • the NAT traversal port mapping command unit 611 of the terminal device a405 uses the port number “s′_se” for NAT traversal determined in S1002 to set the port mapping to the lower NAT device a404 by UPnP IGD or the like. (S1003 and S1004 and S1005).
  • the lower NAT device a404 determines the destination of the packet.
  • the IP address of the terminal device a 405 is converted to an s_se number port of “192.168.11.2”, and the packet is transferred to the terminal device a 405.
  • a port other than the s_se number may be designated as the destination port.
  • the NAT traversal information notification unit 612 of the terminal device a405 notifies the NAT traversal information to the external server 401 (S1006). Specifically, the following processing is performed. That is, the NAT traversal information notification unit 612 transmits a notification request packet having the transmission source IP address and the transmission source port number to “192.168.11.2” and “s_se”, respectively, to the external server 401. .
  • the destination IP address of the notification request packet is “10.0.0.1”, and the destination port number is an arbitrary port number designated by the external server 401.
  • the source IP address and source port number of the notification request packet after the address conversion in the lower NAT device a404 are “192.168.10.2” and “s′_se”, respectively (S1007). ). Further, the upper NAT device a403 also performs address conversion (S1008).
  • the converted source IP address and source port are “10.0.0.2”. Further, the source port after conversion at this time is set as the s ′′ _se-th port.
  • the source IP address and source port number of the notification request packet that reaches the external server 401 are “10.0.0.2” and “s ′′ _se” obtained by address conversion by the upper NAT device a403, respectively. . These pieces of information are stored in the external server 401 as NAT traversal information (S1009).
  • the notification request packet transmitted from the terminal device a405 may be sent including the identifier or ID of the terminal device b408 that is the communication partner of the terminal device a405.
  • the external server 401 that has finished the process of S1009 notifies the NAT traversal information to the terminal device b408 that is the communication partner of the terminal device a405 (S1010 and S1011).
  • the information notified at this time is “10.0.0.2” which is the WAN side IP address of the upper NAT device a403 and the port number “s ′′ _se” after the address translation by the upper NAT device a403. Other information may be included.
  • the terminal device b 408 accesses the terminal device a 405 via NAT traversal using the NAT traversal information notified from the external server 401 in S 1011 (S 1012).
  • the destination IP address and the destination port number of the communication packet at this time are shown in the NAT traversal information obtained in S1011 and the WAN side IP address “10.0.0.2” of the upper NAT device a403 and the terminal device a405-external This is the port number “s ′′ _se” after the address conversion performed by the upper NAT device a403 in the communication between the servers 401.
  • the upper NAT device a403 Upon receiving this communication packet, the upper NAT device a403 rewrites the destination IP address and the destination port number to “192.168.10.2” and “s′_se”, respectively, and transfers them to the lower NAT device a404 (S1013). ).
  • the lower NAT device a404 receives a communication packet destined for its own WAN side IP address and the s′_se number port for which port mapping is set in S1004 and S1005. Therefore, the lower NAT device a404 rewrites the destination IP address and the destination port number of the communication packet with the IP addresses “192.168.11.2” and “s_se” of the terminal device a405, respectively, and transfers them to the terminal device a405. (S1014).
  • the terminal device a405 receives the communication packet that has passed NAT from the terminal device b408 (S1015).
  • the terminal device a405 returns the communication packet received at 1015.
  • NAT traversal from the terminal device a405 to the terminal device b408 is achieved, and P2P communication is established (S1016 and S1017).
  • NAT traversal is realized when the port allocation classification of the lower NAT device a404 is the Address Sensitive type or the Port Sensitive type and the port numbering rule is the Sequential type. Is done. Specifically, the communication packet from the terminal device b408 to the terminal device a405 reaches the port set as the NAT traversal port provided in the lower NAT device a404. As a result, the communication packet passes through the lower NAT device a404 and reaches the terminal device a405. That is, NAT traversal is performed in communication from the terminal device b408 to the terminal device a405.
  • the port number to be used next in the lower NAT device a404 is predicted, and the predicted port number is set as the NAT traversal port. Therefore, a communication packet from the terminal device a405 to the terminal device b408 is transmitted to the upper NAT device b406 and the lower NAT device b407 using the same route (port number) as the communication packet from the terminal device b408 to the terminal device a405. . Therefore, the communication packet is not filtered by the two NAT devices. That is, NAT is exceeded in communication from the terminal device a405 to the terminal device b408, and communication from the terminal device a405 to the terminal device b408 can be realized.
  • P2P communication with other communication apparatuses can be easily established even in a multi-stage NAT environment including a NAT apparatus that does not have a port mapping setting function such as UPnP IGD. Can do.
  • the lower NAT device supports the port mapping setting function such as UPnP IGD in the upper and lower NAT environments, the port numbering rule of the lower NAT device is not used by any terminal other than the external server. It is possible to specify.
  • the present invention is useful as a technology for improving connectivity during P2P communication.

Landscapes

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Abstract

　接続環境確認部（６０１）と、ポートマッピング命令を下段ＮＡＴ装置ａ（４０４）に対して行う判定用ポートマッピング命令部（６０２）と、ソースルーティング設定された判定パケットを生成する判定パケット生成部（６０３）と、判定パケットを送信する判定パケット送信部（６０８）と、判定パケット送信部（６０８）から送信され、上段ＮＡＴ装置ａ（４０３）および下段ＮＡＴ装置ａ（４０４）を経て、端末装置ａ（４０５）に到達する判定パケットを受信する判定パケット受信部（６０９）と、受信された判定パケットに示される下段ＮＡＴ装置ａ（４０４）のＷＡＮ側ポート番号を取得するポート番号取得部（６１５）とを備える端末装置ａ（４０５）。

Description

通信装置、通信方法、集積回路、およびプログラム
　本発明は、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）側から、ＮＡＴ（Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ａｄｄｒｅｓｓ　Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ、ネットワークアドレス変換）機能を有するネットワーク中継装置を越えて通信を行うための通信装置、通信方法、集積回路、およびプログラムに関する。
　従来のインターネット技術を用いた通信方法においては、インターネットに直接接続された装置に対し、当該装置ごとに一意に定められたアドレスであるグローバルＩＰｖ４アドレス（以下グローバルＩＰアドレスと記載する）が割り当てられる。
　しかし、グローバルＩＰアドレスの数は限られており、特に家庭向けのインターネット接続サービスにおいては、サービス一契約につき一つのグローバルＩＰアドレスしか割り当てられないことが多い。すなわち、サービス一契約につき一台の装置しかインターネットに直接接続することができない。
　そこで、使用できるグローバルＩＰアドレスの数を越える複数の装置が同時にインターネット上の装置と通信できるようにするため、プライベートＩＰアドレスとＮＡＴ機能を有したルータ（以下、「ＮＡＴ装置」という。）とを利用したネットワーク構成が広く利用されている。
　なお、プライベートＩＰアドレスとは、グローバルインターネット上のパケットの送信元ＩＰアドレスおよび宛先ＩＰアドレスとして使うことは出来ないが、ネットワーク装置のデバッグおよび企業内などの閉じられた（プライベートな）ネットワークにおける使用を目的としたＩＰアドレスである。
　また、ＮＡＴ装置とは、グローバルＩＰアドレスとプライベートＩＰアドレスとの相互変換等を実行するネットワークアドレス変換（ＮＡＴ）機能を有したネットワーク中継装置である。
　なお、本明細書、請求の範囲、および図面において、「ＮＡＴ」とはポート変換も行うＮＡＰＴ（ネットワークアドレスポート変換、Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ａｄｄｒｅｓｓ　Ｐｏｒｔ　Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ）を含む意味で使用している。
　ＮＡＴ機能について図１を用いて説明する。ＮＡＴ装置１０２はＮＡＴ機能として、自身のＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）側の通信機器１０１から、自身のＷＡＮ（Ｗｉｄｅ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）側の通信機器１０４への通信パケットが送信されて来た場合、上位ネットワーク（インターネット１０３）へ転送する機能を有する。
　ＮＡＴ装置１０２は、この転送の際、通信パケット内の送信元ＩＰアドレスと送信元ポートとを、それぞれＮＡＴ装置１０２自身のＷＡＮ側ＩＰアドレスと、新たに割り当てるポート番号とに書き換える。そして、その返信として戻ってくる返信パケットは、ＮＡＴ装置１０２によって、宛先ＩＰアドレスとポート番号とがアドレス変換テーブル１０５に従って書き換えられ、通信機器１０１へ転送される。
　図１の例では、ＩＰアドレス“１０．０．０．１”をＷＡＮ側に有するＮＡＴ装置１０２が、ＩＰアドレス“１９２．１６８．０．２”を有する通信機器１０１の１００００番ポートから送信された、宛先ＩＰアドレス“１０．０．０．２”の８０番ポート宛のパケットを受信する。
　ＮＡＴ装置１０２は、当該パケットを受信すると、まず、アドレス変換テーブル１０５を参照し、受信したパケットの送信元ＩＰアドレスと送信元ポートとが、アドレス変換テーブル１０５に既に存在するかどうかをチェックする。その結果、アドレス変換テーブル１０５に該当データがない場合には、新たにアドレス変換テーブル１０５を作成する。
　図１の例では、該当データが存在せず、新たに送信元ポート２００００番を用いたアドレス変換テーブル１０５が作成された場合を想定している。なお、新たにアドレス変換テーブル１０５を作成する時に用いる送信元ポート番号は、他のアドレス変換に用いられてない番号であれば、任意のポート番号でよい。
　ＮＡＴ装置１０２は、新たにアドレス変換テーブル１０５を作成した後、作成したアドレス変換テーブル１０５に従い、受信したパケットの送信元ＩＰアドレスである“１９２．１６８．０．２”および送信元ポート番号である“１００００”を、それぞれＩＰアドレス“１０．０．０．１”およびポート番号“２００００”に書き換えて、ＩＰアドレス“１０．０．０．２”を有する通信機器１０４に当該パケットを送信する。
　そして、ＮＡＴ装置１０２は、その返信として通信機器１０４から送信された、宛先ＩＰアドレス“１０．０．０．１”の２００００番ポート宛の返信パケットを受信すると、アドレス変換テーブル１０５を参照し、宛先ＩＰアドレスである“１０．０．０．１”および宛先ポート番号である“２００００”を、それぞれＩＰアドレス“１９２．１６８．０．２”およびポート番号“１００００”に書き換える。
　これにより、通信機器１０１はＮＡＴ装置１０２で行われるアドレス変換に影響されることなく、通信機器１０４と通信を行うことができ、通信機器１０４に対する情報の伝達および通信機器１０４からの情報の取得をすることができる。
　しかし、ＮＡＴ機能のアドレス変換時に新たに割り当てるポート番号の割り当て基準やポート発番規則は、製品によって異なる。
　具体的には、ＮＡＴ機能のアドレス割り当て時のポート割り当て基準は主に３種類に分類され、ポート発番規則も主に３種類に分類される。
　図２に、ＮＡＴ機能のポート割り当て基準分類について示す。図２の（１）は、Ｃｏｎｅ型と呼ばれるポート割り当て基準分類であり、通信相手であるサーバＡおよびサーバＢなどの宛先ＩＰアドレス、並びに、宛先ポートがポートｐであるかポートｑであるかなどによらず、常に同じポートをアドレス変換時に割り当てる分類である。
　図２の（２）は、Ａｄｄｒｅｓｓ　Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ型と呼ばれるポート割り当て基準分類であり、通信相手のサーバＡおよびサーバＢの宛先ＩＰアドレスによって、割り当てるポートを変えるポート割り当て基準分類である。但し、通信相手の宛先ポートがポートｐであるかポートｑであるかなどによらず、常に同じポートをアドレス変換時に割り当てる。
　図２の（３）は、ｐｏｒｔ　Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ型と呼ばれるポート割り当て基準分類であり、通信相手のサーバＡおよびサーバＢの宛先ＩＰアドレスによって、割り当てるポートを変え、さらに宛先ポートがポートｐであるかポートｑであるかなどによっても、ポート割り当てを変えるポート割り当て基準分類である。
　図３に、ＮＡＴ機能のポート発番規則分類について示す。図３の（１）は、Ｐｏｒｔ　Ｒｅｕｓｅ型と呼ばれるポート発番規則分類であり、端末の送信する通信パケットの送信元ポート番号と同じポートをＮＡＴ装置でも割り当てる分類である。なお、ＮＡＴ装置のアドレス変換テーブル内で既にポートが使用されている場合には、別のポートを割り当てることもある。
　図３の（２）は、Ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ型と呼ばれるポート発番規則分類であり、端末から３つの通信パケットがそれぞれ送信元ポートとして１番ポート、３番ポート、５番ポートを用いて、順に送信された場合の例を示している。
　Ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ型では、端末の送信する通信パケットの送信元ポートに関わらず、送信されてきた通信パケット順に、一定間隔（図３では一定間隔Δ＝５）だけ離れたポート番号が割り当てられる。なお、このポート番号の間隔は製品によって異なる。
　図３の（３）は、Ｒａｎｄｏｍ型と呼ばれるポート発番規則分類であり、端末の送信する通信パケットの送信元ポートおよび順番に関わらず、不規則にポート番号を割り当てるポート発番規則分類である。
　また、ＮＡＴ装置のＮＡＴ機能には、セキュリティの観点から、ＷＡＮ側から来た通信パケットの送信元ＩＰアドレスやポート番号に基づいて、フィルタリングする機能が備えられている場合もある。
　前述のように、プライベートＩＰアドレスとＮＡＴ装置とを用いたネットワーク構成では、ＮＡＴ装置の配下の端末から通信を開始する限り、当該端末はインターネット上の他の装置と直接通信可能である。
　しかし、インターネット上の他の装置からの通信、もしくは異なるＮＡＴ装置の配下にある２端末間でのＰ２Ｐ（Ｐｅｅｒ　ｔｏ　Ｐｅｅｒ）通信を行うには、お互いが通信相手端末側のＮＡＴ装置を越えて、通信を行わなければならない。
　これは一般的に“ＮＡＴ越え”と呼ばれている。ＮＡＴ越えは、非特許文献１で示されているＵＰｎＰ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ　Ｐｌｕｇ　ａｎｄ　Ｐｌａｙ）のＩＧＤ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ　Ｇａｔｅｗａｙ　Ｄｅｖｉｃｅ）対応のＮＡＴ装置、もしくは、ＮＡＴ－ＰＭＰ（ＮＡＴ　Ｐｏｒｔ　ｍａｐｐｉｎｇ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）対応のＮＡＴ装置を利用すること、または、非特許文献２で示されているＳＴＵＮ（Ｓｉｍｐｌｅ　Ｔｒａｖｅｒｓａｌ　ｏｆ　ＵＤＰ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ＮＡＴｓ）を利用することで行われ、これによりＰ２Ｐ通信が可能となる。
　しかし、前者の方法では、ＮＡＴ装置のポートを端末から直接コントロールするため、安定した通信および接続が期待できるが、ＮＡＴ装置がＵＰｎＰのＩＧＤまたは、それと同等の機能に対応していなければ、使用できない。
　また、ＳＴＵＮは、外部サーバを利用することで多くのＮＡＴ装置に対応できる可能性を有する。しかし、通信経路上に存在するＮＡＴ装置のＮＡＴ分類およびその組合せによっては、ＮＡＴ装置のフィルタリング機能によって、通信パケットが遮断されてしまい、ＮＡＴ越えできないものもある。つまり、ＳＴＵＮを用いる方法は、ＵＰｎＰを用いる方法と比べると確実性が劣る。
　特に、ＮＡＴ装置が２つ以上存在する多段ＮＡＴ環境では、複数あるＮＡＴ装置のうち、最も制限の厳しいＮＡＴ装置の性質が支配的になるため、ＳＴＵＮによる接続成功率は、さらに低下しやすい。
　特許文献１には、ＮＡＴ装置のＮＡＴ種別判定結果情報に加え、ＵＰｎＰ対応有無情報を、端末間で、外部サーバ経由で交換することにより、外部サーバと端末との間にＮＡＴ装置が２つ以上存在する多段ＮＡＴ環境でも、ＳＴＵＮを用いたＮＡＴ越え、または、ＵＰｎＰのＩＧＤもしくはＮＡＴ－ＰＭＰ等を用いたＮＡＴ越えを行うことで接続率を向上させる方式が記載されている。
特開２００８－２３６２７８号公報
Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ　Ｐｌｕｇ　ａｎｄ　Ｐｌａｙ　Ｉｎｔｅｒｎｅｔ　Ｇａｔｅｗａｙ　Ｄｅｖｉｃｅ　（ＩＧＤ）　Ｖ　１．０，　ｈｔｔｐ：／／ｕｐｎｐ．ｏｒｇ／ｓｐｅｃｓ／ｇｗ／ＵＰｎＰ－ｇｗ－ＩｎｔｅｒｎｅｔＧａｔｅｗａｙＤｅｖｉｃｅ－ｖ１－Ｄｅｖｉｃｅ．ｐｄｆ Ｊ．Ｒｏｓｅｎｂｅｒｇ，　ｅｔ　ａｌ．　"　ＲＦＣ３４８９、ＳＴＵＮ　－　Ｓｉｍｐｌｅ　Ｔｒａｖｅｒｓａｌ　ｏｆ　Ｕｓｅｒ　　Ｄａｔａｇｒａｍ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ　（　ＵＤＰ　）　Ｔｈｒｏｕｇｈ　Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ａｄｄｒｅｓｓ　Ｔｒａｎｓｌａｔｏｒｓ　（　ＮＡＴｓ　）　　"、　［　ｏｎｌｉｎｅ　］、Ｍａｒｃｈ　２００３、　ｒｅｔｒｉｅｖｅｄ　ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　Ｉｎｔｅｒｎｅｔ：　＜　ＵＲＬ：　　ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｅｔｆ．ｏｒｇ／ｒｆｃ／ｒｆｃ３４８９．ｔｘｔ＞
　しかしながら、特許文献１に記載の技術では、２つ以上ＮＡＴ装置が存在する多段ＮＡＴ環境で、複数存在するＮＡＴ装置の全てがＵＰｎＰのＩＧＤ等に対応している場合のみ、ＵＰｎＰでのＮＡＴ越えが可能である。つまり、１台でもＵＰｎＰのＩＧＤ等に対応していないＮＡＴ装置がある場合、ＳＴＵＮでのＮＡＴ越えが行われる。しかし、現実的には、ＵＰｎＰの適用範囲は小さく、その結果、主にＳＴＵＮによるＮＡＴ越えが適用されるため、多段ＮＡＴ環境での接続率向上効果は限定的になるという課題を有している。
　特にグローバルＩＰｖ４アドレスの枯渇問題の対策案として、図４のようにＩＳＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ　Ｓｅｒｖｉｃｅ　Ｐｒｏｖｉｄｅｒ）がＩＳＰ管理内施設などに、ＩＳＰレベルでのＮＡＴ機能付きＮＡＴ装置やそれに準ずる装置を設置して、サービス利用者にプライベートＩＰｖ４アドレスを割り当てるＬＳＮ（Ｌａｒｇｅ　Ｓｃａｌｅ　ＮＡＴ）が検討されている。従って、今後多段ＮＡＴ環境が増えることが考えられる。
　ＬＳＮ機器はＩＳＰの管理機器であり、ユーザ端末からの制御はサポートされないと考えられる。つまり、ＬＳＮ機器に対し、ＵＰｎＰのＩＧＤ等によるポートマッピング設定を用いるＮＡＴ越えが適用できる可能性は極めて低いと予想される。
　なお、図４において、ＩＳＰ－ＮＡＴ装置２０２およびＩＳＰ－ＮＡＴ装置２０７が、上記のＬＳＮ機器に該当する。
　図４に示すようにＩＳＰ－ＮＡＴ装置２０２の配下にある端末装置２０６と、ＩＳＰ－ＮＡＴ装置２０７の配下にある端末装置２０９との間でＰ２Ｐ通信を行う場合を想定する。この場合、特許文献１の手法を用いても、ＬＳＮ機器（ＩＳＰ－ＮＡＴ装置２０２および２０７）でＵＰｎＰのＩＧＤ等のポートマッピング設定機能を備えないため、ＳＴＵＮサーバ２０１を利用したＮＡＴ越えを余儀なくされる。しかしながら、この場合、ＮＡＴ装置２０５とＮＡＴ装置２０８との組合せによって接続できない場合が多く発生する。つまり、ＮＡＴ越えできない場合が多く発生する。
　また、ユーザにＮＡＴ装置２０５またはＮＡＴ装置２０８の制御を強要させ、静的なポートマッピング設定を行わせても、ＬＳＮ機器はユーザからの制御をサポートしないため、ＮＡＴ越えできない。
　ここで、上記のように、ＮＡＴ装置２０５とＮＡＴ装置２０８との組合せによって、ＮＡＴ越えの可否が変わってくる。つまりこのことは、ユーザ視点で考えれば、同じＰ２Ｐ通信ができる端末を持っている相手でも、Ｐ２Ｐ通信ができる相手とできない相手が出てくることを意味する。
　このとき、端末を販売する企業、および、サービスを提供する企業へのユーザの不満が多く発生することが考えられる。
　本発明は、ＵＰｎＰのＩＧＤ等のポートマッピング設定機能を備えないＮＡＴ装置を含む多段ＮＡＴ環境において、ＮＡＴを越えた通信を容易に確立させることのできる通信装置、通信方法、集積回路およびプログラムを提供することを目的とする。
　本発明の一態様に係る通信装置は、インターネットに接続された上段ＮＡＴ（Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ａｄｄｒｅｓｓ　Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ）装置と、前記上段ＮＡＴ装置に接続された下段ＮＡＴ装置とを介して、前記インターネットに接続されたサーバ装置と通信する通信装置であって、前記上段ＮＡＴ装置のＬＡＮ側ＩＰアドレスを示す情報および前記下段ＮＡＴ装置のＷＡＮ側ＩＰアドレスを示す情報を収集する接続環境確認部と、前記下段ＮＡＴ装置の所定のポート番号に到達したパケットを前記通信装置に転送させるためのポートマッピング命令を前記下段ＮＡＴ装置に対して行う判定用ポートマッピング命令部と、ソースルーティング設定された判定パケットを生成する判定パケット生成部であって、前記接続環境確認部が収集した、上段ＮＡＴ装置のＬＡＮ側ＩＰアドレスを、前記判定パケットの中継宛先として決定する中継宛先決定部、前記接続環境確認部が収集した、前記下段ＮＡＴ装置のＷＡＮ側ＩＰアドレスを、前記判定パケットの最終宛先として決定する最終宛先決定部、および、前記ポートマッピング命令に用いられた前記所定のポート番号と同じポート番号を、前記判定パケットの宛先ポート番号として決定する宛先ポート決定部を有する判定パケット生成部と、前記判定パケット生成部で生成された判定パケットを送信する判定パケット送信部と、前記判定パケット送信部から送信され、前記上段ＮＡＴ装置および前記下段ＮＡＴ装置を経て、前記通信装置に到達する前記判定パケットを受信する判定パケット受信部と、前記判定パケット受信部により受信された前記判定パケットに示される送信元ポート番号である、前記下段ＮＡＴ装置のＷＡＮ側ポート番号を取得するポート番号取得部とを備える。
　この構成によれば、本態様の通信装置がパケットを送信した場合の、下段ＮＡＴ装置による変換後の送信元ポート番号が取得される。つまり、通信装置からの、その後の上り方向の通信において下段ＮＡＴ装置で使用されるＷＡＮ側ポート番号を特定するための情報が取得される。
　その結果、下段ＮＡＴ装置に、当該ＷＡＮ側ポート番号に到達したパケットを通信装置に転送するよう設定することが可能となる。これにより、インターネットに接続された他の装置に、下段ＮＡＴ装置を越えて当該通信装置にアクセスさせることが可能となる。
　また、本発明の一態様に係る通信装置は、さらに、前記判定パケット生成部で生成された判定パケットの送信元ポート番号と同じ送信元ポート番号を用いて前記サーバ装置に通知依頼パケットを送信することで、前記サーバ装置と通信する他の通信装置へのＮＡＴ越え情報の通知を、前記サーバ装置に行わせるＮＡＴ越え情報通知部を備え、前記ＮＡＴ越え情報は、前記サーバ装置に受信された前記通知依頼パケットに示される前記上段ＮＡＴ装置のＷＡＮ側ＩＰアドレスとＷＡＮ側ポート番号とを含むとしてもよい。
　この構成によれば、例えば、通信相手である他の通信装置に効率よくＮＡＴ越えに必要な情報を通知することができる。
　また、本発明の一態様に係る通信装置は、さらに、前記下段ＮＡＴ装置における、通信に使用するＷＡＮ側ポート番号の決定の規則であるポート発番規則を特定するポート発番規則特定部を備え、前記判定パケット送信部は、複数の前記判定パケットを送信し、前記判定パケット受信部は、前記判定パケット送信部により送信された複数の前記判定パケットを受信し、前記ポート番号取得部は、前記判定パケット受信部により受信された複数の前記判定パケットのそれぞれに示される前記下段ＮＡＴ装置のＷＡＮ側ポート番号を取得し、前記ポート発番規則特定部は、前記ポート番号取得部により取得された複数のＷＡＮ側ポート番号に基づいて、前記ポート発番規則を特定するとしてもよい。
　この構成によれば、例えば、下段ＮＡＴ装置のポート発番規則の特定が効率よく実行される。つまり、他の通信装置にＮＡＴ越えを実行させるために用いられる情報の効率的な取得が可能となる。
　また、本発明の一態様に係る通信装置は、さらに、（ｉ）前記ポート発番規則特定部によって特定されたポート発番規則を用いて特定される、前記下段ＮＡＴ装置が前記通信装置から次に送信されたパケットの転送に用いるＷＡＮ側ポート番号を、ＮＡＴ越え用ポート番号として決定し、かつ、（ｉｉ）前記ＮＡＴ越え用ポート番号に対応する、通知依頼パケットの送信元ポート番号を決定するＮＡＴ越え用ポート決定部と、前記ＮＡＴ越え用ポート決定部により決定されたＮＡＴ越え用ポート番号に到達したパケットを前記通信装置に転送させるためのポートマッピング命令を前記下段ＮＡＴ装置に対して行うＮＡＴ越え用ポートマッピング命令部と、前記ＮＡＴ越え用ポート決定部により決定された送信元ポート番号を用いて前記サーバ装置に前記通知依頼パケットを送信することで、前記サーバ装置と通信する他の通信装置へのＮＡＴ越え情報の通知を、前記サーバ装置に行わせるＮＡＴ越え情報通知部とを備え、前記ＮＡＴ越え情報は、前記サーバ装置に受信された前記通知依頼パケットに示される前記上段ＮＡＴのＷＡＮ側ＩＰアドレスとＷＡＮ側ポート番号とを含むとしてもよい。
　この構成によれば、例えば、下段ＮＡＴ装置に対するＮＡＴ越えのための設定に係る処理が効率よく実行され、かつ、他の通信装置へのＮＡＴ越え情報の通知が的確に実行される。
　また、本発明の一態様に係る通信装置において、前記判定パケット送信部は、送信元ポート番号が互いに異なる複数の前記判定パケットを送信し、前記ポート発番規則特定部は、（ａ）複数の前記判定パケットのそれぞれについて、前記判定パケット送信部により送信された際の送信元ポート番号と、前記ポート番号取得部により取得されたＷＡＮ側ポート番号とが一致しているか否か、または、（ｂ）前記ポート番号取得部により順次取得された複数のＷＡＮ側ポート番号における、連続して取得された２つのＷＡＮ側ポート番号間の差分が一定であるか否か、に応じて前記ポート発番規則を特定するとしてもよい。
　この構成によれば、例えば、下段ＮＡＴ装置が、様々なポート発番規則のうちのいずれを採用しているかが不明な場合であっても、当該ポート発番規則が的確に特定される。
　また、本発明は、上記いずれかの態様に係る通信装置が実行する特徴的な処理を含む通信方法として実現することもできる。
　また、本発明は、本発明の通信方法が含む各処理をコンピュータに実行させるためのプログラムとして実現すること、および、そのプログラムが記録された記録媒体として実現することもできる。そして、そのプログラムをインターネット等の伝送媒体またはＤＶＤ等の記録媒体を介して配信することもできる。
　また、本発明は、上記いずれかの態様に係る通信装置が有する特徴的な構成部を備える集積回路として実現することもできる。
　本発明によれば、ＮＡＴ装置が多段接続された場合でも、下段のＮＡＴ装置がＵＰｎＰ対応であるなど、ポートマッピングの設定が可能であれば、下段ＮＡＴ装置のアドレス変換規則、および下段ＮＡＴ装置の使用するＷＡＮ側のポート番号を得られる。
　従って、これらの情報を元に、下段ＮＡＴ装置が使用するＷＡＮ側のポートに、当該通信装置のパケット受信用のポートが一致するように、ＵＰｎＰのＩＧＤ等のポートマッピング設定機能を用いてポートマッピングすることができる。これにより、上段ＮＡＴ装置においてＵＰｎＰのＩＧＤ等のポートマッピング機能がサポートされていない多段ＮＡＴ環境において、ネットワークの末端に位置する通信機器に対するパケット送信時におけるＮＡＴ越えが容易に実現される。具体的には、当該通信機器のみに機能拡張を加えるだけで、ＮＡＴ越えを行うことができる。
図１は、従来のＮＡＴ機能の概要を説明するための図である。 図２は、従来のＮＡＴのポート割り当て基準分類を示す図である。 図３は、従来のＮＡＴのポート発番規則分類を示す図である。 図４は、今後予想されるネットワーク構成の概要を示す図である。 図５は、多段ＮＡＴ環境での、従来手法によるＮＡＴ種別の判別結果の例を示す図である。 図６は、本発明の実施の形態１における通信システムの構成の一例を示す図である。 図７は、実施の形態１における外部サーバおよび端末装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。 図８は、実施の形態１における端末装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。 図９は、実施の形態１における端末装置の基本的な処理の流れを示すフロー図である。 図１０は、実施の形態１の通信システムにおける各装置に割り当てられたＩＰアドレスの例を示す図である。 図１１は、実施の形態１および２における、下段ＮＡＴ装置が使用するＷＡＮ側ポート番号の取得のための通信シーケンスの一例を示す図である。 図１２は、実施の形態１における、ＮＡＴ越えを含む通信シーケンスの一例を示す図である。 図１３は、実施の形態２における、ＮＡＴ越え含む通信シーケンスの一例を示す図である。 図１４は、実施の形態２における、下段ＮＡＴ装置のポート発番規則の特定のための処理フローの一例を示す図である。
　以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
　ＬＳＮは、キャリアおよびＩＳＰの方針、考え方によってその仕様は確定的ではないが、接続性や既存アプリとの互換性を考慮して、ＮＡＴのポート割り当て基準はＣｏｎｅ型になる可能性が高い。
　Ｃｏｎｅ型ＮＡＴは、ＮＡＴについての制限が他の２つより緩い。そのため、ＳＴＵＮ等の従来手法である、外部サーバと端末との間でのＮＡＴ種別判別手法を多段ＮＡＴ環境で適用した結果は、下段ＮＡＴ装置である宅内ＮＡＴ装置のＮＡＴ制限条件が支配的となる。その結果、例えば図５のように判別される。
　すなわち、Ｃｏｎｅ型ＮＡＴは、上りパケットに対するポート番号を固定的に変換するため、多段ＮＡＴ環境全体としては下段ＮＡＴ装置のＮＡＴ制限と等価となる。例えば、上段：Ｃｏｎｅ型、下段：Ｃｏｎｅ型であれば、多段ＮＡＴとしてもＣｏｎｅ型と判別される（図５の（１））。
　上段：Ｃｏｎｅ型、下段：Ａｄｄｒｅｓｓ　Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ型であれば、多段ＮＡＴとしてはＡｄｄｒｅｓｓ　Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ型と判別される（図５の（２））。また、上段：Ｃｏｎｅ型、下段：Ｐｏｒｔ　Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ型であれば、多段ＮＡＴとしてはＰｏｒｔ　Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ型と判別される（図５の（３））。
　なお、図５での上段ＮＡＴ装置３０２、３１２および３２２はＬＳＮに相当し、下段ＮＡＴ装置３０３、３１３および３２３は、宅内ＮＡＴ装置に相当する。
　以上の理由により、下段ＮＡＴ装置である宅内ＮＡＴ装置のポート割り当て基準を、容易に判定することができる。
　本発明は、３段以上の多段ＮＡＴ環境においても、適用可能であるが、実施の形態では、ＮＡＴ装置が２段の多段ＮＡＴ環境での例を示す。
　具体的には、実施の形態１では、下段ＮＡＴ装置である宅内ＮＡＴ装置がＣｏｎｅ型である場合の、ＮＡＴ越えを伴う通信の一例を示し、実施の形態２では、下段ＮＡＴ装置である宅内ＮＡＴ装置がＡｄｄｒｅｓｓ　Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ型もしくはＰｏｒｔ　Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ型である場合の、ＮＡＴ越えを伴う通信の一例を示す。
　なお、以下で説明する実施の形態のそれぞれは、本発明の好ましい一具体例を示すものである。各実施の形態で示される数値、形状、構成要素、構成要素の配置及び接続形態などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。本発明は、請求の範囲によって限定される。よって、以下の各実施の形態における構成要素のうち、請求項１に記載されていない構成要素は、本発明の課題を達成するのに必ずしも必要ではないが、より好ましい形態を構成するものとして説明される。
　（実施の形態１）
　実施の形態１では、下段ＮＡＴ装置である宅内ＮＡＴ装置がＣｏｎｅ型である場合の、ＮＡＴ越えを伴う通信の一例を示す。
　まず、実施の形態１における通信システムの構成を説明する。
　図６は、実施の形態１における通信システムの構成の一例を示す図である。
　図６に示す実施の形態１における通信システム４００は、外部サーバ４０１、ＩＳＰレベルで設置するＬＳＮに相当する上段ＮＡＴ装置ａ４０３および上段ＮＡＴ装置ｂ４０６、宅内ＮＡＴ装置に相当する下段ＮＡＴ装置ａ４０４および下段ＮＡＴ装置ｂ４０７、並びに端末装置ａ４０５および端末装置ｂ４０８を備える。
　また、外部サーバ４０１、上段ＮＡＴ装置ａ４０３、および上段ＮＡＴ装置ｂ４０６は、通信回線を介してインターネット４０２に接続されている。
　本実施の形態では、端末装置ａ４０５と端末装置ｂ４０８とがＰ２Ｐ通信を行う上で、端末装置ａ４０５から端末装置ｂ４０８へ向けての通信を開始し、端末装置ａ４０５がＮＡＴ越えのシーケンスを実行する場合を想定する。端末装置ａ４０５は具体的には、外部サーバ４０１と通信することで、端末装置ｂ４０８へ向けての通信を開始する。
　外部サーバ４０１は、端末装置ａ４０５から、上段ＮＡＴ装置ａ４０３のＷＡＮ側ＩＰアドレスおよびＮＡＴ越えに使用するポート情報などのＮＡＴ越え情報を受信する機能、および、端末装置ａ４０５の通信相手となる端末装置ｂ４０８へ、上記ＮＡＴ越え情報を通知する機能を備える。
　インターネット４０２は、例えば光回線、ＣＡＴＶ、または電話回線等で構成された有線回線、もしくは、無線回線を用いて構成された公衆通信ネットワーク、もしくは、専用通信ネットワークである。インターネット４０２に接続された端末装置間で所定の通信プロトコルにしたがってデータのやり取りを行うことが可能である。
　端末装置ａ４０５および端末装置ｂ４０８は、ＴＣＰまたはＵＤＰでＩＰネットワークと通信できる機能を持ち、それぞれの目的に合わせてデータ通信を行う。
　また、端末装置ａ４０５は、本発明の通信装置の一例である。端末装置ａ４０５は、各ＮＡＴ装置へ通信パケットを送信することで、各ＮＡＴ装置のＩＰアドレスなどの接続環境を示すＮＡＴ情報を取得する機能と、下段ＮＡＴ装置ａ４０４へＵＰｎＰのＩＧＤ等により判定用のポートマッピングの設定をさせる機能と、ソースルーティング機能を用いた判定パケットを上段ＮＡＴ装置ａ４０３経由で下段ＮＡＴ装置ａ４０４へ送信する機能と、当該判定パケットを受信する機能と、当該判定パケットから得た結果情報に基づいて、ＮＡＴ越え用に下段ＮＡＴ装置ａ４０４へＵＰｎＰのＩＧＤ等でポートマッピング設定をする機能と、ＮＡＴ越え情報を外部サーバ４０１に通知する機能とを持つ。
　なお、「ポートマッピング」は、一般に「ポートフォワード」等とも呼ばれる。
　端末装置ｂ４０８は、外部サーバ４０１と通信することで、端末装置ａ４０５のＮＡＴ越え情報を取得する機能と、取得したＮＡＴ越え情報を元に端末装置ａ４０５へアクセスする機能とを備える。
　これらの機能と端末装置ａ４０５および端末装置ｂ４０８の構成との関係については後述する。
　上段ＮＡＴ装置ａ４０３、上段ＮＡＴ装置ｂ４０６、下段ＮＡＴ装置ａ４０４および下段ＮＡＴ装置ｂ４０７は、ＮＡＴ機能を持つルータであり、パケットのルーティング機能をもつと共にＬＡＮの一部を構成する。
　このＬＡＮに接続する各端末はプライベートＩＰアドレスをもち、同一ＬＡＮ内に存在する端末同士ではプライベートＩＰアドレスを用いて通信を行うことができる。
　次に、外部サーバ４０１、端末装置ａ４０５および端末装置ｂ４０８のハードウェア構成を、図７を用いて説明する。
　外部サーバ４０１、端末装置ａ４０５および端末装置ｂ４０８は、ソフトウェアを実行可能な通常のハードウェア構成を有する情報処理装置により実現可能である。
　外部サーバ４０１、端末装置ａ４０５および端末装置ｂ４０８には、ＣＰＵ（演算処理装置）５０１と、主記憶装置５０２と、通信制御装置５０３と、外部記憶装置５０４と、入力装置５０５と、出力装置５０６と、が含まれる。
　各装置は、バス５０７を介して相互に接続され、各装置間で必要な情報が伝送可能に構成されている。なお、図７に示されたハードウェア構成は一例であり、外部サーバ４０１および端末装置ａ４０５および端末装置ｂ４０８のハードウェア構成は、必ずしも、この通りである必要はない。
　図８は、端末装置ａ４０５の機能ブロックの一例を示す。各機能ブロックは、例えば、端末装置ａ４０５の主記憶装置５０２または外部記憶装置５０４に格納されたプログラムがＣＰＵ５０１によって実行されることで実現される。
　接続環境確認部６０１は、端末装置ａ４０５と外部サーバ４０１との間にある全ての、ＮＡＴ機能を備えたＮＡＴ装置の情報を収集する。ここで得られた情報を判定パケット生成部６０３へ通知する。ここで収集する情報は、端末装置ａ４０５と外部サーバ４０１との間にあるＮＡＴ装置のＷＡＮ側ＩＰアドレスと、ＬＡＮ側ＩＰアドレスと、ＵＰｎＰのＩＧＤまたはＮＡＴ－ＰＭＰ等のポートマッピング設定機能の有無情報等である。
　つまり、上段ＮＡＴ装置ａ４０３のＬＡＮ側ＩＰアドレスを示す情報、下段ＮＡＴ装置ａ４０４のＷＡＮ側ＩＰアドレスを示す情報、上段ＮＡＴ装置ａ４０３のポートマッピング設定機能の有無情報、および下段ＮＡＴ装置ａ４０４のポートマッピング設定機能の有無情報等が、接続環境確認部６０１によって収集される。
　なお、上記の、接続環境確認部６０１が収集する情報は一例であり、これらに限定されるものではない。
　判定用ポートマッピング命令部６０２は、宛先ポート決定部６０６で決定されるポート番号を用いて、宅内ＮＡＴ装置に相当する下段ＮＡＴ装置ａ４０４へ、ＵＰｎＰのＩＧＤ等によりポートマッピング命令を行う。
　つまり、判定用ポートマッピング命令部６０２は、下段ＮＡＴ装置ａ４０４のＷＡＮ側の所定のポート番号に到達したパケットを端末装置ａ４０５に転送させるためのポートマッピング命令を下段ＮＡＴ装置ａ４０４に対して行う。
　判定パケット生成部６０３は、判定パケット送信部６０８により送信され、かつ、判定パケット受信部６０９に受信される、ソースルーティングの設定がされた判定パケットを生成する。
　具体的には、判定パケット生成部６０３は、接続環境確認部６０１が収集した上段ＮＡＴ装置ａ４０３のＬＡＮ側ＩＰアドレスを判定パケットの中継宛先として決定する中継宛先決定部６０４と、接続環境確認部６０１が収集した下段ＮＡＴ装置ａ４０４のＷＡＮ側ＩＰアドレスを判定パケットの最終宛先として決定する最終宛先決定部６０５と、ポートマッピング命令に用いられた所定のポート番号と同じポート番号を、判定パケットの宛先ポート番号として決定する宛先ポート決定部６０６と、任意の送信元ポート番号を決定する送信元ポート決定部６０７とを有する。
　判定パケット送信部６０８は、判定パケット生成部６０３で生成された、ソースルーティング設定された判定パケットをネットワークへ送信する。
　判定パケット受信部６０９は、判定パケット送信部６０８から送信され、上段ＮＡＴ装置ａ４０３および下段ＮＡＴ装置ａ４０４を経て、端末装置ａ４０５自身へ送られてくる判定パケットを受信する。
　ポート番号取得部６１５は、判定パケット受信部６０９により受信された判定パケットに示される送信元ポート番号である、下段ＮＡＴ装置ａ４０４のＷＡＮ側ポート番号を取得する。ポート番号取得部６１５により取得された当該ＷＡＮ側ポート番号は、判定結果として、ポート発番規則特定部６１０へ通知される。
　ポート発番規則特定部６１０は、下段ＮＡＴ装置ａ４０４における、通信に使用するＷＡＮ側ポート番号の決定の規則であるポート発番規則を特定する。
　具体的には、判定パケット受信部６０９が、判定パケット送信部６０８により送信された複数の判定パケットを受信し、かつ、ポート番号取得部６１５が、これら複数の判定パケットのそれぞれに示される、下段ＮＡＴ装置ａ４０４のＷＡＮ側ポート番号を取得する。
　ポート発番規則特定部６１０は、ポート番号取得部６１５から順次得られる複数のＷＡＮ側ポート番号に基づいて、下段ＮＡＴ装置ａ４０４のポート発番規則を特定する。
　ポート発番規則特定部６１０による、ＮＡＴ装置のポート発番規則の特定手法については、図１４を用いて後述する。
　ポート発番規則特定部６１０は、特定した結果をＮＡＴ越え用ポート決定部６１３へ通知し、ＮＡＴ越え用ポート決定部６１３は、当該結果に示されるポート番号をＮＡＴ越えのための処理に用いる。
　なお、下段ＮＡＴ装置ａ４０４のポート割り当て基準がＣｏｎｅ型であることが予め分かっている場合、ＮＡＴ越えのために、ポート発番規則を特定する必要がない。そのため、この場合は、ポート発番規則特定部６１０が有する機能を用いずにＮＡＴ越え用ポート決定部６１３へ処理が移行する。
　ＮＡＴ越え用ポート決定部６１３は、ポート発番規則特定部６１０から得られた結果から、ＮＡＴ越え用ポートマッピング命令部６１１でポートマッピング命令に用いるポート番号と、ＮＡＴ越え情報通知部６１２で用いられる通知依頼パケットの送信元ポート番号とを決定する。
　なお、下段ＮＡＴ装置ａ４０４のポート割り当て基準がＣｏｎｅ型であることが予め分かっている場合、上述のように、ポート発番規則特定部６１０ではポート発番規則の特定をせず、判定パケット受信部６０９で受信した１つの判定パケットの送信元ポート番号が、ポートマッピング命令に用いるポート番号として決定される。
　ＮＡＴ越え用ポートマッピング命令部６１１は、ＮＡＴ越え用ポート決定部６１３で決定された、ＮＡＴ越え用にポートマッピングすべきポート番号を用いて、下段ＮＡＴ装置ａ４０４へＵＰｎＰのＩＧＤ等を用いてポートマッピング命令をする。
　ＮＡＴ越え情報通知部６１２は、ＮＡＴ越え用ポート決定部６１３で決定された送信元ポート番号を用いて、外部サーバ４０１へ通知依頼パケットを送信することで、外部サーバ４０１と通信する他の端末装置へのＮＡＴ越え情報の通知を、外部サーバ４０１に行わせる。
　当該ＮＡＴ越え情報には、外部サーバ４０１に受信された通知依頼パケットに示される上段ＮＡＴ装置ａ４０３のＷＡＮ側ＩＰアドレスとＷＡＮ側ポート番号とが含まれている。つまり、当該ＮＡＴ越え情報には、当該他の端末装置がＮＡＴ越えをして端末装置ａ４０５と通信するために必要な、パケットの宛先を示す情報が含まれている。
　なお、ポート発番規則特定部６１０等の、図８において点線の矩形で示される機能ブロックは、端末装置ａ４０５が備えていなくてもよい。例えば、端末装置ａ４０５のポート番号取得部６１５が取得した、下段ＮＡＴ装置ａ４０４のＷＡＮ側ポート番号を他の装置に送信し、当該他の装置に、ポート発番規則の特定およびＮＡＴ越え用のポート番号の決定等の処理を行わせてもよい。
　また、図８に示す機能構成の一部または全部は、１つの集積回路として実現することができる。つまり、端末装置ａ４０５は、集積回路によって実現することができる。
　外部サーバ４０１は、端末装置ａ４０５から受信した通知依頼パケットからＮＡＴ越え情報を取得し、それを他端末へ通知する通信機器である。外部サーバ４０１は、従来のＮＡＴ越え手法で用いられる認証サーバまたはセッション管理サーバ等で実現できるものであるため、機能ブロック図は省略する。
　端末装置ｂ４０８は、端末装置ａ４０５からの通信依頼を外部サーバ４０１経由で受信し、外部サーバ４０１から端末装置ａ４０５との通信のためのＮＡＴ越え情報を受信し、その情報を基に端末装置ａ４０５へアクセスする機能を有する。つまり、端末装置ｂ４０８は、従来のＳＴＵＮあるいはそれに準じた機能を持った通信機器もしくは通信手段である。そのため、端末装置ｂ４０８の機能ブロック図は省略する。
　次に、図９を用いて、端末装置ａ４０５の基本的な処理の流れを説明する。
　図９は、本発明の実施の形態１における端末装置ａ４０５の基本的な処理の流れを示すフロー図である。
　接続環境確認部６０１は、ＮＡＴ情報を収集する（Ｓ１０）。具体的には、上段ＮＡＴ装置ａ４０３のＬＡＮ側ＩＰアドレスを示す情報、下段ＮＡＴ装置ａ４０４のＷＡＮ側ＩＰアドレスを示す情報、上段ＮＡＴ装置ａ４０３のポートマッピング設定機能の有無情報、および下段ＮＡＴ装置ａ４０４のポートマッピング設定機能の有無情報等が収集される。
　判定用ポートマッピング命令部６０２は、下段ＮＡＴ装置ａ４０４に対し、所定のポート番号を用いてポートマッピング命令を行う（Ｓ１１）。
　判定パケット生成部６０３は、ソースルーティング設定された判定パケットを生成する（Ｓ２０）。具体的には以下の処理が行われる。
　中継宛先決定部６０４は、接続環境確認部６０１が収集した、上段ＮＡＴ装置ａ４０３のＬＡＮ側ＩＰアドレスを、判定パケットの中継宛先として決定する（Ｓ２１）。
　最終宛先決定部６０５は、接続環境確認部６０１が収集した、下段ＮＡＴ装置ａ４０４のＷＡＮ側ＩＰアドレスを、判定パケットの最終宛先として決定する（Ｓ２２）。
　宛先ポート決定部６０６は、判定用ポートマッピング命令部６０２によるポートマッピング命令に用いられた所定のポート番号と同じポート番号を、判定パケットの宛先ポート番号として決定する（Ｓ２３）。
　なお、宛先ポート決定部６０６で決定される宛先ポート番号と、ポートマッピング命令に用いられる所定のポート番号とが同一であれば、当該同一のポート番号は、宛先ポート決定部６０６および判定用ポートマッピング命令部６０２のいずれが決定してもよい。
　判定パケット送信部６０８は、判定パケット生成部６０３で生成された判定パケットを送信する（Ｓ３０）。
　判定パケット受信部６０９は、判定パケット送信部６０８から送信され、上段ＮＡＴ装置ａ４０３および下段ＮＡＴ装置ａ４０４を経て、端末装置ａ４０５に到達する判定パケットを受信する（Ｓ３１）。
　ポート番号取得部６１５は、判定パケット受信部６０９により受信された判定パケットに示される送信元ポート番号である、下段ＮＡＴ装置ａ４０４のＷＡＮ側ポート番号を取得する（Ｓ３２）。
　以上の基本的な処理を実行する端末装置ａ４０５を含む通信システム４００における通信シーケンスの一例を、図１０～図１２を用いて説明する。
　具体的には、図１０の環境を例に、端末装置ａ４０５から端末装置ｂ４０８へＮＡＴ越えをしてＰ２Ｐ通信を確立するまでの一連の処理の流れを、フロー図である図１１および図１２を用いて説明する。
　図１０は、実施の形態１の通信システム４００における各装置に割り当てられたＩＰアドレスの例を示す図である。
　図１０に示すように各装置に１つまたは２つのＩＰアドレスが割り当てられている環境を想定する。例えば、図１０において、下段ＮＡＴ装置ａ４０４には、ＬＡＮ側ＩＰアドレスとして“１９２．１６８．１１．１”が割り当てられ、ＷＡＮ側ＩＰアドレスとして“１９２．１６８．１０．２”が割り当てられている。また、上段ＮＡＴ装置ａ４０３には、ＬＡＮ側ＩＰアドレスとして“１９２．１６８．１０．１”が割り当てられ、ＷＡＮ側ＩＰアドレスとして“１０．０．０．２”が割り当てられている。
　このような環境において、端末装置ａ４０５が、自身が生成し送信した判定パケットを受信するまでの通信シーケンスを、図１１を用いて説明する。
　まず、端末装置ａ４０５の接続環境確認部６０１は、端末装置ａ４０５と外部サーバ４０１との間にある全てのＮＡＴ装置についてのＮＡＴ情報を取得する（Ｓ８０１）。接続環境確認部６０１が取得するＮＡＴ情報は、ＮＡＴ装置（本実施の形態では４０３および４０４）のＷＡＮ側ＩＰアドレス、ＬＡＮ側ＩＰアドレス、および、ＵＰｎＰのＩＧＤまたはＮＡＴ－ＰＭＰ等のポートマッピング設定機能の有無を示す情報等である。接続環境確認部６０１は、その他の情報を取得してもよい。
　また、ＮＡＴ装置のＷＡＮ側ＩＰアドレスおよびＬＡＮ側ＩＰアドレスは、ｔｒａｃｅｒｏｕｔｅ等のＩＣＭＰパケットまたはＵＰｎＰのＧｅｔＥｘｔｅｒｎａｌＩＰＡｄｄｒｅｓｓ等を用いることにより得ることができる。またＵＰｎＰのＩＧＤまたはＮＡＴ－ＰＭＰ等のポートマッピング設定機能の有無は、ＵＰｎＰのＩＧＤ等の機能を使うことにより判断することができる。
　なお、Ｓ８０１の処理は、端末装置ａ４０５がネットワークに接続された時または電源の起動時に行われてもよく、Ｓ８０２を行う前に実行することができれば、いつでもよい。
　次に、端末装置ａ４０５の判定用ポートマッピング命令部６０２は、下段ＮＡＴ装置ａ４０４へ、ＵＰｎＰのＩＧＤ等のポートマッピング設定機能を用いて、端末装置ａ４０５内の宛先ポート決定部６０６により決定される所定のポート番号を用いた判定用ポートマッピング命令を行う（Ｓ８０２）。
　本実施の形態では、端末装置ａ４０５の宛先ポート決定部６０６によって決定される所定のポート番号を、ｄ番として以後説明する。
　下段ＮＡＴ装置ａ４０４は、端末装置ａ４０５から判定用ポートマッピング命令を受け、指定されたポートであるｄ番ポートに対し、ＵＰｎＰのＩＧＤ等でポートマッピングの設定を行う。これにより、以後、下段ＮＡＴ装置ａ４０４のＷＡＮ側ＩＰアドレスである“１９２．１６８．１０．２”のｄ番ポート宛にパケットがＷＡＮ側から来た場合、下段ＮＡＴ装置ａ４０４はそのパケットの宛先を端末装置ａ４０５のＩＰアドレスである“１９２．１６８．１１．２”のｄ番ポートに書き換えることで、当該パケットを端末装置ａ４０５へ転送する（Ｓ８０３およびＳ８０４）。
　なお、この端末装置ａ４０５へのパケット転送時に、宛先ポート番号をｄ番以外のポートに転送するように指定してもよい。
　端末装置ａ４０５の判定パケット生成部６０３は、Ｓ８０１で得たＮＡＴ情報を元に判定パケットを生成する（Ｓ８０５）。
　ここで、判定パケットはソースルーティング設定がなされるため、通常のＩＰパケットにおける宛先ＩＰアドレスと送信元ＩＰアドレスだけでなく、最終宛先ＩＰアドレスが判定パケット内に含められる。すなわち、通常のＩＰヘッダ部にある宛先ＩＰアドレス部に指定されるＩＰアドレスは、中継宛先ＩＰアドレスとして扱われる。従って、以下、判定パケットの生成時にＩＰヘッダ部の宛先ＩＰアドレス部に指定されるＩＰアドレスを、中継宛先ＩＰアドレスと表記する。
　図１０に示す環境例の下では、端末装置ａ４０５の中継宛先決定部６０４が、中継宛先ＩＰアドレスに、上段ＮＡＴ装置ａ４０３のＬＡＮ側ＩＰアドレスである“１９２．１６８．１０．１”を指定する。また、最終宛先決定部６０５が、最終宛先ＩＰアドレスに、下段ＮＡＴ装置ａ４０４のＷＡＮ側ＩＰアドレス“１９２．１６８．１０．２”を指定する。
　一般的に市販されているブロードバンドＮＡＴ装置の中には、ＩＰヘッダのオプション部に指定される、ソースルーティング用の最終宛先ＩＰアドレスを含む通信パケットをフィルタリングする製品も存在する。そのため、本発明では、ＩＰヘッダのオプション部に最終宛先ＩＰアドレスを指定するのでなく、通信パケットのデータ部などのＩＰヘッダ部以外に、最終宛先ＩＰアドレスを指定して、ソースルーティングと同等の機能を行わせることも可能である。
　また、端末装置ａ４０５の宛先ポート決定部６０６が、判定パケットの宛先ポート番号を指定する。本実施の形態では上述のようにｄ番を指定する。さらに、端末装置ａ４０５の送信元ポート決定部６０７が、任意のポート番号を判定パケットの送信元ポート番号に指定する。本実施の形態ではｓ番ポートを送信元ポート番号に用いると想定する。
　そして、端末装置ａ４０５の判定パケット送信部６０８が、Ｓ８０５で生成された判定パケットを送信する。送信された判定パケットは、下段ＮＡＴ装置ａ４０４を通過し、中継宛先ＩＰアドレスで指定されている上段ＮＡＴ装置ａ４０３によって受信される（Ｓ８０６、Ｓ８０７およびＳ８０８）。
　このときＳ８０７で下段ＮＡＴ装置ａ４０４が判定パケットの送信元ＩＰアドレスと送信元ポート番号とをアドレス変換する。このときのアドレス変換では、送信元ＩＰアドレスは“１９２．１６８．１１．２”から、下段ＮＡＴ装置ａ４０４のＷＡＮ側ＩＰアドレスである“１９２．１６８．１０．２”に変換される。また、送信元ポート番号はｓ番から、ｓ´番に変換されたと想定する。
　上段ＮＡＴ装置ａ４０３は、Ｓ８０８で受信した判定パケットのＩＰヘッダ部にある宛先ＩＰアドレス部の中継宛先ＩＰアドレスを、判定パケット内に記述されている最終宛先ＩＰアドレスに変更する（Ｓ８０９）。
　上段ＮＡＴ装置ａ４０３は、Ｓ８０９で宛先変更が行われた判定パケットを、下段ＮＡＴ装置ａ４０４の、Ｓ８０４でポートマッピングされたポートｄ番ポートへ送信する（Ｓ８１０）。
　下段ＮＡＴ装置ａ４０４は、Ｓ８１０で上段ＮＡＴ装置ａ４０３から送信された判定パケットの宛先ＩＰアドレスを、端末装置ａ４０５のＩＰアドレス“１９２．１６８．１１．２”へ変更し、転送する（Ｓ８１１）。
　なお、Ｓ８１０およびＳ８１１が完了した後には、Ｓ８０２、Ｓ８０３およびＳ８０４において、下段ＮＡＴ装置ａ４０４へＵＰｎＰのＩＧＤ等で設定したポートマッピング機能を停止させる処理を行ってもよい。
　端末装置ａ４０５の判定パケット受信部６０９は、Ｓ８１０およびＳ８１１で送信され転送された判定パケットを受信する（Ｓ８１２）。ここで受信された判定パケットの送信元ＩＰアドレスと送信元ポート番号とは、それぞれ下段ＮＡＴ装置ａ４０４のＷＡＮ側ＩＰアドレスである“１９２．１６８．１０．２”と、下段ＮＡＴ装置ａ４０４がＳ８０７においてアドレス変換した結果のポート番号である“ｓ´”とである。
　端末装置ａ４０５のポート番号取得部６１５は、判定パケット受信部６０９が受信した判定パケットの送信元ポート番号である、下段ＮＡＴ装置ａ４０４のＷＡＮ側ポート番号である“ｓ´”を取得する。
　次に、端末装置ａ４０５が、ＮＡＴ越え用のポートを決定してから、ＮＡＴ越えアクセスを行うまでの各装置の処理の流れを、図１２を用いて説明する。
　ここで、本実施の形態は、下段ＮＡＴ装置ａ４０４のポート割り当て基準がＣｏｎｅ型である場合を想定しており、この場合、図１２におけるＳ９０１で必要になるＮＡＴ越え用ポートの決定には、ポート発番規則を特定する必要がない。
　そのため、端末装置ａ４０５の各機能ブロックの処理の流れとしては、判定パケット受信部６０９から、ＮＡＴ越え用ポート決定部６１３へ処理が遷移する。
　端末装置ａ４０５のＮＡＴ越え用ポート決定部６１３は、Ｓ９０２で下段ＮＡＴ装置ａ４０４へＵＰｎＰのＩＧＤ等でポートマッピング命令を行う際に用いるＮＡＴ越え用ポート番号と、Ｓ９０５で用いるＮＡＴ越え情報の通知依頼パケットの送信元ポート番号とを決定する（Ｓ９０１）。
　ここで、上述のように、本実施の形態における下段ＮＡＴ装置ａ４０４のポート割り当て基準はＣｏｎｅ型である。従って、ＮＡＴ越え用に決定されるポート番号と、ＮＡＴ越え情報の通知依頼パケットの送信元ポート番号とは、それぞれＳ８１２で受信した判定パケットの送信元ポート番号であるｓ´番ポートと、Ｓ８０６で用いられた送信元ポートｓ番とである。
　そのため、端末装置ａ４０５のＮＡＴ越え用ポートマッピング命令部６１１は、下段ＮＡＴ装置ａ４０４へ、ｓ´番ポートのポートマッピング命令をＵＰｎＰのＩＧＤ等を用いて、送信する（Ｓ９０２）。
　下段ＮＡＴ装置ａ４０４は、Ｓ９０２で送信されたＮＡＴ用ポートマッピング命令を受信し（Ｓ９０３）、指定されたポート番号ｓ´番のポートに対してポートマッピング設定を行う（Ｓ９０４）。以後、下段ＮＡＴ装置ａ４０４のＷＡＮ側ＩＰアドレスである“１９２．１６８．１０．２”のｓ´番ポート宛にパケットがＷＡＮ側から来た場合、下段ＮＡＴ装置ａ４０４はそのパケットの宛先を、端末装置ａ４０５のＩＰアドレスである“１９２．１６８．１１．２”のｓ番ポートへ書き換えることで、当該パケットを端末装置ａ４０５に転送する。
　端末装置ａ４０５のＮＡＴ越え情報通知部６１２は、送信元ＩＰアドレスを“１９２．１６８．１１．２”、送信元ポートをｓ番ポートとして、外部サーバ４０１宛に通知依頼パケットを送信する。
　具体的には、当該通知依頼パケットは、宛先ＩＰアドレスとして“１０．０．０．１”が指定され、宛先ポート番号として外部サーバ４０１が指定する任意のポート番号が指定される。このようにして、ＮＡＴ越え情報の外部サーバ４０１への送信が行われる（Ｓ９０５）。
　このとき、下段ＮＡＴ装置ａ４０４でアドレス変換が行われるが、下段ＮＡＴ装置ａ４０４はＣｏｎｅ型であり、かつ、端末装置ａ４０５からの通知依頼パケットの送信元ポート番号は、判定パケットの送信時（Ｓ８０６）の送信元ポート番号と同じ“ｓ”である。
　したがって、送信元ＩＰアドレスと送信元ポートが、それぞれ“１９２．１６８．１０．２”と、Ｓ８０７における変換結果であるｓ´番ポートに変換される（Ｓ９０６）。
　さらに、上段ＮＡＴ装置ａ４０３でもアドレス変換されることになる（Ｓ９０７）。このときの変換後の送信元ＩＰアドレスは“１０．０．０．２”である。また、当該変換後の送信元ポートを、ｓ´´番ポートとする。
　Ｓ９０８で外部サーバ４０１に届く通信パケットの送信元ＩＰアドレスと送信元ポート番号とは、それぞれ上段ＮＡＴ装置ａ４０３によるアドレス変換後の“１０．０．０．２”と“ｓ´´”とである。外部サーバ４０１は、これらの情報を、ＮＡＴ越え情報として外部サーバ４０１内に保存する（Ｓ９０８）。
　またＳ９０５において端末装置ａ４０５から送信される通知依頼パケット内に、端末装置ａ４０５の通信相手となる端末装置ｂ４０８の識別子またはＩＤ等を含めて送ってもよい。つまり、端末装置ａ４０５は、通信相手の識別子等を外部サーバ４０１に通知することもできる。
　Ｓ９０８の処理を終えた外部サーバ４０１は、端末装置ａ４０５の通信相手となる端末装置ｂ４０８に、Ｓ９０８で得たＮＡＴ越え情報を通知する（Ｓ９０９およびＳ９１０）。
　このとき通知される情報は、上段ＮＡＴ装置ａ４０３のＷＡＮ側ＩＰアドレスである“１０．０．０．２”とポート番号“ｓ´´”とであるが、それ以外の情報が含まれていてもよい。
　端末装置ｂ４０８は、Ｓ９１０で外部サーバ４０１から受信したＮＡＴ越え情報を用いて、端末装置ａ４０５へＮＡＴ越えをしてアクセスする（Ｓ９１１）。
　このときの通信パケットの宛先ＩＰアドレスと宛先ポート番号はそれぞれ、Ｓ９１０で得たＮＡＴ越え情報に示される、上段ＮＡＴ装置ａ４０３のＷＡＮ側ＩＰアドレス“１０．０．０．２”と、端末装置ａ４０５－外部サーバ４０１間通信で上段ＮＡＴ装置ａ４０３で行われたアドレス変換後のポート番号“ｓ´´”である。
　端末装置ｂ４０８が、この通信パケットを送信した場合、上段ＮＡＴ装置ａ４０３は、この通信パケットの宛先ＩＰアドレスと宛先ポート番号とを、それぞれ“１９２．１６８．１０．２”と“ｓ´”とへ書き換え、下段ＮＡＴ装置ａ４０４へ転送する（Ｓ９１２）。
　つまり、下段ＮＡＴ装置ａ４０４は、Ｓ９０３およびＳ９０４でポートマッピング設定されたポートであるｓ´番ポートで当該通信パケットを受信する。そのため、下段ＮＡＴ装置ａ４０４は、当該通信パケットの宛先ＩＰアドレスと宛先ポート番号とを、それぞれ端末装置ａ４０５のＩＰアドレス“１９２．１６８．１１．２”と“ｓ”とに書き換え、端末装置ａ４０５に転送する（Ｓ９１３）。
　このようにして、端末装置ａ４０５は、端末装置ｂ４０８からのＮＡＴ越えを果たした当該通信パケットを受信する（Ｓ９１４）。
　端末装置ａ４０５は、Ｓ９１４で受信した通信パケットに対して返信する。これにより、端末装置ａ４０５から端末装置ｂ４０８へのＮＡＴ越えが果たされ、Ｐ２Ｐ通信が確立される（Ｓ９１５およびＳ９１６）。
　以上の処理の流れにより、図１０に例示するネットワーク構成において、下段ＮＡＴ装置ａ４０４のポート割り当て分類がＣｏｎｅ型である場合、端末装置ｂ４０８から端末装置ａ４０５への通信パケットが、下段ＮＡＴ装置ａ４０４に設けられたＮＡＴ越え用ポートとして設定されたポートに到達する。これにより、当該通信パケットは下段ＮＡＴ装置ａ４０４を通過して端末装置ａ４０５に到達する。つまり、端末装置ｂ４０８から端末装置ａ４０５への通信におけるＮＡＴ越えが行われる。
　また、端末装置ａ４０５から端末装置ｂ４０８への通信パケットは、上記の端末装置ｂ４０８から端末装置ａ４０５への通信パケットの返信として、同じ経路（ポート番号）を用いて、上段ＮＡＴ装置ｂ４０６および下段ＮＡＴ装置ｂ４０７へ送信される。従って、当該返信の通信パケットは、前記２つのＮＡＴ装置でフィルタリングされることがない。つまり、端末装置ａ４０５から端末装置ｂ４０８への通信におけるＮＡＴ越えがなされ、端末装置ａ４０５から端末装置ｂ４０８への通信が実現できる。
　（実施の形態２）
　実施の形態２では、下段ＮＡＴ装置である宅内ＮＡＴ装置がＡｄｄｒｅｓｓ　Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ型またはＰｏｒｔ　Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ型である場合の、ＮＡＴ越えを伴う通信の一例を示す。
　実施の形態２における、通信システムの構成、ならびに各装置のハードウェア構成および機能ブロック構成は実施の形態１の図６、図７、および図８と同様のため説明は省略する。
　また、実施の形態２における端末装置ａ４０５の基本的な処理の流れは、図９に示す通りであり、ここでの説明は省略する。
　以下に、多段ＮＡＴ環境下で異なるＮＡＴ装置配下にある端末装置ａ４０５と端末装置ｂ４０８との間で、ＮＡＴ越えを行い、Ｐ２Ｐ通信を行う場合の各装置の処理を説明する。
　具体的には、実施の形態１と同様に、図１０に例示される環境下において、端末装置ａ４０５から端末装置ｂ４０８へＮＡＴ越えをして、Ｐ２Ｐ通信をするまでの処理の流れを、図１１および図１３を用いて説明する。
　まず、端末装置ａ４０５の接続環境確認部６０１は、端末装置ａ４０５と外部サーバ４０１との間にある全てのＮＡＴ装置についてのＮＡＴ情報を取得する（Ｓ８０１）。接続環境確認部６０１が取得するＮＡＴ情報は、ＮＡＴ装置（本実施の形態では４０３および４０４）のＷＡＮ側ＩＰアドレス、ＬＡＮ側ＩＰアドレス、および、ＵＰｎＰのＩＧＤまたはＮＡＴ－ＰＭＰ等のポートマッピング設定機能の有無を示す情報等である。接続環境確認部６０１は、その他の情報を取得してもよい。
　また、ＮＡＴ装置のＷＡＮ側ＩＰアドレスおよびＬＡＮ側ＩＰアドレスは、ｔｒａｃｅｒｏｕｔｅ等のＩＣＭＰパケットまたはＵＰｎＰのＧｅｔＥｘｔｅｒｎａｌＩＰＡｄｄｒｅｓｓ等を用いることにより得ることができる。またＵＰｎＰのＩＧＤまたはＮＡＴ－ＰＭＰ等のポートマッピング設定機能の有無は、ＵＰｎＰのＩＧＤ等の機能を使うことにより判断することができる。
　本実施の形態では、Ｓ８０１が実行された後に、実施の形態１と同様に図１１のＳ８０２～Ｓ８１２までが行われる。しかし、本実施の形態では、下段ＮＡＴ装置ａ４０４のポート発番規則の特定を行う必要がある。そのため、具体的には、図１１のＳ８０２～Ｓ８１２の一連の処理を少なくとも３回行う必要がある。
　そこで、本実施の形態では図１１のＳ８０２～Ｓ８１２の一連の処理が３回行われる。また、Ｓ８０２～Ｓ８１２を行うにあたって、その都度変化させるべき項目は、Ｓ８０５の判定パケット生成の際に設定される送信元ポート番号である。
　本実施の形態では、ｎ回目のＳ８０２～Ｓ８１２で、端末装置ａ４０５が判定パケットの送信元ポートとして使用するポートをｓ（ｎ）番ポートと表し、Ｓ８０７で、下段ＮＡＴ装置ａ４０４がｓ（ｎ）番ポートを変換した結果のポートをｓ´（ｎ）番ポートと表す。
　すなわち１回目のＳ８０２～Ｓ８１２で用いられる判定パケットは、端末装置ａ４０５から送信される時点では、送信元ポートとしてｓ（１）番ポートが用いられ、下段ＮＡＴ装置ａ４０４ではｓ（１）番ポートからｓ´（１）番ポートへとアドレス変換される。
　このようなＳ８０２～Ｓ８１２の一連の処理が３回行われた後、端末装置ａ４０５のポート発番規則特定部６１０は、各回で用いられた判定パケットの送信元ポート番号として使用されたｓ（１）、ｓ（２）、およびｓ（３）、ならびに、それらの変換結果として得られるポート番号ｓ´（１）、ｓ´（２）、およびｓ´（３）を用いて、下段ＮＡＴ装置ａ４０４のポート発番規則の特定を、例えば図１４に示す処理フローに沿って実行する（図１３のＳ１００１）。
　ここで、図１４に示されるポート発番規則の特定処理では、ポート発番規則特定部６１０は、ｓ（ｎ）とｓ´（ｎ）とを比較する（Ｓ１１０１）。この比較の結果、ｓ（ｎ）とｓ´（ｎ）が等しい場合（Ｓ１１０１でＹ）、ポート発番規則特定部６１０は、下段ＮＡＴ装置ａ４０４のポート発番規則を（１）Ｐｏｒｔ　Ｒｅｕｓｅ型と特定し、異なる場合には、次の比較処理（Ｓ１１０２）へ移行する。
　すなわち、本実施の形態では“ｓ（１）＝ｓ´（１）”かつ“ｓ（２）＝ｓ´（２）”かつ“ｓ（３）＝ｓ´（３）”の場合、ポート発番規則を［１］Ｐｏｒｔ　Ｒｅｕｓｅ型と特定する。
　次の比較処理（Ｓ１１０２）では、ポート発番規則特定部６１０は、ｓ´（ｎ）－ｓ´（ｎ－１）が一定である場合に、ポート発番規則を［２］Ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ型と特定し、一定ではない場合には［３］Ｒａｎｄｏｍ型と特定する。
　すなわち、ポート発番規則特定部６１０は、“ｓ´（３）－ｓ´（２）＝ｓ´（２）－ｓ´（１）”である場合、言い換えるとポート割り当て間隔が一定である場合に、ポート発番規則を［２］Ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ型と特定し、それ以外である場合には、［３］Ｒａｎｄｏｍ型と特定する。
　なお、下段ＮＡＴ装置ａ４０４のポート発番規則が［３］Ｒａｎｄｏｍ型と特定された場合、本発明で提案するＮＡＴ越え手法を行うことはできない。そのため、［３］Ｒａｎｄｏｍ型と特定された場合には、端末装置ａ４０５は、例えば外部サーバ４０１にＮＡＴ越え不可な旨を通知してもよい。また、外部サーバ４０１は、当該通知内容を端末装置ｂ４０８に知らせてもよい。
　ここで、［１］Ｐｏｒｔ　Ｒｅｕｓｅ型および［２］Ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ型のＮＡＴ装置は、ポート発番規則に従って、ポートマッピング設定をするポート番号を決定する。そのため、決定したポート番号が既に他の通信で使用されている場合には、本来のポート発番規則に反したポート番号を割り当てることがある。従って、本来［１］Ｐｏｒｔ　Ｒｅｕｓｅ型および［２］Ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ型のＮＡＴ装置でも、状況によっては間違ったポート発番規則が特定されることもあるが、この場合の対処については、本発明の本義ではないため、省略する。
　図１３に示す、Ｓ１００２～Ｓ１０１７は、実施の形態１のＳ９０１～Ｓ９１６とほぼ同等であるが、使用する送信元ポート番号および下段ＮＡＴ装置ａ４０４でのアドレス変換等に差異がある。そこで、下段ＮＡＴ装置ａ４０４が［１］Ｐｏｒｔ　Ｒｅｕｓｅ型である場合を実施の形態２の具体例１とし、［２］Ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ型である場合を実施の形態２の具体例２として、Ｓ１００２～Ｓ１０１７の説明を以下に示す。
　（実施の形態２の具体例１：Ｐｏｒｔ　Ｒｅｕｓｅ型）
　端末装置ａ４０５のポート発番規則特定部６１０が、下段ＮＡＴ装置ａ４０４のポート発番規則を、Ｐｏｒｔ　Ｒｅｕｓｅ型であると特定した後、ＮＡＴ越え用ポート決定部６１３は、下段ＮＡＴ装置ａ４０４にＮＡＴ越え用にポートマッピング設定をするポート番号を決定する（Ｓ１００２）。
　ここで、下段ＮＡＴ装置ａ４０４がＰｏｒｔ　Ｒｅｕｓｅ型であるときのポートマッピングの対象となるポート番号は、下段ＮＡＴ装置ａ４０４でアドレス変換後に割り当てられるポート番号であり、Ｓ１００６でのＮＡＴ越え情報送信時に、端末装置ａ４０５が用いる送信元ポート番号と同じポート番号である。
　Ｓ１００６でのＮＡＴ越え情報送信時に、端末装置ａ４０５が用いる送信元ポート番号は任意の番号でよい。しかし、Ｓ８０２～Ｓ８１２で用いたポート番号ｓ（１）、ｓ（２）およびｓ（３）は、直前に使用したポート番号のため、下段ＮＡＴ装置ａ４０４が本来のポート発番規則であるＰｏｒｔ　Ｒｅｕｓｅ規則に反したポート発番を行う可能性があるため、避けるべきである。
　ここで、以後の説明のために、Ｓ１００６でのＮＡＴ越え情報送信時に、端末装置ａ４０５が通知依頼パケットの送信元ポート番号として用いるポート番号を“ｓ＿ｐｒ”と表記する。この場合、ＮＡＴ越え用としてポートマッピング設定をするポート番号も“ｓ＿ｐｒ”となる。
　Ｓ１００２で決定したＮＡＴ越え用のポート番号“ｓ＿ｐｒ”を用いて、端末装置ａ４０５のＮＡＴ越え用ポートマッピング命令部６１１から下段ＮＡＴ装置ａ４０４へＵＰｎＰのＩＧＤ等でポートマッピング命令を行う。下段ＮＡＴ装置ａ４０４は当該命令に従い、ｓ＿ｐｒ番ポートに対してポートマッピング設定を行う（Ｓ１００３、Ｓ１００４およびＳ１００５）。
　以後、下段ＮＡＴ装置ａ４０４のＷＡＮ側ＩＰアドレスである“１９２．１６８．１０．２”のｓ＿ｐｒ番ポート宛にパケットがＷＡＮ側から来た場合、下段ＮＡＴ装置ａ４０４は、そのパケットの宛先を端末装置ａ４０５のＩＰアドレスである“１９２．１６８．１１．２”のｓ＿ｐｒ番ポートへ変換し、当該パケットを端末装置ａ４０５へ転送する。なお、この端末装置ａ４０５へのパケット転送時に、宛先ポートとしてｓ＿ｐｒ番以外のポートを指定してもよい。
　次に、端末装置ａ４０５のＮＡＴ越え情報通知部６１２から、外部サーバ４０１へＮＡＴ越え情報を通知する（Ｓ１００６）。具体的には、以下の処理が行われる。すなわち、ＮＡＴ越え情報通知部６１２は、送信元ＩＰアドレスと送信元ポート番号とを、それぞれ“１９２．１６８．１１．２”と“ｓ＿ｐｒ”とした通知依頼パケットを、外部サーバ４０１宛に送信する。当該通知依頼パケットの宛先ＩＰアドレスは、“１０．０．０．１”であり、宛先ポート番号は外部サーバ４０１が指定する任意のポート番号である。
　この場合、当該通知依頼パケットの、下段ＮＡＴ装置ａ４０４でのアドレス変換後の送信元ＩＰアドレスと送信元ポート番号は、それぞれ“１９２．１６８．１０．２”と“ｓ＿ｐｒ”になる（Ｓ１００７）。さらに、上段ＮＡＴ装置ａ４０３でもアドレス変換される（Ｓ１００８）。このとき変換後の送信元ＩＰアドレスは“１０．０．０．２”である。また、このときの変換後の送信元ポートをｓ´´＿ｐｒ番ポートとする。
　外部サーバ４０１に届く通知依頼パケットの送信元ＩＰアドレスと送信元ポート番号とは、それぞれ上段ＮＡＴ装置ａ４０３によるアドレス変換により得られた“１０．０．０．２”と“ｓ´´＿ｐｒ”とである。これらの情報はＮＡＴ越え情報として外部サーバ４０１内に保存される（Ｓ１００９）。
　またこのとき、端末装置ａ４０５から送信される通知依頼パケット内に、端末装置ａ４０５の通信相手となる端末装置ｂ４０８の識別子またはＩＤ等を含めて送ってもよい。
　Ｓ１００９の処理を終えた外部サーバ４０１は、端末装置ａ４０５の通信相手となる端末装置ｂ４０８に、ＮＡＴ越え情報を通知する（Ｓ１０１０およびＳ１０１１）。
　このとき通知される情報は、上段ＮＡＴ装置ａ４０３のＷＡＮ側ＩＰアドレスである“１０．０．０．２”と上段ＮＡＴ装置ａ４０３によるアドレス変換後のポート番号“ｓ´´＿ｐｒ”であるが、それ以外の情報を含めてもよい。
　端末装置ｂ４０８は、Ｓ１０１１で外部サーバ４０１から通知されたＮＡＴ越え情報を用いて、端末装置ａ４０５へＮＡＴ越えをしてアクセスする（Ｓ１０１２）。
　このときの通信パケットの宛先ＩＰアドレスと宛先ポート番号は、上段ＮＡＴ装置ａ４０３のＷＡＮ側ＩＰアドレス“１０．０．０．２”と端末装置ａ４０５－外部サーバ４０１間通信において上段ＮＡＴ装置ａ４０３で行われたアドレス変換後のポート番号“ｓ´´＿ｐｒ”である。
　上段ＮＡＴ装置ａ４０３はこの通信パケットを受信すると、その宛先ＩＰアドレスと宛先ポート番号を、それぞれ“１９２．１６８．１０．２”と“ｓ＿ｐｒ”へ書き換え、下段ＮＡＴ装置ａ４０４へ転送する（Ｓ１０１３）。
　この場合、下段ＮＡＴ装置ａ４０４は、自身のＷＡＮ側ＩＰアドレスと、Ｓ１００４およびＳ１００５でポートマッピング設定されたｓ＿ｐｒ番ポートとを宛先とする通信パケットを受信する。そのため、下段ＮＡＴ装置ａ４０４は、当該通信パケットの宛先ＩＰアドレスと宛先ポート番号を、それぞれ端末装置ａ４０５のＩＰアドレス“１９２．１６８．１１．２”と“ｓ＿ｐｒ”に書き換え、端末装置ａ４０５に転送する（Ｓ１０１４）。
　このようにして、端末装置ａ４０５は、端末装置ｂ４０８からのＮＡＴ越えを果たした通信パケットを受信する（Ｓ１０１５）。
　端末装置ａ４０５は、Ｓ１０１５で受信した通信パケットに対して返信する。これにより、端末装置ａ４０５から端末装置ｂ４０８へのＮＡＴ越えが果たされ、Ｐ２Ｐ通信が確立される（Ｓ１０１６およびＳ１０１７）。
　以上の処理の流れにより、図１０に例示するネットワーク構成において、下段ＮＡＴ装置ａ４０４のポート割り当て分類がＡｄｄｒｅｓｓ　Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ型もしくはＰｏｒｔ　Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ型であり、かつ、ポート発番規則がＰｏｒｔ　Ｒｅｕｓｅ型である場合のＮＡＴ越えが実現される。具体的には、端末装置ｂ４０８から端末装置ａ４０５への通信パケットが、下段ＮＡＴ装置ａ４０４に設けられたＮＡＴ越え用ポートとして設定されたポートに到達する。これにより、当該通信パケットは下段ＮＡＴ装置ａ４０４を通過して端末装置ａ４０５に到達する。つまり、端末装置ｂ４０８から端末装置ａ４０５への通信におけるＮＡＴ越えが行われる。
　また、下段ＮＡＴ装置ａ４０４で次に用いられるポート番号を予測して、予測したポート番号がＮＡＴ越え用ポートとして設定されている。そのため、端末装置ａ４０５から端末装置ｂ４０８への通信パケットは、端末装置ｂ４０８から端末装置ａ４０５への通信パケットと同じ経路（ポート番号）を用いて、上段ＮＡＴ装置ｂ４０６および下段ＮＡＴ装置ｂ４０７へ送信される。従って、当該通信パケットは、前記２つのＮＡＴ装置でフィルタリングされることがない。つまり、端末装置ａ４０５から端末装置ｂ４０８への通信におけるＮＡＴ越えがなされ、端末装置ａ４０５から端末装置ｂ４０８への通信が実現できる。
　（実施の形態２の具体例２：Ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ型）
　端末装置ａ４０５のポート発番規則特定部６１０が、下段ＮＡＴ装置ａ４０４のポート発番規則をＳｅｑｕｅｎｔｉａｌ型であると特定した後、ＮＡＴ越え用ポート決定部６１３は、下段ＮＡＴ装置ａ４０４にＮＡＴ越え用にポートマッピング設定するポート番号を決定する（Ｓ１００２）。
　ここで、下段ＮＡＴ装置ａ４０４がＳｅｑｕｅｎｔｉａｌ型であるときのポートマッピング設定すべきポート番号は、下段ＮＡＴ装置ａ４０４で次のアドレス変換の際に割り当てられるポート番号であり、以下のように算出される。例えば、Ｓ８０２～Ｓ８１２を複数回行った場合において最後に得られた判定パケットの送信元ポート番号が“ｓ´（３）”である場合、ポートマッピング設定すべきポート番号は“ｓ´（３）＋（ｓ´（３）－ｓ´（２））”である。
　ここで、以後の説明のために、Ｓ１００６のＮＡＴ越え情報送信時に、端末装置ａ４０５が通知依頼パケットの送信元として用いる送信元ポート番号を“ｓ＿ｓｅ”とし、ＮＡＴ越え用としてポートマッピング設定をするポート番号を、ｓ´＿ｓｅとする。なお、ｓ´＿ｓｅ＝ｓ´（３）＋（ｓ´（３）－ｓ´（２））である。
　この場合、端末装置ａ４０５のＮＡＴ越え用ポートマッピング命令部６１１は、Ｓ１００２で決定されたＮＡＴ越え用のポート番号“ｓ´＿ｓｅ”を用いて、下段ＮＡＴ装置ａ４０４へＵＰｎＰのＩＧＤ等でポートマッピング設定を行う（Ｓ１００３およびＳ１００４およびＳ１００５）。
　以後、下段ＮＡＴ装置ａ４０４のＷＡＮ側ＩＰアドレスである“１９２．１６８．１０．２”のｓ´＿ｓｅ番ポート宛にパケットがＷＡＮ側から来た場合、下段ＮＡＴ装置ａ４０４は、そのパケットの宛先を端末装置ａ４０５のＩＰアドレスである“１９２．１６８．１１．２”のｓ＿ｓｅ番ポートへ変換し、当該パケットを端末装置ａ４０５へ転送する。この端末装置ａ４０５へのパケット転送時に、宛先ポートとしてｓ＿ｓｅ番以外のポートを指定してもよい。
　次に、端末装置ａ４０５のＮＡＴ越え情報通知部６１２から、外部サーバ４０１へＮＡＴ越え情報を通知する（Ｓ１００６）。具体的には、以下の処理が行われる。すなわち、ＮＡＴ越え情報通知部６１２は、送信元ＩＰアドレスと送信元ポート番号とを、それぞれ“１９２．１６８．１１．２”と“ｓ＿ｓｅ”とした通知依頼パケットを、外部サーバ４０１宛に送信する。当該通知依頼パケットの宛先ＩＰアドレスは、“１０．０．０．１”であり、宛先ポート番号は外部サーバ４０１が指定する任意のポート番号である。
　この場合、当該通知依頼パケットの、下段ＮＡＴ装置ａ４０４でのアドレス変換後の送信元ＩＰアドレスと送信元ポート番号は、それぞれ“１９２．１６８．１０．２”と“ｓ´＿ｓｅ”になる（Ｓ１００７）。さらに、上段ＮＡＴ装置ａ４０３でもアドレス変換される（Ｓ１００８）。
　このとき変換後の送信元ＩＰアドレスと送信元ポートは“１０．０．０．２”である。また、このときの変換後の送信元ポートをｓ´´＿ｓｅ番ポートとする。
　外部サーバ４０１に届く通知依頼パケットの送信元ＩＰアドレスと送信元ポート番号は、それぞれ上段ＮＡＴ装置ａ４０３によるアドレス変換により得られた“１０．０．０．２”と“ｓ´´＿ｓｅ”である。これらの情報はＮＡＴ越え情報として外部サーバ４０１内に保存される（Ｓ１００９）。
　またこのとき、端末装置ａ４０５から送信される通知依頼パケット内に、端末装置ａ４０５の通信相手となる端末装置ｂ４０８の識別子やＩＤ等を含めて送ってもよい。
　Ｓ１００９の処理を終えた外部サーバ４０１は、端末装置ａ４０５の通信相手となる端末装置ｂ４０８に、ＮＡＴ越え情報を通知する（Ｓ１０１０およびＳ１０１１）。
　このとき通知される情報は、上段ＮＡＴ装置ａ４０３のＷＡＮ側ＩＰアドレスである“１０．０．０．２”と上段ＮＡＴ装置ａ４０３によるアドレス変換後のポート番号“ｓ´´＿ｓｅ”であるが、それ以外の情報を含めてもよい。
　端末装置ｂ４０８は、Ｓ１０１１で、外部サーバ４０１から通知されたＮＡＴ越え情報を用いて、端末装置ａ４０５へＮＡＴ越えをしてアクセスする（Ｓ１０１２）。
　このときの通信パケットの宛先ＩＰアドレスと宛先ポート番号は、Ｓ１０１１で得たＮＡＴ越え情報に示される、上段ＮＡＴ装置ａ４０３のＷＡＮ側ＩＰアドレス“１０．０．０．２”と端末装置ａ４０５－外部サーバ４０１間通信において上段ＮＡＴ装置ａ４０３で行われたアドレス変換後のポート番号“ｓ´´＿ｓｅ”である。
　上段ＮＡＴ装置ａ４０３はこの通信パケットを受信すると、その宛先ＩＰアドレスと宛先ポート番号を、それぞれ“１９２．１６８．１０．２”と“ｓ´＿ｓｅ”へ書き換え、下段ＮＡＴ装置ａ４０４へ転送する（Ｓ１０１３）。
　この場合、下段ＮＡＴ装置ａ４０４は、自身のＷＡＮ側ＩＰアドレスと、Ｓ１００４およびＳ１００５でポートマッピング設定されたｓ´＿ｓｅ番ポートとを宛先とする通信パケットを受信する。そのため、下段ＮＡＴ装置ａ４０４は、当該通信パケットの宛先ＩＰアドレスと宛先ポート番号を、それぞれ端末装置ａ４０５のＩＰアドレス“１９２．１６８．１１．２”と“ｓ＿ｓｅ”に書き換え、端末装置ａ４０５に転送する（Ｓ１０１４）。
　このようにして、端末装置ａ４０５は、端末装置ｂ４０８からのＮＡＴ越えを果たした通信パケットを受信する（Ｓ１０１５）。
　端末装置ａ４０５は、１０１５で受信した通信パケットに対して返信する。これにより、端末装置ａ４０５から端末装置ｂ４０８へのＮＡＴ越えが果たされ、Ｐ２Ｐ通信が確立される（Ｓ１０１６およびＳ１０１７）。
　以上の処理の流れにより、図１０に例示するネットワーク構成において、下段ＮＡＴ装置ａ４０４のポート割り当て分類がＡｄｄｒｅｓｓ　Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ型もしくはＰｏｒｔ　Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ型であり、ポート発番規則がＳｅｑｕｅｎｔｉａｌ型である場合のＮＡＴ越えが実現される。具体的には、端末装置ｂ４０８から端末装置ａ４０５への通信パケットが、下段ＮＡＴ装置ａ４０４に設けられたＮＡＴ越え用ポートとして設定されたポートに到達する。これにより、当該通信パケットは下段ＮＡＴ装置ａ４０４を通過して端末装置ａ４０５に到達する。つまり、端末装置ｂ４０８から端末装置ａ４０５への通信におけるＮＡＴ越えが行われる。
　また、下段ＮＡＴ装置ａ４０４で次に用いられるポート番号を予測して、予測したポート番号がＮＡＴ越え用ポートとして設定されている。そのため、端末装置ａ４０５から端末装置ｂ４０８への通信パケットは、端末装置ｂ４０８から端末装置ａ４０５への通信パケットと同じ経路（ポート番号）を用いて、上段ＮＡＴ装置ｂ４０６および下段ＮＡＴ装置ｂ４０７へ送信される。従って、当該通信パケットは、前記２つのＮＡＴ装置でフィルタリングされることがない。つまり、端末装置ａ４０５から端末装置ｂ４０８への通信におけるＮＡＴ越えがなされ、端末装置ａ４０５から端末装置ｂ４０８への通信が実現できる。
　以上、本発明の通信装置および通信方法について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を各実施の形態に施したもの、および、互いに異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。
　本発明に係る通信装置によれば、ＵＰｎＰのＩＧＤ等のポートマッピング設定機能を備えないＮＡＴ装置を含んだ多段ＮＡＴ環境下でも、他の通信装置との間でのＰ２Ｐ通信を容易に確立させることができる。例えば、上下の２段のＮＡＴ環境において、下段ＮＡＴ装置がＵＰｎＰのＩＧＤ等のポートマッピング設定機能をサポートしていれば、下段ＮＡＴ装置のポート発番規則を、外部サーバ以外の他端末を用いずに特定することが可能である。その結果、上記多段ＮＡＴ環境でＰ２Ｐ通信を行う際に、ＳＴＵＮ系ＮＡＴ越え手法が適用できない場合でも、ＮＡＴ越えが可能となる。従って、本発明は、Ｐ２Ｐ通信時の接続性向上技術等として有用である。
１０１、１０４　通信機器
１０２、２０５、２０８　ＮＡＴ装置
１０３、４０２　インターネット
１０５　アドレス変換テーブル
２０１　ＳＴＵＮサーバ
２０２、２０７　ＩＳＰ－ＮＡＴ装置
２０６、２０９　端末装置
３０２、３１２、３２２　上段ＮＡＴ装置
３０３、３１３、３２３　下段ＮＡＴ装置
４００　通信システム
４０１　外部サーバ
４０３　上段ＮＡＴ装置ａ
４０４　下段ＮＡＴ装置ａ
４０５　端末装置ａ
４０６　上段ＮＡＴ装置ｂ
４０７　下段ＮＡＴ装置ｂ
４０８　端末装置ｂ
５０１　ＣＰＵ
５０２　主記憶装置
５０３　通信制御装置
５０４　外部記憶装置
５０５　入力装置
５０６　出力装置
５０７　バス
６０１　接続環境確認部
６０２　判定用ポートマッピング命令部
６０３　判定パケット生成部
６０４　中継宛先決定部
６０５　最終宛先決定部
６０６　宛先ポート決定部
６０７　送信元ポート決定部
６０８　判定パケット送信部
６０９　判定パケット受信部
６１０　ポート発番規則特定部
６１１　ＮＡＴ越え用ポートマッピング命令部
６１２　ＮＡＴ越え情報通知部
６１３　ＮＡＴ越え用ポート決定部
６１５　ポート番号取得部

Claims (8)

  1. 　インターネットに接続された上段ＮＡＴ（Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ａｄｄｒｅｓｓ　Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ）装置と、前記上段ＮＡＴ装置に接続された下段ＮＡＴ装置とを介して、前記インターネットに接続されたサーバ装置と通信する通信装置であって、
    　前記上段ＮＡＴ装置のＬＡＮ側ＩＰアドレスを示す情報および前記下段ＮＡＴ装置のＷＡＮ側ＩＰアドレスを示す情報を収集する接続環境確認部と、
    　前記下段ＮＡＴ装置の所定のポート番号に到達したパケットを前記通信装置に転送させるためのポートマッピング命令を前記下段ＮＡＴ装置に対して行う判定用ポートマッピング命令部と、
    　ソースルーティング設定された判定パケットを生成する判定パケット生成部であって、
    　前記接続環境確認部が収集した、上段ＮＡＴ装置のＬＡＮ側ＩＰアドレスを、前記判定パケットの中継宛先として決定する中継宛先決定部、
    　前記接続環境確認部が収集した、前記下段ＮＡＴ装置のＷＡＮ側ＩＰアドレスを、前記判定パケットの最終宛先として決定する最終宛先決定部、および、
    　前記ポートマッピング命令に用いられた前記所定のポート番号と同じポート番号を、前記判定パケットの宛先ポート番号として決定する宛先ポート決定部
    　を有する判定パケット生成部と、
    　前記判定パケット生成部で生成された判定パケットを送信する判定パケット送信部と、
    　前記判定パケット送信部から送信され、前記上段ＮＡＴ装置および前記下段ＮＡＴ装置を経て、前記通信装置に到達する前記判定パケットを受信する判定パケット受信部と、
    　前記判定パケット受信部により受信された前記判定パケットに示される送信元ポート番号である、前記下段ＮＡＴ装置のＷＡＮ側ポート番号を取得するポート番号取得部と
    　を備える通信装置。
  2. 　前記通信装置は、さらに、前記判定パケット生成部で生成された判定パケットの送信元ポート番号と同じ送信元ポート番号を用いて前記サーバ装置に通知依頼パケットを送信することで、前記サーバ装置と通信する他の通信装置へのＮＡＴ越え情報の通知を、前記サーバ装置に行わせるＮＡＴ越え情報通知部を備え、
    　前記ＮＡＴ越え情報は、前記サーバ装置に受信された前記通知依頼パケットに示される前記上段ＮＡＴ装置のＷＡＮ側ＩＰアドレスとＷＡＮ側ポート番号とを含む
    　請求項１記載の通信装置。
  3. 　前記通信装置は、さらに、前記下段ＮＡＴ装置における、通信に使用するＷＡＮ側ポート番号の決定の規則であるポート発番規則を特定するポート発番規則特定部を備え、
    　前記判定パケット送信部は、複数の前記判定パケットを送信し、
    　前記判定パケット受信部は、前記判定パケット送信部により送信された複数の前記判定パケットを受信し、
    　前記ポート番号取得部は、前記判定パケット受信部により受信された複数の前記判定パケットのそれぞれに示される前記下段ＮＡＴ装置のＷＡＮ側ポート番号を取得し、
    　前記ポート発番規則特定部は、前記ポート番号取得部により取得された複数のＷＡＮ側ポート番号に基づいて、前記ポート発番規則を特定する
    　請求項１記載の通信装置。
  4. 　前記通信装置は、さらに、
    　（ｉ）前記ポート発番規則特定部によって特定されたポート発番規則を用いて特定される、前記下段ＮＡＴ装置が前記通信装置から次に送信されたパケットの転送に用いるＷＡＮ側ポート番号を、ＮＡＴ越え用ポート番号として決定し、かつ、（ｉｉ）前記ＮＡＴ越え用ポート番号に対応する、通知依頼パケットの送信元ポート番号を決定するＮＡＴ越え用ポート決定部と、
    　前記ＮＡＴ越え用ポート決定部により決定されたＮＡＴ越え用ポート番号に到達したパケットを前記通信装置に転送させるためのポートマッピング命令を前記下段ＮＡＴ装置に対して行うＮＡＴ越え用ポートマッピング命令部と、
    　前記ＮＡＴ越え用ポート決定部により決定された送信元ポート番号を用いて前記サーバ装置に前記通知依頼パケットを送信することで、前記サーバ装置と通信する他の通信装置へのＮＡＴ越え情報の通知を、前記サーバ装置に行わせるＮＡＴ越え情報通知部とを備え、
    　前記ＮＡＴ越え情報は、前記サーバ装置に受信された前記通知依頼パケットに示される前記上段ＮＡＴのＷＡＮ側ＩＰアドレスとＷＡＮ側ポート番号とを含む
    　請求項３記載の通信装置。
  5. 　前記判定パケット送信部は、送信元ポート番号が互いに異なる複数の前記判定パケットを送信し、
    　前記ポート発番規則特定部は、（ａ）複数の前記判定パケットのそれぞれについて、前記判定パケット送信部により送信された際の送信元ポート番号と、前記ポート番号取得部により取得されたＷＡＮ側ポート番号とが一致しているか否か、または、（ｂ）前記ポート番号取得部により順次取得された複数のＷＡＮ側ポート番号における、連続して取得された２つのＷＡＮ側ポート番号間の差分が一定であるか否か、に応じて前記ポート発番規則を特定する
    　請求項３または４に記載の通信装置。
  6. 　インターネットに接続された上段ＮＡＴ（Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ａｄｄｒｅｓｓ　Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ）装置と、前記上段ＮＡＴ装置に接続された下段ＮＡＴ装置とを介して、前記インターネットに接続されたサーバ装置と通信する通信装置によって実行される通信方法であって、
    　前記上段ＮＡＴ装置のＬＡＮ側ＩＰアドレスを示す情報および前記下段ＮＡＴ装置のＷＡＮ側ＩＰアドレスを示す情報を収集する接続環境確認ステップと、
    　前記下段ＮＡＴ装置の所定のポート番号に到達したパケットを前記通信装置に転送させるためのポートマッピング命令を前記下段ＮＡＴ装置に対して行う判定用ポートマッピング命令ステップと、
    　ソースルーティング設定された判定パケットを生成する判定パケット生成ステップであって、
    　前記接続環境確認ステップにおいて収集された、上段ＮＡＴ装置のＬＡＮ側ＩＰアドレスを、前記判定パケットの中継宛先として決定する中継宛先決定ステップ、
    　前記接続環境確認ステップにおいて収集された、前記下段ＮＡＴ装置のＷＡＮ側ＩＰアドレスを、前記判定パケットの最終宛先として決定する最終宛先決定ステップ、および、
    　前記ポートマッピング命令に用いられた前記所定のポート番号と同じポート番号を、前記判定パケットの宛先ポート番号として決定する宛先ポート決定ステップ
    　を含む判定パケット生成ステップと、
    　前記判定パケット生成ステップにおいて生成された判定パケットを送信する判定パケット送信ステップと、
    　前記判定パケット送信ステップにおいて送信され、前記上段ＮＡＴ装置および前記下段ＮＡＴ装置を経て、前記通信装置に到達する前記判定パケットを受信する判定パケット受信ステップと、
    　前記判定パケット受信ステップにおいて受信された前記判定パケットに示される送信元ポート番号である、前記下段ＮＡＴ装置のＷＡＮ側ポート番号を取得するポート番号取得ステップと
    　を含む通信方法。
  7. 　インターネットに接続された上段ＮＡＴ（Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ａｄｄｒｅｓｓ　Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ）装置と、前記上段ＮＡＴ装置に接続された下段ＮＡＴ装置とを介して、前記インターネットに接続されたサーバ装置と通信するためのプログラムであって、
    　前記上段ＮＡＴ装置のＬＡＮ側ＩＰアドレスを示す情報および前記下段ＮＡＴ装置のＷＡＮ側ＩＰアドレスを示す情報を収集する接続環境確認ステップと、
    　前記下段ＮＡＴ装置の所定のポート番号に到達したパケットを前記通信装置に転送させるためのポートマッピング命令を前記下段ＮＡＴ装置に対して行う判定用ポートマッピング命令ステップと、
    　ソースルーティング設定された判定パケットを生成する判定パケット生成ステップであって、
    　前記接続環境確認ステップにおいて収集された、上段ＮＡＴ装置のＬＡＮ側ＩＰアドレスを、前記判定パケットの中継宛先として決定する中継宛先決定ステップ、
    　前記接続環境確認ステップにおいて収集された、前記下段ＮＡＴ装置のＷＡＮ側ＩＰアドレスを、前記判定パケットの最終宛先として決定する最終宛先決定ステップ、および、
    　前記ポートマッピング命令に用いられた前記所定のポート番号と同じポート番号を、前記判定パケットの宛先ポート番号として決定する宛先ポート決定ステップ
    　を含む判定パケット生成ステップと、
    　前記判定パケット生成ステップにおいて生成された判定パケットを送信する判定パケット送信ステップと、
    　前記判定パケット送信ステップにおいて送信され、前記上段ＮＡＴ装置および前記下段ＮＡＴ装置を経て、前記通信装置に到達する前記判定パケットを受信する判定パケット受信ステップと、
    　前記判定パケット受信ステップにおいて受信された前記判定パケットに示される送信元ポート番号である、前記下段ＮＡＴ装置のＷＡＮ側ポート番号を取得するポート番号取得ステップと
    　をコンピュータに実行させるためのプログラム。
  8. 　インターネットに接続された上段ＮＡＴ（Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ａｄｄｒｅｓｓ　Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ）装置と、前記上段ＮＡＴ装置に接続された下段ＮＡＴ装置とを介して、前記インターネットに接続されたサーバ装置と通信する集積回路であって、
    　前記上段ＮＡＴ装置のＬＡＮ側ＩＰアドレスを示す情報および前記下段ＮＡＴ装置のＷＡＮ側ＩＰアドレスを示す情報を収集する接続環境確認部と、
    　前記下段ＮＡＴ装置の所定のポート番号に到達したパケットを前記通信装置に転送させるためのポートマッピング命令を前記下段ＮＡＴ装置に対して行う判定用ポートマッピング命令部と、
    　ソースルーティング設定された判定パケットを生成する判定パケット生成部であって、
    　前記接続環境確認部が収集した、上段ＮＡＴ装置のＬＡＮ側ＩＰアドレスを、前記判定パケットの中継宛先として決定する中継宛先決定部、
    　前記接続環境確認部が収集した、前記下段ＮＡＴ装置のＷＡＮ側ＩＰアドレスを、前記判定パケットの最終宛先として決定する最終宛先決定部、および、
    　前記ポートマッピング命令に用いられた前記所定のポート番号と同じポート番号を、前記判定パケットの宛先ポート番号として決定する宛先ポート決定部
    　を有する判定パケット生成部と、
    　前記判定パケット生成部で生成された判定パケットを送信する判定パケット送信部と、
    　前記判定パケット送信部から送信され、前記上段ＮＡＴ装置および前記下段ＮＡＴ装置を経て、前記通信装置に到達する前記判定パケットを受信する判定パケット受信部と、
    　前記判定パケット受信部により受信された前記判定パケットに示される送信元ポート番号である、前記下段ＮＡＴ装置のＷＡＮ側ポート番号を取得するポート番号取得部と
    　を備える集積回路。
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