(57)【要約】【課題】内部ノードが別のノードに交換されても、管理者の手を煩わせることなくそのネットワーク情報が常に適切に管理できるようにし、これにより管理者の負担の軽減と信頼性の高いルーティング処理を可能にする。【解決手段】内部端末ＴＭ１〜ＴＭｎが故障又は機種の更新に伴い別の端末に交換され、これに伴いＤＨＣＰ機能により交換後の端末のＭＡＣアドレスに対し新たなプライベートアドレスが割り当てられると、この新たに割り当てられたプライベートアドレスは拡張ＮＡＰＴテーブルにおいて物理ポートＰＰ１〜ＰＰｎに対応付けて管理される。そして、この状態でＷＡＮ２側の外部端末ＴＭ０からＩＰパケットが送られると、このＩＰパケットの送信先アドレスは上記拡張ＮＡＰＴテーブルに基づいて、物理ポートをキーとして交換後の内部端末のプライベートアドレスに変換される。【選択図】図９
2010199738.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のノードを収容する第１のネットワークと第２のノードを収容する第２のネットワークとの間に配置され、前記第１のノードに対し割り当てられるプライベートアドレス及びポート番号と、前記第２のノード及び自装置に対し割り当てられるグローバルアドレスを用いて、前記第１及び第２ノード間でＩＰパケットを転送するネットワーク間接続装置であって、
前記第１のノードに対し割り当てられたプライベートアドレス及びポート番号を、当該第１のノードが接続されている前記ネットワーク間接続装置の物理ポートの番号と関連付けて記憶するアドレス管理テーブルと、
前記第２のノードから送信される、送信先グローバルアドレス及び送信先ポート番号を送信先アドレス情報とするＩＰパケットを受信したとき、当該ＩＰパケットの送信先ポート番号をもとに、当該送信先ポート番号に対応する物理ポート番号を前記アドレス管理テーブルから検索する手段と、
前記検索された物理ポート番号をもとに、当該物理ポートに接続されている第１のノードに割り当てられたプライベートアドレスを前記アドレス管理テーブルから検索する手段と、
前記受信されたＩＰパケットの送信先グローバルアドレス及び送信先ポート番号を、前記検索されたプライベートアドレス及び送信先ポート番号に書き換える手段と、
前記送信先アドレス情報が書き換えられたＩＰパケットを、前記第１のノードに向けて第１のネットワークへ送出する手段と
を具備することを特徴とするネットワーク間接続装置。
【請求項２】
前記第１のノードから送信される、第１のネットワーク内の転送用として予め設定された特定のプライベートアドレス及び送信先ポート番号を送信先アドレス情報とするＩＰパケットを受信したとき、当該ＩＰパケットの送信先ポート番号をもとに、当該送信先ポート番号に対応する物理ポート番号を前記アドレス管理テーブルから検索する手段と、
前記検索された物理ポート番号をもとに、当該物理ポートに接続されている第１のノードに割り当てられたプライベートアドレスを前記アドレス管理テーブルから検索する手段と、
前記受信されたＩＰパケットの特定のプライベートアドレス及び送信先ポート番号を、前記検索されたプライベートアドレス及び送信先ポート番号に書き換える手段と、
前記送信先アドレス情報が書き換えられたＩＰパケットを、前記第１のノードに向けて第１のネットワークへ送出する手段と
を、さらに具備することを特徴とする請求項１記載のネットワーク間接続装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ＬＡＮ（Local Area Network）やＷＡＮ（Wide Area Network）等の複数のネットワーク間を接続するために用いられるネットワーク間接続装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般の家庭や企業内で構築されるＬＡＮはプライベートアドレスを使用している。一方、インターネット側のＷＡＮはグローバルアドレスを使用している。このため、家庭や企業内のノードはインターネット側に対し直接アクセスすることはできない。
そこで、ＬＡＮとＷＡＮとの間には、ルータやスイッチ、ゲートウエイ等と呼ばれるネットワーク間接続装置が設置される。ネットワーク間接続装置は、ＮＡＴ（Network Address Translation）又はＩＰマスカレード（ＩＰ Masquerade）と呼ばれるアドレス変換機能を備えている。ＮＡＴは、ＬＡＮ側の内部ノードに割り当てられたプライベートアドレスとＷＡＮ側の外部ノードに割り当てられたグローバルアドレスとを１対１に変換するもので、ＬＡＮ側の内部ノードが１台の場合に使用される。これに対しＩＰマスカレードは、１つのグローバルアドレスで複数のプライベートアドレスを使用できるようにするもので、ＬＡＮ側のプライベートアドレスとポート番号をそれぞれＷＡＮ側のグローバルアドレスとポート番号に変換する（例えば、特許文献１を参照。）。
【０００３】
図１２は、ネットワーク間接続装置としてルータを用いた場合の端末間アクセス動作の一例を示すものである。  
同図において、ルータ３０は１つのＷＡＮ側ポートＰＰ０と複数のＬＡＮ側物理ポートＰＰ１〜ＰＰｎを備えている。ＷＡＮ側ポートＰＰ０にはＷＡＮ２を介して外部端末ＴＭ１０が接続され、一方複数のＬＡＮ側物理ポートＰＰ１〜ＰＰｎにはそれぞれＬＡＮを介して内部端末ＴＭ１１〜ＴＭ１ｎが接続されている。ＷＡＮ側ポートＰＰ０にはグローバルアドレス（10.1.101.150）が、また外部端末ＴＭ１０にはグローバルアドレス（10.1.101.200）がそれぞれ割り当てられ、さらに内部端末ＴＭ１１〜ＴＭ１ｎにはそれぞれプライベートアドレス（192.168.1.1），（192.168.1.2），…，（192.168.1.n）が割り当てられている。
【０００４】
いま仮にＬＡＮ１に接続された内部端末ＴＭ１１において、外部端末ＴＭ１０に対しアクセスするための操作が行われたとする。この場合内部端末ＴＭ１１は、ステップＳ４１において、外部端末ＴＭ１０のグローバルアドレス（10.1.101.200）と送信先ポート番号（80）を送信先ＩＰアドレスとしてセットし、かつ自端末のプライベートアドレス（192.168.1.1）と送信元ポート番号（3000）を送信元アドレスとしてセットしたＩＰパケットを生成し、ルータ３０へ送信する。
【０００５】
これに対しルータ３０は、上記ＩＰパケットを受信すると、ステップＳ４２において上記受信されたＩＰパケットの送信元アドレスにセットされたプライベートアドレス（192.168.1.1）をＷＡＮ側ポートＰＰ０のグローバルアドレス（10.1.101.150）に変換すると共に、送信元ポート番号（3000）をルータ自身が動的に割り当てたポート番号（8000）に変換する。そして、この送信元アドレスが変換されたＩＰパケットを、ステップＳ４３に示すように外部端末ＴＭ１０に向けＷＡＮ側ポートＰＰ０からＷＡＮ２へ送信する。また、このときルータ３０は、送信先の外部端末ＴＭ１０からの返送に備え、上記変換後の送信元アドレスを変換前の送信元アドレスに対応付けてアドレス変換テーブルに動的に記憶する。
【０００６】
外部端末ＴＭ１０がＩＰパケットを返送する場合、外部端末ＴＭ１０は受信したＩＰパケットの送信元アドレス（グローバルアドレス（10.1.101.150）と送信元ポート番号（8000））を送信先アドレスとしてセットし、自端末のグローバルアドレス（10.1.101.200）と送信先ポート番号（80）を送信元アドレスとしてセットしたＩＰパケットを生成し、ルータ３０へ送信する。
【０００７】
これに対しルータ３０は、上記外部端末ＴＭ１０から返送されたＩＰパケットを受信すると、アドレス変換テーブルを参照して、当該受信されたＩＰパケットの送信先アドレスを内部端末ＴＭ１１のプライベートアドレス（192.168.1.1）とポート番号（3000）に変換する。そして、この送信先アドレスが変換されたＩＰパケットを内部端末ＴＭ１１に向けて物理ポートＰＰ１からＬＡＮ１へ送信する。  
なお、その他の内部端末ＴＭ１２が外部端末ＴＭ１０に対しアクセスする場合にも、上記内部端末ＴＭ１１の場合と同様に、例えばステップＳ４４〜ステップＳ４６の手順で行われる。
【０００８】
一方、ＷＡＮ側の外部端末ＴＭ１０から内部端末ＴＭ１１〜ＴＭ１ｎに対しアクセスする場合には、以下のように行われる。図１３はその手順の一例を示すものである。  
すなわち、いま仮に外部端末ＴＭ１０が内部端末ＴＭ１１に対しアクセスする場合、外部端末ＴＭ１０はステップＳ５１において、自端末に割り当てられたグローバルアドレス（10.1.101.200）とポート番号（5000）を送信元ＩＰアドレスとしてセットし、かつルータ３０のＷＡＮ側ポートＰＰ０に割り当てられたグローバルアドレス（10.1.101.150）とポート番号（80）を送信先アドレスとしてセットしたＩＰパケットを生成する。そして、このＩＰパケットをルータ３０に向けてＷＡＮ２へ送信する。
【０００９】
これに対しルータ３０は、予め静的に作成されたアドレス変換テーブルを備えている。そして、上記外部端末ＴＭ１０から送信されたＩＰパケットを受信すると、ステップＳ５２において、この受信されたＩＰパケットの送信先ポート番号（80）を判別キーとして上記アドレス変換テーブルを検索し、送信先グローバルアドレス（10.1.101.150）とポート番号（80）を、内部端末ＴＭ１１のプライベートアドレス（192.168.1.1）とポート番号（80）に変換する。そして、この送信先アドレスが変換されたＩＰパケットを、ステップＳ５３により内部端末ＴＭ１１に向けてＬＡＮ側物理ポートＰＰ１からＬＡＮ１へ送信する。
【００１０】
なお、外部端末ＴＭ１０がその他の内部端末ＴＭ１２〜ＴＭ１ｎに対しＩＰパケットを送信する場合にも、上記内部端末ＴＭ１１に対しアクセスする場合と同様に、ルータ３０によりＩＰパケットの送信先ポート番号を判別キーとしてアドレス変換テーブルを検索して送信先アドレスを変換することにより転送される（例えば、ステップＳ５４〜ステップＳ５６）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００７−１１６４４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところが、以上述べたようにＷＡＮ側の外部端末ＴＭ１０からＬＡＮ側の内部端末ＴＭ１１〜ＴＭ１ｎへのアクセスを可能にするためには、ルータ３０にアドレス変換テーブルを設け、ＷＡＮ側ポートのグローバルアドレスと各内部端末ＴＭ１１〜ＴＭ１ｎのプライベートアドレスとの対応関係を表す情報を、上記アドレス変換テーブルに予め静的に設定しておかなければならない。このため、ルータ３０の管理者にとってはこのアドレス変換テーブルの管理が大きな負担となる。
【００１３】
また、上記静的なアドレス変換テーブルを使用すると以下のような問題点も発生する。すなわち、一般にルータ等のネットワーク間接続装置は、ＬＡＮ側のノードのプライベートアドレスを管理するために、ＤＨＣＰ（Dynamic Host Configuration Protocol）を用いてプライベートアドレス及びサブネットマスク等のネットワーク情報を各ノードに動的に割り当てる機能を備えている。このＤＨＣＰによる動的なアドレス割り当て機能を備えていると、ステップＳ６４において例えば内部端末ＴＭ１１を一旦ＬＡＮから取り外したのち再度接続すると、この再接続後の内部端末ＴＭ１１には新たなプライベートアドレス（192.168.1.90）が割り当てられる場合がある。このため、上記再接続後の内部端末ＴＭ１１のプライベートアドレスが上記アドレス変換テーブルに設定されたテーブルデータと対応しなくなり、この結果アドレス変換が行えなくなる。そのため、ルータ３０の管理者はステップＳ６３において、変換テーブルの設定を上記変換後のプライベートアドレスに再度設定し直す必要が生じる。
【００１４】
そこで、この問題を回避するために、ＤＨＣＰにより内部端末に対し新たなプライベートアドレスが割り当てられるごとに、当該プライベートアドレスを対応する内部端末ＴＭ１１〜ＴＭ１ｎのＭＡＣ（Media Access Control）アドレスに対応付けて登録する機能を、ルータに持たせることが提案されている。
【００１５】
例えば、図１４に示すように、内部端末ＴＭ１１を一旦取り外して再度接続した場合でも、ステップＳ６５において、アドレス変換テーブルの上記内部端末ＴＭ１１のＭＡＣアドレス（00-02-05-01-03-4e）に対応付けて登録されているプライベートアドレス（192.168.1.1）が、再び割り当てられる。
【００１６】
したがって、外部端末ＴＭ１０から上記内部端末ＴＭ１１宛てのＩＰパケットが到来しても、その送信先アドレスはステップＳ６２において上記再割り当て後のプライベートアドレス（192.168.1.1）に変換される。このため、上記ＩＰパケットは内部端末ＴＭ１１に確実に転送される。しかも、管理者は内部端末が再接続されるごとに、アドレス変換テーブルにおいてプライベートアドレスを設定し直す必要がなくなる。
【００１７】
ところが、このような対策を講じたとしても、依然として以下のような課題がある。すなわち、例えば使用中の内部端末が故障して別の端末に交換した場合や、機種の更新に伴い旧い端末を新たな端末に交換した場合には、交換後の端末のＭＡＣアドレスは変わるため、管理者はＭＡＣアドレスとプライベートアドレス等のネットワーク情報の事前登録処理を行う必要がある。
【００１８】
この発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、内部ノードが別のノードに変更されても、管理者の手を煩わせることなくそのネットワーク情報が常に適切に管理できるようにし、これにより管理者の負担の軽減と信頼性の高いルーティング処理を可能にしたネットワーク間接続装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記目的を達成するためにこの発明の一観点は、第１のノードを収容する第１のネットワークと第２のノードを収容する第２のネットワークとの間に配置され、前記第１のノードに対し割り当てられるプライベートアドレス及びポート番号と、前記第２のノード及び自装置に対し割り当てられるグローバルアドレスを用いて、前記第１のノード相互間又は第１のノードと第２ノードとの間でＩＰパケットを転送するネットワーク間接続装置にあって、前記第１のノードに対し割り当てられたプライベートアドレス及びポート番号を、当該第１のノードが接続されている前記ネットワーク間接続装置の物理ポートの番号と関連付けて記憶するアドレス管理テーブルを備えている。
【００２０】
そして、前記第２のノードから送信される、送信先グローバルアドレス及び送信先ポート番号を送信先アドレス情報とするＩＰパケットを受信したとき、当該ＩＰパケットの送信先ポート番号をもとに当該送信先ポート番号に対応する物理ポート番号を前記アドレス管理テーブルから検索し、さらにこの検索された物理ポート番号をもとに当該物理ポートに接続されている第１のノードに割り当てられたプライベートアドレスを前記アドレス管理テーブルから検索する。そして、上記受信されたＩＰパケットの送信先グローバルアドレス及び送信先ポート番号を、前記検索されたプライベートアドレス及び送信先ポート番号に書き換え、この送信先アドレス情報が書き換えられたＩＰパケットを前記第１のノードに向けて第１のネットワークへ送出するように構成したものである。
【００２１】
またこの発明の一観点は、以下のような手段をさらに備えることも特徴とする。すなわち、前記第１のノードから送信される、第１のネットワーク内の転送用として予め設定された特定のプライベートアドレス及び送信先ポート番号を送信先アドレス情報とするＩＰパケットを受信したとき、当該ＩＰパケットの送信先ポート番号をもとに当該送信先ポート番号に対応する物理ポート番号を前記アドレス管理テーブルから検索し、さらにこの検索された物理ポート番号をもとに当該物理ポートに接続されている第１のノードに割り当てられたプライベートアドレスを前記アドレス管理テーブルから検索する。そして、上記受信されたＩＰパケットの特定のプライベートアドレス及び送信先ポート番号を、前記検索されたプライベートアドレス及び送信先ポート番号に書き換え、この送信先アドレス情報が書き換えられたＩＰパケットを前記第１のノードに向けて第１のネットワークへ送出する。
【発明の効果】
【００２２】
したがって、第１のノードが故障又は機種の更新に伴い別のノードに交換され、これに伴いＤＨＣＰ機能により交換後のノードに対し新たなプライベートアドレスが割り当てられると、この新たに割り当てられたプライベートアドレスはアドレス管理テーブルにおいて上記ノードが接続されている物理ポートに対応付けて管理される。そして、この状態で第２のノードからＩＰパケットが送られると、このＩＰパケットの送信先アドレス情報は上記アドレス管理テーブルに基づき物理ポートをキーとして上記交換後の第１のノードのプライベートアドレスに変換される。
【００２３】
したがって、ネットワークシステムの運用中に第１のノードが故障又は機種の更新に伴い別のノードに交換された場合でも、第２のノードから送られたＩＰパケットを交換後のノードに対し常に確実に転送することが可能となる。また、第１のネットワークに収容された第２のノード間でＩＰパケットを転送する場合でも、ＩＰパケットを確実に転送することが可能となる。さらに、アドレス管理テーブルの設定情報は動的に更新されるので、管理者は第１のノードの交換が行われるごとにアドレス管理テーブルの設定情報を手操作で更新する必要がなく、これにより管理者の負担を大幅に軽減することができる。
【００２４】
すなわち、この発明の一観点によれば、内部ノードが別のノードに変更されても、管理者の手を煩わせることなくそのネットワーク情報が常に適切に管理できるようになり、これにより管理者の負担の軽減と信頼性の高いルーティング処理を可能にしたネットワーク間接続装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】この発明に係わるネットワーク間接続装置を備えたネットワークシステムの一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】図１に示したネットワークシステムで使用されるＬ３スイッチの構成を示すブロック図である。
【図３】図２に示したＬ３スイッチで使用されるフォワーディング・データベースの一例を示す図である。
【図４】図２に示したＬ３スイッチで使用される拡張ＮＡＰＴテーブルの一例を示す図である。
【図５】図２に示したＬ３スイッチで使用されるＮＡＴテーブルの一例を示す図である。
【図６】図４に示した拡張ＮＡＰＴテーブルに基づくＮＡＰＴ処理の手順と内容を示すフローチャートである。
【図７】図４に示した拡張ＮＡＰＴテーブルの生成処理の手順と内容を示すフローチャートである。
【図８】図５に示したＮＡＴテーブルに基づくＬＡＮ内ＮＡＴ処理の手順と内容を示すフローチャートである。
【図９】図２に示したＬ３スイッチによるＷＡＮ−ＬＡＮ間のルーティング処理動作を説明するための図である。
【図１０】図２に示したＬ３スイッチによるＬＡＮ−ＬＡＮ間のルーティング処理動作を説明するための図である。
【図１１】この発明に係わるネットワーク間接続装置の他の実施形態であるエッジルータの構成を示すブロック図である。
【図１２】ＬＡＮ側ノードからＷＡＮ側ノードへＩＰパケットを伝送するときのルータによる基本的なルーティング処理動作を説明するための図である。
【図１３】ＷＡＮ側ノードからＬＡＮ側ノードへＩＰパケットを伝送するときのルータによる基本的なルーティング処理動作を説明するための図である。
【図１４】ＭＡＣアドレスを利用したＤＨＣＰによる静的ＩＰアドレス割り当て機能を備えるルータの動作を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図面を参照してこの発明に係わる実施形態を説明する。  
図１は、この発明に係わるネットワーク間接続装置を備えたネットワークシステムの一実施形態を示す概略構成図である。  
このネットワークシステムは、家庭又は企業内に構築される例えばEthernet（登録商標）からなるＬＡＮ（Local Area Network）１と、インターネットを中核とするＷＡＮ（Wide Area Network）２との間に、ネットワーク間接続装置としてのＬ３スイッチ（Layer 3 switch）３を介在設置している。そして、ＬＡＮ１に接続される内部端末ＴＭ１〜ＴＭｎ相互間、及びこれらの内部端末ＴＭ１〜ＴＭｎとＷＡＮ２に接続される外部端末ＴＭ０との間で伝送されるＩＰパケットを、上記Ｌ３スイッチ３により転送制御するようにしている。
【００２７】
内部端末ＴＭ１〜ＴＭｎは、例えば映像監視システムを構成するネットワークカメラやモニタ装置、各種センサ機器、ＯＡ機器群を構成するパーソナル・コンピュータやプリンタ、ファクシミリ装置、家電機器群を構成するテレビジョン受信機や冷暖房機器、調理機器からなる。また、外部端末ＴＭ０は、例えばパーソナル・コンピュータ或いはサーバコンピュータからなる。さらに、ＬＡＮは有線ＬＡＮに限らず、無線ＬＡＮであってもよい。
【００２８】
ところで、本実施形態に係わるＬ３スイッチ３は、以下のように構成される。図２はその機能構成を示すブロック図である。  
すなわち、Ｌ３スイッチ３は、物理層・ＭＡＣ層処理ブロック部（ＰＨＹ・ＭＡＣブロック部）３１と、上位層処理部３２と、Ｌ３スイッチ部３３と、ＮＡＰＴ（Network Address Port Translation）処理部３４と、送信バッファ３５と、受信バッファ３６とを備え、これらをデータバス３７及び制御バス３８を介して相互に接続したものとなっている。
【００２９】
ＰＨＹ・ＭＡＣブロック部３１は、ｎ＋１個の物理ポートＰＰ０〜ＰＰｎを有する。そして、各物理ポートＰＰ０〜ＰＰｎに対し、Ethernet（登録商標）等のＬＡＮ１で規定される公知の物理層処理やＭＡＣ層処理を実行し、その結果ＭＡＣフレームと制御情報（どの物理ポートで受信した或いは送信するか等を示す情報）との組を、データバス３７に入出力する。なお、ここでいうＭＡＣ層処理としては、ＦＣＳ（Frame Check Sequence）の生成や検査等がある。
【００３０】
物理ポートＰＰ０〜ＰＰｎ自体は、ＩＰアドレスやＭＡＣアドレスを有しない。その代わり、任意数（通常はｎ＋１個以下）の仮想ポートが設定され、各物理ポートＰＰ０〜ＰＰｎは０または１つの仮想ポートと対応付けられる。各仮想ポートはＶＬＡＮ（Virtual ＬＡＮ）に対応する。各仮想ポートには、ネットワークに適合したＩＰアドレス、ネットマスク及び任意のＭＡＣアドレスが、公知の方法で設定される。
【００３１】
この実施形態では、ＷＡＮ２とＬＡＮ１の２つのネットワークに接続されるＬ３スイッチ３を想定しているので、仮想ポートとしてはＷＡＮ２側のＶＰ０及びＬＡＮ１側のＶＰ１が設定され、ＶＰ０には物理ポートＰＰ０が、またＶＰ１には物理ポートＰＰ１〜ＰＰｎがそれぞれ対応付けられる。仮想ポートＶＰ０のＩＰアドレスとしては、例えば10.1.101.150 が、またＶＰ１〜ＰＰｎのＩＰアドレスとしては、例えば192.168.1.223 がそれぞれ設定される。
【００３２】
Ｌ３スイッチ部３３は、例えば図３に示したようなフォワーディング・データベース（ＦＤＢ；Forwarding Data Base）を有する。そして、データバス３７からＭＡＣフレームを受信したとき、まず宛先ＭＡＣアドレスによるＬ２（Layer 2）転送を試みる。そして、このＬ２転送が不可能な場合にＬ３スイッチ動作を行う。
【００３３】
すなわち、Ｌ３スイッチ部３３は、ＭＡＣフレームが有する宛先ＩＰアドレスがＦＤＢに記憶された条件に一致した場合に、送信先ＭＡＣアドレスをＦＤＢから読み出したアドレスに書き換える。そして、ＦＤＢから読み出した物理ポートを示す制御情報と併せて、当該ＭＡＣフレームをＰＨＹ・ＭＡＣブロック部３１に向けてバス２０７へ出力する。
【００３４】
またＬ３スイッチ部３３は、送信元或いは送信先のＩＰアドレスがプライベートアドレスの場合には原則としてフォワーディングしない。この実施形態では、プライベートアドレスを使用しているＬＡＮ１と、グローバルアドレスを使用しているＷＡＮ２との間のＩＰパケットの伝送に、アドレス変換が常に必要となる。このため、Ｌ３スイッチ部３３が動作することはほとんどない。またＬＡＮ１内においても、名目ＩＰアドレスと実ＩＰアドレスとの変換を行うため、ＬＡＮ１側のＶＬＡＮ内におけるブロードキャスト転送も含むＬ２スイッチ動作を禁止しておく。
【００３５】
ＮＡＰＴ処理部３４は、プライベートアドレスを使用するＬＡＮ１とグローバルアドレスを使用するＷＡＮ２との間で双方向のＩＰパケット伝送を行うために、静的なＮＡＰＴ処理を行う。一般的なＮＡＰＴテーブルは、ＬＡＮ１側の端末ＴＭ１〜ＴＭｎのＩＰアドレス及びポート番号の組と、ＷＡＮ２側のＩＰアドレス及びポート番号の組とを１対１に対応付けたものである。
【００３６】
しかし、この実施形態では、ＬＡＮ１側においては最初に物理ポート及びポート番号の組を用いてその対応関係を規定し、物理ポートの番号をキーに検索されるＭＡＣアドレス及びＩＰアドレスでもって対応付けの関係を拡張した拡張ＮＡＰＴテーブルを生成する。図４にこの拡張ＮＡＰＴテーブルの一例を示す。なお、この拡張ＮＡＰＴテーブルの生成手法については後述する。
【００３７】
ＮＡＰＴ処理部３４は、データバス３７から受信したＭＡＣフレームについて、ＩＰアドレス、ポート番号、及びＭＡＣアドレスの変換を同時に行い、拡張ＮＡＰＴテーブルに応じた物理ポートを示す制御情報と併せて、当該ＭＡＣフレームをＰＨＹ・ＭＡＣブロック部３１に向けてデータバス３７へ出力する。  
なお、ＮＡＰＴ処理部３４は、ＬＡＮ１内でＮＡＴ処理を行うために使用するＮＡＴテーブルも備えているが、これについても後述する。
【００３８】
受信バッファ３６は、上記Ｌ３スイッチ部３３やＮＡＰＴ処理部３４において処理されないＭＡＣフレーム等をデータバス３７から受信し、キューイングする。  
上位層処理部３２は、上記受信バッファ３６から読み出したＭＡＣフレームについて、高度なルーティング処理やフィルタリング処理、ブロードキャスト中継処理等を行って送信バッファ３５へ出力する。また上位層処理部３２は、仮想ポートＶＰ０，ＶＰ１を管理する。そして、これらの仮想ポートＶＰ０，ＶＰ１を用いて、ＡＲＰ（Address Resolution Protocol）・ＲＡＲＰ（Reverse ARP）やＤＮＳ、管理・設定のための各種プロトコル（ＩＣＭＰ、ＳＮＭＰ、ＤＨＣＰ、telnet、ＨＴＴＰ）、マルチキャストのためのＩＧＭＰ（インターネットグループ管理プロトコル）、帯域予約のためのＲＳＶＰ（Resource Reservation Protocol）等に必要な通信を行い、Ｌ３スイッチ３全体の動作を制御する。
【００３９】
例えば、前述の拡張ＮＡＰＴテーブルの生成に際しては、ＡＲＰ発行やＭＡＣフレーム学習によってＶＬＡＮごとに作成したＡＲＰテーブルの情報を、制御バス３８を介してＮＡＰＴ処理部３４に提供する。ＩＧＭＰによるマルチキャストグループの追加や削除があったときは、必要に応じＬ３スイッチ部３３のＦＤＢを更新する。また仮想ポートＶＰ０，ＶＰ１のアドレスが未定の場合には、ＤＨＣＰクライアント機能により所定の物理ポートからＩＰリース要求を行う。
【００４０】
送信バッファ３５は、上位層処理部３２からＭＡＣフレーム等を受信してキューイングする。そのキューは、ＰＨＹ・ＭＡＣブロック部３１がビジーでないときに読み出される。なお、受信バッファ３６や送信バッファ３５は、ＭＡＣフレームヘッダや、ＩＰパケットヘッダ、ＴＣＰパケットヘッダ中の各種情報に基づいて、ＱｏＳ（Quality of Service）クラス分けしてキューイングするようにしてもよい。
【００４１】
次に、図４に示した拡張ＮＡＰＴテーブルに基づくＬ３スイッチ３によるＮＡＰＴ処理を説明する。図６はその処理手順と処理内容を示すフローチャートである。  
図４に例示するように、この実施形態の拡張ＮＡＰＴテーブルは、第１〜４列にＷＡＮ２側に関するネットワーク情報を、第５〜７列にＬＡＮ１側に関するネットワーク情報をそれぞれ記憶している。このＷＡＮ２側とＬＡＮ１側のネットワーク情報の対応関係はエントリごとに規定される。
【００４２】
ＮＡＰＴ処理部３４は、ステップＳ２０１においてＭＡＣフレームを受信すると、当該ＭＡＣフレームと共に受信した制御情報に基づいて、当該ＭＡＣフレームがどの仮想ポートに対応付けられた物理ポートから受信したものであるかをステップＳ２０１により判別する。そして、ＭＡＣフレームが仮想ポートＶＰ０（ＷＡＮ）に対応付けられた物理ポートから受信したものである場合にはステップＳ２０２に移行し、一方仮想ポートＶＰ１（ＬＡＮ）に対応付けられた物理ポートから受信したものである場合にはステップＳ２０６に移行する。
【００４３】
ステップＳ２０２に移行するとＮＡＰＴ処理部３４は、拡張ＮＡＰＴテーブルを検索し、上記受信されたＭＡＣフレーム中のＩＰヘッダに含まれる送信先ＩＰアドレス及びＩＰペイロード（ＴＣＰヘッダ等）に含まれる送信先ポート番号が、拡張ＮＡＰＴテーブルの第１列（ＩＰアドレス：ポート番号（ＮＡＰＴ側））と一致し、かつ送信元ＩＰアドレス及び送信元ポート番号が、拡張ＮＡＰＴテーブルの第２列（ＩＰアドレス：ポート番号（ＷＡＮ側マシン））と一致するエントリを探す。
【００４４】
なお、第２列のＩＰアドレス及びポート番号が任意値（0.0.0.0のＩＰアドレス、0のポート番号）のときは一致とみなす。以上の検索の結果、一致するエントリが見つかったときはステップＳ２０３からステップＳ２０４に移行し、見つからないときはＬＡＮ内ＮＡＴ処理に移行する。
【００４５】
ステップＳ２０４に移行するとＮＡＰＴ処理部３３は、拡張ＮＡＰＴテーブルの第１列と一致した送信先ＩＰアドレスを、同テーブルの第５列（ＩＰアドレス：ポート番号（ＬＡＮ側マシン））に書き換え、また送信先ＭＡＣアドレスを同テーブルの第７列のＭＡＣアドレスに、さらに送信元ＭＡＣアドレスを仮想ポートＶＰ０のＭＡＣアドレスにそれぞれ書き換える。そして、ステップＳ２０５において、上記アドレスが書き換えられたＭＡＣフレームを、上記拡張ＮＡＰＴテーブルの第６列に記載された物理ポートを示す制御情報と共に出力する。
【００４６】
一方、ステップＳ２０１でＬＡＮ側からの受信と判断された場合、ＮＡＰＴ処理部３４は、ステップＳ２０６において拡張ＮＡＰＴテーブルに対しアクセスし、上記受信されたＭＡＣフレーム中の送信元ＩＰアドレス及びポート番号と、拡張ＮＡＰＴテーブルの第５列（ＩＰアドレス：ポート番号（ＬＡＮ側））とが一致し、かつ同テーブルの第２列（ＩＰアドレス：ポート番号（ＷＡＮ側マシン））と、ＭＡＣフレーム中の送信先ＩＰアドレス及びポート番号とが一致するエントリを探す。その結果、一致するエントリが見つかったときはステップＳ２０７からステップＳ２０８に移行し、見つからないときは当該ＭＡＣフレームに対するＮＡＰＴ処理を終了する。
【００４７】
ステップＳ２０８に移行するとＮＡＰＴ処理部３４は、一致した送信元ＩＰアドレス及びポート番号を、拡張ＮＡＰＴテーブルの第１列（ＩＰアドレス：ポート番号（ＮＡＰＴ側））のうち該当するエントリのものに書き換え、また送信先ＭＡＣアドレスを同テーブルの第４列のＭＡＣアドレスに書き換える。そして、ステップＳ２０９において、上記アドレスの書き換えがなされたＭＡＣフレームを、上記拡張ＮＡＰＴテーブルの第３列に記載された物理ポートを示す制御情報と共にデータバス３７へ出力する。
【００４８】
次に、拡張ＮＡＰＴテーブルの生成処理手法について説明する。図７はその処理手順と処理内容を示すフローチャートである。  
ＮＡＰＴ処理部３４は、ステップＳ２１１において、Ｌ３スイッチ３の設置時に管理者により手動入力される、拡張ＮＡＰＴテーブルに登録すべきネットワーク情報を受け付ける。このとき、受け付けるネットワーク情報は、拡張ＮＡＰＴテーブルの第１列及び第５列にそれぞれ記憶する少なくともポート番号と、第３列及び第６列に記憶する物理ポート番号となる。そして、ステップＳ２１２により、上記受け付けた各ポート番号をそれぞれ拡張ＮＡＰＴテーブルの第１列、第３列及び第５列に記憶させる。また、それと共にＮＡＰＴ処理部３４は、管理者により手動入力される、Ｌ３スイッチ部３３のＦＤＢに登録すべきネットワーク情報をステップＳ２１３で受け付け、この受け付けたネットワーク情報をＦＤＢに記憶させる。
【００４９】
続いてＮＡＰＴ処理部３４は、ステップＳ２１４において、拡張ＮＡＰＴテーブルの第５列にＩＰアドレスが設定されていないエントリについて、同テーブルの第６列が示す物理ポート（例えばＰＰ１）に対応付けられたエントリをＬ３スイッチ部３３のＭＡＣテーブルから探す。その結果、ＭＡＣアドレスが取得できた場合には、ステップＳ２１５からステップＳ２１６に移行し、当該ＭＡＣアドレスを用いて上位層処理部３２のＡＲＰテーブルから該当するＩＰアドレスを取得し、このＩＰアドレスを拡張ＮＡＰＴテーブルの第５列に設定する。
【００５０】
これに対し、ＭＡＣテーブルにエントリが１つも見つからない場合やＡＲＰテーブルに該当するＩＰアドレスがなかったとする。この場合ＮＡＰＴ処理部３４は、ステップＳ２１７に移行する。そして、拡張ＮＡＰＴテーブルの第６列が示す物理ポートＰＰ１をキーにして、仮想ポートＶＰ１のネットワークアドレスの範囲内でブロードキャスト（ＲＡＲＰ等）を用いて端末を探索する。
【００５１】
続いてＮＡＰＴ処理部３４は、ステップＳ２１８において、拡張ＮＡＰＴテーブルの第１列にＩＰアドレスが設定されていないエントリについて、同テーブルの第３列が示す物理ポートが仮想ポートと対付けられているか判定する。この判定の結果、第３列が示す物理ポートが仮想ポートと対応付けられていれば、ステップＳ２１９に移行して、当該仮想ポートのＩＰアドレス（本例では、10.1.101.150）を拡張ＮＡＰＴテーブルの第１列に設定する。もし物理ポートが仮想ポートと対応付けられていなければ、ステップＳ２２０に移行し、ＦＤＢを参照して１つのＩＰアドレス及びＭＡＣアドレスを特定し、特定できた場合には当該ＩＰアドレスを拡張ＮＡＰＴテーブルの第１列に設定する。
【００５２】
またＮＡＰＴ処理部３４は、ステップＳ２２１において、拡張ＮＡＰＴテーブルの第３列に物理ポート番号が設定されておらず、かつ同テーブルの第１列にＩＰアドレスが設定されているエントリがあるか否かを判定する。そして、この判定の結果、エントリがあれば、ステップＳ２２２により各仮想ポートのネットワークアドレスと順次比較して物理ポート番号を探し、拡張ＮＡＰＴテーブルの第３列に設定する。これに対し、エントリが見つからなければ、ステップＳ２２３によりＦＤＢを参照して物理ポートを特定し、特定できた物理ポート番号を拡張ＮＡＰＴテーブルの第３列に設定する。
【００５３】
さらにＮＡＰＴ処理部３４は、ステップＳ２２４において、ＡＲＰテーブルを参照して拡張ＮＡＰＴテーブルの第５列に記憶されたＩＰアドレスに対応するＭＡＣアドレスを読み出し、これを第７列に設定する。図４に示した例では、物理ポートＰＰ１に接続されるＬＡＮ１側の内部端末（ＩＰアドレス：192.168.1.90）が有するインタフェースのＭＡＣアドレスを、MA1と表記してある。
【００５４】
最後にＮＡＰＴ処理部３４は、ステップＳ２２５において、拡張ＮＡＰＴテーブルの第３列に記憶された物理ポート番号をキーにしてＦＤＢを検索し、ＦＤＢが指し示す送信先ＭＡＣアドレス（次ホップルータのインタフェースのＭＡＣアドレス）を拡張ＮＡＰＴテーブルの第４列に設定する。
【００５５】
なお、拡張ＮＡＰＴテーブルの第２列に記憶されたＩＰアドレスを各仮想ポートのネットワークアドレスと順次比較するか、或いはＦＤＢ中の宛先ネットワークアドレスを参照することにより仮想ポートを探し、見つかった仮想ポート（見つかった物理ポートに対応付けられた仮想ポート）のＭＡＣアドレスを、拡張ＮＡＰＴテーブルの第４列に設定するようにしてもよい。
【００５６】
図４に示した例では、物理ポートＰＰ０のＷＡＮ２と拡張ＮＡＰＴテーブルの第２列に記憶されたＩＰアドレスを有する端末が属するネットワークとを接続するルータ、つまり次ホップルータの、ＷＡＮ２側のインタフェースのＭＡＣアドレスを、MAgと表記してある。
【００５７】
次に、図５に示すＮＡＴテーブルに基づくＬＡＮ内ＮＡＴ処理を説明する。図８はその処理手順と処理内容を示すフローチャートである。なお、このＬＡＮ内ＮＡＴ処理は必須ではない。  
この実施形態のＮＡＴテーブルの第１列（物理ポート）と第２列（端末名目ＩＰアドレス）は、Ｌ３スイッチ３の設置時に管理者により設定されるもので、各エントリ（最終行のエントリを除く）はその物理ポートに接続される端末が１台だけであり、その端末の名目上のＩＰアドレスが第２列のものであることを規定している。
【００５８】
ＮＡＰＴ処理部３４は、仮想ポートＶＰ１から受信したＭＡＣフレームがＮＡＰＴ処理の対象外だった場合、ステップＳ２２１において、ＭＡＣフレーム中の送信先ＩＰアドレスを、ＮＡＴテーブルの第２列から検索（最終行のエントリは除く）する。そして、見つかった場合には、ステップＳ２２２からステップＳ２２３に移行して、上記ＭＡＣフレーム中の送信先ＩＰアドレスをＮＡＴテーブルの第３列に記憶された実ＩＰアドレスに書き換える。
【００５９】
続いてＮＡＰＴ処理部３４は、ステップＳ２２４において、上記受信されたＭＡＣフレーム中の送信元ＩＰアドレスを、ＮＡＴテーブルの第３列から検索する。そして、見つかった場合には、ステップＳ２２５からステップＳ２２６に移行して、上記ＭＡＣフレーム中の送信元ＩＰアドレスをＮＡＴテーブルの第２列に記憶された名目ＩＰアドレスに書き換える。
【００６０】
続いてＮＡＰＴ処理部３４は、ステップＳ２２７において、ＭＡＣフレームをＰＨＹ・ＭＡＣブロックに向けて出力する。このとき、上記送信先ＩＰアドレスの書き換えが行われた場合には、当該ＩＰアドレスの書き換えに用いたエントリの第１列が示す物理ポートから送出するための制御情報をＭＡＣフレームに付加する。一方、送信先ＩＰアドレスを書き換えていない場合には、ＮＡＴテーブルの最終行のエントリが示す物理ポート（ＰＰｘと表記してある）から送出するための制御情報をＭＡＣフレームに付加する。
【００６１】
なお、物理ポートＰＰｘは、ＬＡＮ用の仮想ポートＶＰ１のＶＬＡＮに属するが、１台以上の端末が接続され得る物理ポートであり、ＰＰｘが特定できさえすれば、図５のような最終行のエントリは不要である。物理ポートＰＰｘに接続できるのは、名目ＩＰアドレスを使用しない、つまり実ＩＰアドレスと名目ＩＰアドレスが同じ端末である。
【００６２】
最後に、上位層処理部３２によるブロードキャスト中継処理を説明する。  
この実施形態に係わるＬ３スイッチ３では、物理ポートＰＰ１〜ＰＰ７で上述の名目ＩＰアドレスを使用する。このため、ブロードキャストを用いる各種プロコトル（ＡＲＰ、ＩＣＭＰ、ＤＨＣＰ）のメッセージは、そのままではこれらの物理ポートに転送することができず、メッセージを解釈してその中に含まれるＩＰアドレスに対してＮＡＴ処理を施さなければならない。したがって、上位層処理部３２のソフトウェア処理により、図５に示したＮＡＴテーブルと同様のテーブルを用いてアドレス変換を行う。
【００６３】
このようなＬ３スイッチ３を使用すれば、ＬＡＮ１側の物理ポートＰＰ１〜ＰＰ７に接続される内部端末ＴＭ１〜ＴＭ７に対しランダムにＩＰアドレスが設定されても、管理者が物理ポートＰＰ１〜ＰＰ７と名目ＩＰアドレスとの対応付けを一意に規定することで、ＬＡＮ１側の内部端末ＴＭ１〜ＴＭ７は、その規定された名目ＩＰアドレスを使用して所望の相手と確実に通信することが可能となる。
【００６４】
以上のような構成及び処理機能を有するＬ３スイッチ３を設けたネットワークシステムであるから、以下のようなルーティング処理動作が行われる。  
先ず、ＷＡＮ−ＬＡＮ間のルーティング処理について説明する。図９はその処理手順と処理内容を説明するための図である。
【００６５】
すなわち、いま仮に外部端末ＴＭ０が内部端末ＴＭ１に対しアクセスする場合、外部端末ＴＭ１０はステップＳ１１において、自端末に割り当てられたグローバルアドレス（10.1.101.200）とポート番号（5000）を送信元ＩＰアドレスとしてセットし、かつＬ３スイッチ３のＷＡＮ側ポートＰＰ０に割り当てられたグローバルアドレス（10.1.101.150）とポート番号（80）を送信先アドレスとしてセットしたＩＰパケットを生成する。そして、このＩＰパケットをＬ３スイッチ３に向けてＷＡＮ２へ送信する。
【００６６】
これに対しＬ３スイッチ３は、ＮＡＰＴ処理部３４に拡張ＮＡＰＴテーブルを備えている。そして、上記外部端末ＴＭ０から送信されたＩＰパケットを受信すると、先ずステップＳ１２において、この受信されたＩＰパケットの送信先ポート番号（80）を判別キーとして上記拡張ＮＡＰＴテーブルを検索し、当該送信先ポート番号に対応付けられた物理ポートの番号ＰＰ１を読み出す。
【００６７】
次にステップＳ１３において、この読み出された物理ポートの番号ＰＰ１に対応付けられたプライベートアドレス（192.168.1.90）とポート番号（80）を、拡張ＮＡＰＴテーブルから読み出す。そして、上記受信されたＩＰパケットの送信先アドレスを、上記読み出されたプライベートアドレス（192.168.1.90）とポート番号（80）に書き換え、この送信先アドレスが書き換えられたＩＰパケットを、ステップＳ１４に示すように上記物理ポートＰＰ１から内部端末ＴＭ１に向けＬＡＮ１へ送出する。
【００６８】
また、外部端末ＴＭ０がその他の内部端末ＴＭ２〜ＴＭｎに対しＩＰパケットを送信する場合にも、Ｌ３スイッチ３では上記内部端末ＴＭ１に対しアクセスする場合と同様に、拡張ＮＡＰＴテーブルに基づくルーティング処理が行われる。  
例えば、ステップＳ１６に示すように、外部端末ＴＭ０からグローバルアドレス（10.1.101.150）とポート番号（81）を送信先アドレスとしてセットしたＩＰパケットが送信されたとする。そうするとＬ３スイッチ３では、拡張ＮＡＰＴテーブルから先ずステップＳ１７において、上記受信されたＩＰパケットの送信先ポート番号（81）を判別キーとして物理ポート番号ＰＰ２が検索され、続いてステップＳ１３においてこの物理ポート番号ＰＰ２をキーとして内部端末に割り当てられたプライベートアドレス（192.168.1.180）とポート番号（80）が検索される。そして、上記受信されたＩＰパケットの送信先アドレスが、上記検索されたプライベートアドレス（192.168.1.180）とポート番号（80）に書き換えられ、この送信先アドレスが書き換えられたＩＰパケットが、ステップＳ１８に示すように物理ポートＰＰ２から内部端末ＴＭ２に向けＬＡＮ１へ送出される。
【００６９】
以上のように、内部端末ＴＭ１〜ＴＭｎが故障又は機種の更新に伴い別の端末に交換され、例えばステップＳ１５、ステップＳ１９及びステップＳ２０に示すようにＤＨＣＰ機能により交換後の端末のプライベートアドレスが変更されたとしても、外部端末ＴＭ０から送られたＩＰパケットの送信先アドレスを、常に上記変更後のプライベートアドレスに変換して転送することが可能となる。
【００７０】
次に、ＬＡＮ−ＬＡＮ間のルーティング処理は以下のように行われる。図１０は、その処理手順と処理内容を説明するための図である。  
Ｌ３スイッチ３の設置時に管理者は、拡張ＮＡＰＴテーブルに対し、ＬＡＮ側−物理ポートルーティングアドレスをプライベートアドレスの１つとして設定する。このとき、注意すべき点は、ＬＡＮ１側の内部端末ＴＭ１〜ＴＭｎに対し、Ｌ３スイッチ３のＤＨＣＰ機能によりＩＰアドレスやサブネットマスク等のネットワーク情報を動的に割り当てられた場合でも、上記ＬＡＮ側−物理ポートルーティングアドレスがＤＨＣＰアドレス割り当て範囲に含まれないようにすることである。例えば、図１０に示すようにＬＡＮ側−物理ポートルーティングアドレスとして（192.168.1.223）を設定する。
【００７１】
いま仮に、内部端末ＴＭｎが同一のＬＡＮに接続される内部端末ＴＭ１に対しＩＰパケットを伝送する場合を想定する。この場合、内部端末ＴＭｎはステップＳ２１において、送信先アドレスとして上記ＬＡＮ側−物理ポートルーティングアドレス（192.168.1.223）と送信先ポート番号（80）を設定し、かつ送信元アドレスとして自端末のプライベートアドレス（192.168.1.200）と送信元ポート番号（5000）を設定したＩＰパケットを生成する。そして、この生成されたＩＰパケットをＬ３スイッチ３に向け送信する。
【００７２】
これに対しＬ３スイッチ３は、上記内部端末ＴＭｎからのＩＰパケットを受信すると、先ずステップＳ２２において、この受信したＩＰパケットから送信先ポート番号（80）を抽出し、この送信先ポート番号（80）を判別キーとして拡張ＮＡＰＴテーブルから転送先の物理ポート番号ＰＰ１を読み出す。続いて、ステップＳ２３において、上記読み出した物理ポート番号に関連付けて設定されている送信先端末のＴＭ１のＩＰアドレス（192.168.1.90）を拡張ＮＡＰＴテーブルから読み出し、ＩＰパケットの送信先アドレスをこの読み出したＩＰアドレス（192.168.1.90）と送信先ポート番号（80）に書き換える。そして、この送信先アドレスが変換されたＩＰアドレスを、ステップＳ２４により物理ポートＰＰ１から送信先の内部端末ＴＭ１に向けＬＡＮ１へ送信する。
【００７３】
同様に、内部端末ＴＭｎが同じＬＡＮ１に接続された他の内部端末ＴＭ２へＩＰパケットを伝送する場合には、内部端末ＴＭｎはステップＳ２６において、送信先アドレスとしてＬＡＮ側−物理ポートルーティングアドレス（192.168.1.223）と送信先ポート番号（81）を設定し、かつ送信元アドレスとして自端末のプライベートアドレス（192.168.1.200）と送信元ポート番号（5000）を設定したＩＰパケットを生成する。そして、この生成されたＩＰパケットをＬ３スイッチ３に向け送信する。
【００７４】
これに対しＬ３スイッチ３は、先ずステップＳ２７において、受信したＩＰパケットに設定された送信先ポート番号（81）を判別キーとして拡張ＮＡＰＴテーブルから転送先の物理ポート番号ＰＰ１を読み出す。そして、上記内部端末ＴＭ１へ転送する場合と同様にステップＳ２３において、上記読み出した物理ポート番号に関連付けて設定されている送信先端末のＴＭ１のＩＰアドレス（192.168.1.180）を拡張ＮＡＰＴテーブルから読み出し、ＩＰパケットの送信先アドレスをこの読み出したＩＰアドレス（192.168.1.180）と送信先ポート番号（80）に書き換える。そして、この送信先アドレスが変換されたＩＰアドレスを、ステップＳ２８により物理ポートＰＰ２から送信先の内部端末ＴＭ２に向けＬＡＮ１へ送信する。
【００７５】
以上のように、ＬＡＮ１に接続された内部端末ＴＭ１〜ＴＭｎが故障又は機種の更新により別の端末に交換され、これに伴い例えばステップＳ２５，ステップＳ２９，…，ステップＳ３０に示すようにＤＨＣＰ機能により交換後の端末のプライベートアドレスが変更されたとしても、ＬＡＮ１内の内部端末ＴＭ１〜ＴＭｎ間でＩＰパケットは確実に転送される。
【００７６】
以上詳述したようにこの実施形態では、内部端末ＴＭ１〜ＴＭｎが故障又は機種の更新に伴い別の端末に交換され、これに伴いＤＨＣＰ機能により交換後の端末のＭＡＣアドレスに対し新たなプライベートアドレスが割り当てられると、この新たに割り当てられたプライベートアドレスは拡張ＮＡＰＴテーブルにおいて物理ポートＰＰ１〜ＰＰｎに対応付けて管理される。そして、この状態でＷＡＮ２側の外部端末ＴＭ０からＩＰパケットが送られると、このＩＰパケットの送信先アドレスは上記拡張ＮＡＰＴテーブルに基づいて、物理ポートをキーとして交換後の内部端末のプライベートアドレスに変換される。
【００７７】
したがって、システムの運用中に内部端末ＴＭ１〜ＴＭｎが故障又は機種の更新に伴い別の端末に交換された場合でも、ＷＡＮ２側の外部端末ＴＭ０から送られたＩＰパケットを交換後の内部端末ＴＭ１〜ＴＭｎに対し常に確実に転送することができる。また、ＬＡＮ１内の内部端末ＴＭ１〜ＴＭｎ間においても、ＩＰパケットを確実に転送することができる。さらに、拡張ＮＡＰＴテーブルの設定情報及びＮＡＴテーブルの設定情報は物理ポートをキーとして動的に更新されるので、管理者は内部端末ＴＭ１〜ＴＭｎの交換が行われるごとに拡張ＮＡＰＴテーブル及びＮＡＴテーブルの設定情報を手操作で更新する必要がなく、これにより管理者の負担を大幅に軽減することができる。
【００７８】
なお、この発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態ではネットワーク間接続装置としてＬ３スイッチ３を使用した場合を例にとって説明したが、他にエッジルータを使用することも可能である。  
図１１は、この発明に係わるネットワーク間接続装置の他の実施形態であるエッジルータの構成を示すブロック図である。このエッジルータ４は、ＷＡＮ用の物理ポートブロック部４１と、ＬＡＮ用の物理ポートブロック部４２と、Ｌ２スイッチ部４３と、ＷＡＮ用のＭＡＣ処理部４４と、ＡＲＰテーブル４５１を有するＬＡＮ用のＭＡＣ処理部４５とを備える。ＷＡＮ用の物理ポートブロック部４１には１個の物理ポートＰＰ０が収容される。ＬＡＮ用の物理ポートブロック部４２には、複数の物理ポートＰＰ１〜ＰＰｎが収容される。
【００７９】
Ｌ２スイッチ部４３は、送信元ＭＡＣアドレスの学習により、ＭＡＣアドレス−物理ポートテーブル（以下、ＭＡＣテーブルと呼ぶ）４３１を作成し、その内容を常時更新している。ＭＡＣテーブル４３１は、あるＭＡＣアドレスがどの物理ポートに接続されているかを示すものである。
【００８０】
またエッジルータ４は、受信フィルタ４６と、送信フィルタ４７と、ＩＰフォワーディング・ＮＡＰＴ部４８と、受信バッファ４９と、送信バッファ５０と、上位層処理部５１を備えている。  
このうちＩＰフォワーディング・ＮＡＰＴ部４８は、ＮＡＰＴ部４８１と、フォワーディング＆ＮＡＰＴテーブル４８２と、アドレス／プロトコル番号判定部４８３と、切替部４８４と、再パケット化部４８５を有する。ＮＡＰＴ部４８は、フォワーディング＆ＮＡＰＴテーブル４８２に記憶されたネットワーク情報と、アドレス／プロトコル番号判定部４８３による判定結果に基づいてＩＰアドレスの変換処理等のＮＡＰＴ処理を行う。再パケット部４８５は、受信バッファ４９から受信ＩＰパケットを取り込み、上記ＮＡＰＴ部４８１の処理結果をもとに上記受信パケットを再パケット化する。
【００８１】
上位層処理部５１は、ＤＨＣＰサーバ５１１及びクライアント機能を有し、割り当て用に予約された複数のＩＰアドレスと物理ポートとを対応付けた割り当てテーブルを有する。そして、物理ポートＰＰ１〜ＰＰｎに接続された内部端末からＩＰリース要求を受けたときに、この要求に対応する送信元ＭＡＣアドレスを読み取り、Ｌ２スイッチ４３のＭＡＣテーブル４３１を参照して、要求元の端末が接続されている物理ポートを特定する。そして、この特定された物理ポートに対応付けられたＩＰアドレスを上記割り当てテーブルから読み出し、この読み出されたＩＰアドレスを用いてＩＰリースの提供処理等の所定の処理を実行する。
【００８２】
すなわち、この実施形態に係わるエッジルータ４は、公知のＤＨＣＰ機能内蔵エッジルータを改良したものであり、上位層処理部５１が備えるＤＨＣＰサーバ５１１が、物理ポートＰＰ０〜ＰＰｎに対して規定のＩＰアドレスを割り当てるようにした点で従来と異なる。
【００８３】
その他、ネットワーク間接続装置の種類やその構成、ＮＡＰＴ処理及びＮＡＴ処理の手順と内容、拡張ＮＡＰＴテーブル及びＮＡＴテーブルの構成等については、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。  
要するにこの発明は、上記各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、各実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【符号の説明】
【００８４】
ＴＭ０…外部端末、ＴＭ１〜ＴＭｎ…内部端末、ＰＰ０…ＷＡＮ用の物理ポート、ＰＰ１〜ＰＰｎ…ＬＡＮ用の物理ポート、１…ＬＡＮ、２…ＷＡＮ、３…Ｌ３スイッチ、４…エッジルータ、３１…ＰＨＹ・ＭＡＣブロック部、３２…上位層処理部、３３…Ｌ３スイッチ部、３４…ＮＡＰＴ処理部、３５…送信バッファ、３６…受信バッファ、３７…データバス、３８…制御バス、４１，４２…物理ポートブロック部、４３…Ｌ２スイッチ部、４４，４５…ＭＡＣ処理部、４６…受信フィルタ、４７…送信フィルタ、４８…ＩＰフォワーディング・ＮＡＰＴ部、４９…受信バッファ、５０…送信バッファ、５１…上位層処理部、４３１…ＭＡＣテーブル、４５１…ＡＲＰテーブル、４８１…ＮＡＰＴ部、４８２…フォワーディング＆ＮＡＰＴテーブル、４８３…アドレス／プロトコル番号判定部、４８４…切替部、４８５…再パケット化部、５１１…ＤＨＣＰサーバ部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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