(57)【要約】アドレス変換装置に割り当てられた有限のグローバルアドレス資源であるポート資源をより効率的に利用することができるようにする。既設セッションと当該アドレス変換装置におけるローカル端点（ポート資源）とを対応づけたセッション−ポート割り当て表と、割り当て可能なポートについてのポート用途を示すポート割り当て規則を保持し、アドレス変換部は、セッション−ポート割り当て表で示される既設セッションとポート資源との対応関係に従って受け取ったパケットのアドレス情報を変換するとともに、新規にセッションを開設するパケットに対し、ポート割り当て規則で示されるポート用途に従ってポートを割り当てる。割り当て規則更新部は、セッション−ポート割り当て表における既設セッションとポート資源との対応づけはそのままに、ポート割り当て規則におけるポート用途の比率を変更する。
2008153193.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なるアドレス空間をもつプライベート網とグローバル網の境界に位置して前記プライベート網とグローバル網の相互接続を行うアドレス変換装置であって、
当該アドレス変換装置で割り当て可能なグローバルアドレス上のポート資源を、プライベート網からの発信用と、グローバル網からの待ち受け用とに分けて示すポート割り当て規則を記憶するポート割り当て規則記憶部と、
既設のセッションを示す情報と、該セッションのプライベート網側セッション端点に対し割り当てられているグローバルアドレス上のポート資源を示す情報とを対応づけて示すセッション−ポート割り当て表を記憶するセッション−ポート割り当て表記憶部と、
前記セッション−ポート割り当て表に登録されている既設セッションとポート資源との対応関係に従って受け付けたパケットのアドレス情報を変換するとともに、前記セッション−ポート割り当て表に登録されていない新規なセッションを開設するパケットを受け付けた場合に、該セッションに対し、前記ポート割り当て規則で示されるポート用途に従ってポート資源を割り当てるアドレス変換部と、
発信用ポートと待ち受け用ポートの割り当て数の比率を、所定の手順に従って変更するポート用途比率変更部とを備えたことを特徴とするアドレス変換装置。
【請求項２】
前記ポート用途比率変更部は、発信用ポートと待ち受け用ポートの割り当て数の比率の変更を、前記セッション−ポート割り当て表に既設セッションとポート資源との対応関係を保持させたまま、ポート割り当て規則を変更することによって行う請求項１に記載のアドレス変換装置。
【請求項３】
前記ポート用途比率変更部は、過去の利用量から予測される所定の時間帯毎のポート資源の需要の変動に基づいて、ポート用途の比率を変更する請求項１または請求項２に記載のアドレス変換装置。
【請求項４】
プライベート網側端点毎にユーザを識別するためのユーザ特定情報を記憶するユーザ特定情報記憶部と、
前記ユーザ毎の課金機構に利用するための利用記録を記憶する利用記録記憶部とを備え、
前記アドレス変換部は、新規なセッションに対する発信用ポートの割り当て時に、該セッションを開設させたパケットで示されるセッション端点の情報から特定されるユーザに対し、発信に係る利用記録を記録する発信制御部を含む請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載のアドレス変換装置。
【請求項５】
前記ポート用途比率変更部は、過去の利用量から予測される所定の時間帯毎のポート資源の需要量と実際の供給量とに基づいて、ポート用途の比率および課金機構におけるポート用途毎のポート資源利用単価を変更する請求項４に記載のアドレス変換装置。
【請求項６】
発信用ポートの割り当て待ちのパケットを一時保存する発信待ちキューを備え、
前記アドレス変換部は、新規なセッションを開設するパケットを受け付けた場合に、発信用ポートに空きがないために発信用ポートが割り当てられないときに、前記発信待ちキューに該パケットを保持させるとともに、発信用ポートに空きができた時点で、前記発信待ちキューに保持されているパケットを順に検査し、該パケットが開設しようとしているセッションに該発信用ポートが割り当て可能であれば該発信用ポートを割り当てる発信制御部とを含む請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載のアドレス変換装置。
【請求項７】
異なる優先度に対応する複数の発信待ちキューを備え、
前記発信制御部は、発信待ちキューにパケットを保持させる際に、該パケットで示されるプライベート網側端点に基づいて識別されるユーザの優先度を決定し、決定した優先度に対応する前記発信待ちキューに該パケットを保持させるとともに、発信用ポートに空きができた時点で、優先度の高い待ち行列キューから該発信用ポートの割り当てを試みる請求項６に記載のアドレス変換装置。
【請求項８】
前記アドレス変換部は、セッション−ポート割り当て表の各エントリに対して所定の条件に従って開始されるタイマの計時処理により、セッションの終了を判別するセッション監視タイマ部を含む請求項１から請求項４のうちのいずれか１項に記載のアドレス変換装置。
【請求項９】
片方の網Ｐのアドレス空間に、他方の網Ｇのアドレス空間が含まれるか、または網Ｐのアドレス空間から網Ｇのアドレス空間上への写像が存在する２つのパケット交換網の境界に位置して、それらの網の相互接続を行うアドレス変換装置であって、
当該アドレス変換装置で割り当て可能な網Ｇ側のトランスポート層ポート番号空間上のポート資源を、網Ｐから網Ｇへのセッション開設に用いる発信用と、網Ｇから網Ｐへのセッション開設に用いる待ち受け用とに分けて示すポート割り当て規則を記憶するポート割り当て規則記憶部と、
既設セッションを示す情報と該セッションの網Ｐ側セッション端点に対し割り当てられている網Ｇ側のトランスポート層ポート番号空間上のポート資源を示す情報とを対応づけて示すセッション−ポート割り当て表を記憶するセッション−ポート割り当て表記憶部と、
前記セッション−ポート割り当て表に登録されている既設セッションとポート資源との対応関係に従って受け付けたパケットのアドレス情報を変換するとともに、前記セッション−ポート割り当て表に登録されていない新規なセッションを開設するパケットを受け付けた場合に、該セッションに対し、前記ポート割り当て規則で示されるポート用途に従ってポート資源を割り当てるアドレス変換部と、
発信用ポートと待ち受け用ポートの割り当て数の比率を、所定の手順に従って変更するポート用途比率変更部とを備えたことを特徴とするアドレス変換装置。
【請求項１０】
異なるアドレス空間をもつプライベート網とグローバル網の境界に位置して前記プライベート網とグローバル網の相互接続を行うアドレス変換システムであって、
アドレス変換を行ってパケットを転送する１台以上のアドレス変換装置と、当該アドレス変換システムで割り当て可能なグローバルアドレス上のポート資源の全部または一部を、用途を指定して前記アドレス変換装置に割り当てるポート割り当て管理装置とを備え、
アドレス変換装置は、既設のセッションを示す情報と、該セッションのプライベート網側セッション端点に対し割り当てられているグローバルアドレス上のポート資源を示す情報とを対応づけて示すセッション−ポート割り当て表を記憶するセッション−ポート割り当て表記憶部と、前記セッション−ポート割り当て表に登録されている既設セッションとポート資源との対応関係に従って受け付けたパケットのアドレス情報を変換するとともに、前記セッション−ポート割り当て表に登録されていない新規なセッションを開設するパケットを受け付けた場合に、該セッションに対し、前記ポート割り当て管理装置から割り当てられたポート資源をその用途に従って割り当てるアドレス変換部とを備え、
前記ポート割り当て管理装置は、前記アドレス変換装置に割り当てるポート数の比率を、所定の手順に従って変更するポート用途比率変更部を備えたことを特徴とするアドレス変換システム。
【請求項１１】
異なるアドレス空間をもつプライベート網とグローバル網の境界において、前記プライベート網とグローバル網の相互接続を行う装置の制御方法であって、
ポート割り当て規則として、割り当て可能なグローバルアドレス上のポート資源を、プライベート網からの発信用と、グローバル網からの待ち受け用とに分けて管理し、
既設のセッションを示す情報と、該セッションのプライベート網側セッション端点に対し割り当てられているグローバルアドレス上のポート資源を示す情報とを対応づけて管理し、
前記既設セッションとポート資源との対応関係に従って受け付けたパケットのアドレス情報を変換するとともに、対応関係が保持されていない新規なセッションを開設するパケットを受け付けた場合に、該セッションに対し、前記ポート割り当て規則で示されるポート用途に従ってポート資源を割り当て、
発信用ポートと待ち受け用ポートの割り当て数の比率の変更が指示された場合に、既設セッションとポート資源との対応関係を保持させたまま、ポート割り当て規則を変更する  ことを特徴とする制御方法。
【請求項１２】
異なるアドレス空間をもつプライベート網とグローバル網の境界において、前記プライベート網とグローバル網の相互接続を行う装置の制御用プログラムであって、
ポート割り当て規則として、割り当て可能なグローバルアドレス上のポート資源を、プライベート網からの発信用と、グローバル網からの待ち受け用とに分けて管理し、かつ既設のセッションを示す情報と、該セッションのプライベート網側セッション端点に対し割り当てられているグローバルアドレス上のポート資源を示す情報とを対応づけて管理しているコンピュータに、
前記既設セッションとポート資源との対応関係に従って受け付けたパケットのアドレス情報を変換するとともに、対応関係が保持されていない新規なセッションを開設するパケットを受け付けた場合に、該セッションに対し、前記ポート割り当て規則で示されるポート用途に従ってポート資源を割り当てる処理、および
発信用ポートと待ち受け用ポートの割り当て数の比率の変更が指示された場合に、既設セッションとポート資源との対応関係を保持させたまま、ポート割り当て規則を変更する処理を実行させるための制御用プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゲートウェイ装置などのパケット交換網の通信装置に関し、特に、異なるアドレス空間をもつ網の相互接続を行うアドレス変換装置、アドレス変換システム、およびその制御方法並びに制御用プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
図１４に示すように、ＴＣＰ／ＩＰネットワークは、その初期には、すべてのホストノードがグローバルアドレスを持ち、互いに到達可能なように構築されていた。以下、このような互いに到達可能なネットワークをグローバル網と呼ぶ。
しかし、近年、ＩＰアドレスの消費抑制などの観点から、様々な組織がプライベートアドレス空間を利用して、自組織のＴＣＰ／ＩＰ網を構築するようになった。以下、このようなプライベートアドレス空間を利用して構築されるネットワークをプライベート網と呼ぶ。
図１５は、プライベート網とグローバル網の相互接続の構成例を示す説明図である。図１５に示すように、プライベート網とグローバル網を接続するためには、ＮＡＴ（Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ａｄｄｒｅｓｓ  Ｔｒａｎｓｌａｔｏｒ）や、ＮＡＰＴ（Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ａｄｄｒｅｓｓ  ａｎｄ  Ｐｏｒｔ  Ｔｒａｎｓｌａｔｏｒ）、ＳＯＣＫＳ（ＲＦＣ１９２８）に基づくトランスポートリレー、ＨＴＴＰｐｒｏｘｙサーバなどのＡＬＧ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｌｅｖｅｌ  Ｇａｔｅｗａｙ）などのアドレス変換を用いる。以下、このような異なるアドレス空間をもつ網の相互接続を行うためにアドレス変換を行う装置のことを総称してアドレス変換装置と呼ぶ。
ところで、近年のインターネットの普及により、グローバルＩＰアドレスの消費は急激に多くなっている。グローバルＩＰアドレスの数は有限なため、このままでは近い将来すべてのグローバルＩＰアドレスが割り当てられてしまい、グローバルアドレスの枯渇が起こると考えられている。
上記のような状況になると、ＴＣＰ／ＩＰ網に新しいホストノードを接続するには、上述したプライベート網にホストノードを接続してプライベートアドレスを割り当て、アドレス変換装置を経由してグローバル網および他のプライベート網の装置と通信するしかない。
また、例えグローバルアドレスが枯渇しなくとも、グローバルアドレスの消費を抑制したまま接続させるホストノードが増加していけば、それに応じて、プライベート網の規模も大きくなり、アドレス変換装置に割り当てられる１つのグローバルＩＰアドレスあたりのプライベート網内ホストノード数も増加する（図１６参照）。
この状況が進むと、次に、ＴＣＰやＵＤＰ等のトランスポート層プロトコルが利用するポート番号の不足が問題になると予想される。
主要なトランスポート層プロトコル（ＴＣＰ、ＵＤＰ、ＳＣＴＰ、ＤＣＣＰ）のポート番号は１６ビット長データであり、約６万５千個である。ＮＡＰＴやＡＬＧでは、１つのグローバルアドレスを用いる場合であっても、プライベート網側のホストノードにポート番号を個別に割り当てることによって、多くのプライベート網内のホストノードがグローバル網との通信を同時に行えるようにしている。
ＮＡＰＴやＡＬＧにおけるポート番号の割り当ては、例えば、次のように行われる。通信の向きにより割り当て方法が異なり、相手を特定してコネクションを張る「発信」と、自分の特定ポートに対して不特定の相手からのコネクションを受け付ける「待ち受け」とに分けて割り当てが行われる。このようなコネクションの接続相手は、通常対向ノードのアドレスとポート番号の組で識別する。以下、アドレスとポート番号の組で識別される接続先のことをコネクションの端点（エンドポイント）と呼ぶ。
待ち受けは不特定の接続元からのコネクションを受け付けるため、全対向端点に対してポート番号を占有する（図１７参照）。図１７では、例えば、グローバル網からの待ち受け用とするポート８０がプライベート網内のホストノード２−１に占有されていることが示されている。一方、発信は、特定の接続先の端点に対してポート番号を割り当てればよく、異なる端点に対しては、同一ポート番号を他のコネクションが利用できる（図１８参照）。図１８では、例えば、プライベート網からの発信用とするポート４９１５３は、それぞれ異なるグローバル網のホストノード１−２，１−３，１−４と通信を行うプライベート網内のホストノード２−１，２−２，２−３に共有利用されていることが示されている。このことから、発信よりも待ち受けの方が一般にポート番号の資源を多く消費する。
また、トランスポートリレーやＮＡＰＴ等においても、待ち受け用のポートは、不特定の対向端点からのコネクションを転送する役割を持つ。また、発信用のポートは、プライベート網内の不特定ホストの端点からの発信に対し、特定のポート番号を割り当ててグローバル網側に転送する役割を持つ。よって、ポートの割り当て方法は、前述の方式と同様である。
ここで、プライベート網内に待ち受けを行うホストノードが多くなると、アドレス変換装置のポートが待ち受け用に使いきられてしまうことにもなりかねない。アドレス変換装置のポートが待ち受け用に使い切られてしまえば、プライベート網側からの発信ができなくなってしまう。
通常は、発信用に一定量の空きポートを残して待ち受け用ポートの割り当てを行うことによって、発信ができなくなるのを防止している。
なお、アドレス変換装置のポートの利用に関する技術に関連し、例えば、特許文献１には、ＬＡＮ内に設置されるストリームサーバ装置が、ＮＡＳ装置がプロトコルパケット送受信用に準備するポートの情報を示す実ポート情報（静的ポートか動的ポートかの区別、使用可能なポート番号）を含むアドレス管理テーブルを保持する旨が記載されている。
また、特許文献２には、待ち受けポート番号を効率よく取得可能にするために、自己に一意に割り当てられた識別情報と、共通の関数とを用いて、待ち受けポート番号を設定する旨、および一定時間毎に複数の共通の関数のうちから一の共通の関数を取得し待ち受けポート番号を設定しなおす旨が記載されている。
【特許文献１】特開２００４−２５９２２５号公報（段落０１１５−０１２５、図９）
【特許文献２】特開２００６−３１９３８４号公報（段落００１１，００１７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ＮＡＰＴ装置等のアドレス変換装置において、特許文献１に記載されているような常時待ち受け用として割り当て済みの静的ポートと、その都度必要に応じて割り当てる動的ポートとを区別することは、一般的に行われている割り当て制御方法である。そして、このような用途の設定は人手によって行われ、また、設定変更の頻度もそれほど多くないと考えられている。このため、設定変更によって既設セッションに影響を与えることについてのアドレス変換装置における対策については、何ら考慮されていない。しかし、上述したように、アドレス変換装置に割り当てられた有限のポート資源（すなわち、グローバル網において接続端点となりうる資源）が枯渇する可能性があるような状況下において、一定量のポート資源を発信用に固定的に確保しておくことは、発信の頻度の変動が大きいことを考えると、非効率である。従って、ポート資源を効率的に利用するために、ポート用途の比率を最適化しようとした場合、頻繁にポート用途の設定が変更されることも考えられる。しかしながら、特許文献１に記載されているような静的ポートと動的ポートとを区別するだけでは、頻繁にポート用途の設定が変更されるような運用がされた場合に、既設セッションを保護できない。
なお、特許文献２には、一定時間毎にポート番号を設定し直す旨が記載されているが、その目的は、ポート番号紹介サーバを必要とせず、かつセキュリティの向上を図りつつ、より効率よく持ち受けポート番号を取得するためであって、アドレス変換装置において有限のポート資源を効率的に利用しようということが考慮されているわけではない。すなわち、各々のノードに対し割り当てられるポート番号が時間的に変化するだけで、各々のノードに常時待ち受けポート番号が割り当てられることに変わりはなく、有限のポート資源の効率的な利用が図られるわけではない。
そこで、本発明は、大規模なプライベート網に接続される場合であっても、アドレス変換装置に割り当てられた有限のグローバルアドレス資源であるポート資源をより効率的に利用することができるアドレス変換装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明によるアドレス変換装置は、異なるアドレス空間をもつプライベート網とグローバル網の境界に位置してプライベート網とグローバル網の相互接続を行うアドレス変換装置であって、当該アドレス変換装置で割り当て可能なグローバルアドレス上のポート資源を、プライベート網からの発信用と、グローバル網からの待ち受け用とに分けて示すポート割り当て規則を記憶するポート割り当て規則記憶部と、既設のセッションを示す情報と、該セッションのプライベート網側セッション端点に対し割り当てられているグローバルアドレス上のポート資源を示す情報とを対応づけて示すセッション−ポート割り当て表を記憶するセッション−ポート割り当て表記憶部と、セッション−ポート割り当て表に登録されている既設セッションとポート資源との対応関係に従って受け付けたパケットのアドレス情報を変換するとともに、セッション−ポート割り当て表に登録されていない新規なセッションを開設するパケットを受け付けた場合に、該セッションに対し、ポート割り当て規則で示されるポート用途に従ってポート資源を割り当てるアドレス変換部と、発信用ポートと待ち受け用ポートの割り当て数の比率を、所定の手順に従って変更するポート用途比率変更部とを備えたことを特徴とする。
また、本発明による制御方法は、異なるアドレス空間をもつプライベート網とグローバル網の境界において、プライベート網とグローバル網の相互接続を行う装置の制御方法であって、ポート割り当て規則として、割り当て可能なグローバルアドレス上のポート資源を、プライベート網からの発信用と、グローバル網からの待ち受け用とに分けて管理し、既設のセッションを示す情報と、該セッションのプライベート網側セッション端点に対し割り当てられているグローバルアドレス上のポート資源を示す情報とを対応づけて管理し、既設セッションとポート資源との対応関係に従って受け付けたパケットのアドレス情報を変換するとともに、対応関係が保持されていない新規なセッションを開設するパケットを受け付けた場合に、該セッションに対し、ポート割り当て規則で示されるポート用途に従ってポート資源を割り当て、発信用ポートと待ち受け用ポートの割り当て数の比率の変更が指示された場合に、既設セッションとポート資源との対応関係を保持させたまま、ポート割り当て規則を変更することを特徴とする。
また、本発明による制御用プログラムは、異なるアドレス空間をもつプライベート網とグローバル網の境界において、プライベート網とグローバル網の相互接続を行う装置の制御用プログラムであって、ポート割り当て規則として、割り当て可能なグローバルアドレス上のポート資源を、プライベート網からの発信用と、グローバル網からの待ち受け用とに分けて管理し、かつ既設のセッションを示す情報と、該セッションのプライベート網側セッション端点に対し割り当てられているグローバルアドレス上のポート資源を示す情報とを対応づけて管理しているコンピュータに、既設セッションとポート資源との対応関係に従って受け付けたパケットのアドレス情報を変換するとともに、対応関係が保持されていない新規なセッションを開設するパケットを受け付けた場合に、該セッションに対し、ポート割り当て規則で示されるポート用途に従ってポート資源を割り当てる処理、および発信用ポートと待ち受け用ポートの割り当て数の比率の変更が指示された場合に、既設セッションとポート資源との対応関係を保持させたまま、ポート割り当て規則を変更する処理を実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、アドレス変換装置に割り当てられた有限のグローバルアドレス資源であるポート資源をより効率的に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
図１は、第１の実施例におけるアドレス変換装置の構成例を示すブロック図である。
図２は、第１の実施例におけるアドレス変換装置１の具体的な構成例を示すブロック図である。
図３は、第１の実施例におけるアドレス変換装置１の動作例を示すフローチャートである。
図４は、第１の実施例のアドレス変換装置１におけるセッションエントリ削除処理についての動作例を示すフローチャートである。
図５は、割り当て規則更新部１２が行う発信用／待ち受け用ポートの割り当て変更処理の動作例を示すフローチャートである。
図６は、割り当て配分表の例を示す説明図である。
図７は、第２の実施例におけるアドレス変換装置１の構成例を示すブロック図である。
図８は、第２の実施例のアドレス変換装置１におけるアドレス変換処理についての動作例を示すフローチャートである。
図９は、第３の実施例におけるアドレス変換装置１の構成例を示すブロック図である。
図１０は、第３の実施例のアドレス変換装置１におけるアドレス変換処理についての動作例を示すフローチャートである。
図１１は、第３の実施例のアドレス変換装置１におけるセッションエントリ削除処理についての動作例を示すフローチャートである。
図１２は、ポート用途の割り当て比率を自動調整するアドレス変換システムの構成例を示す説明図である。
図１３は、複数のアドレス変換装置を備えたアドレス変換システムの構成例を示す説明図である。
図１４は、初期のインターネットの構成の特徴であるグローバル網の例を示す説明図である。
図１５は、近年のインターネットの構成の特徴である相互接続の例を示す説明図である。
図１６は、将来のインターネットの構成の変化を示す説明図である。
図１７は、アドレス変換装置におけるポート番号の利用方法（待ち受け用）の例を示した説明図である。
図１８は、アドレス変換装置におけるポート番号の利用方法（発信用）の例を示した説明図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
【実施例１】
【０００８】
図１は、本実施例におけるアドレス変換装置の構成例を示すブロック図である。図１に示すように、本実施例におけるアドレス変換装置１は、グローバル網１００とプライベート網２００の相互接続を行うためのアドレス変換機能をもったアドレス変換装置であって、アドレス変換部１１と、割り当て規則更新部１２と、セッション−ポート割り当て表２１と、ポート割り当て規則２２とを備える。
セッション−ポート割り当て表２１は、現在ポートが割り当てられているセッションと当該アドレス変換装置１におけるローカル端点（該セッションのプライベート網側のセッション端点に対しアドレス変換装置１が割り当てるグローバルアドレス上の端点。ここでは、ポート資源を指す。）とを対応づけた情報を含む。ポート割り当て規則２２は、少なくともアドレス変換装置１が割り当て可能なポートについてのポート用途（待ち受け用か発信用か）を示す情報を含む。
アドレス変換部１１は、セッション−ポート割り当て表２１で示される既設セッションとポート資源との対応関係に従って受け取ったパケットのアドレス情報を変換するとともに、新規にセッションを開設するパケットに対し、ポート割り当て規則２２で示されるポート用途に従ってポートを割り当てる。割り当て規則更新部１２は、所定の手順に従って、ポート用途の比率を変更する。
なお、アドレス変換部１１および割り当て規則更新部１２は、具体的は、アドレス変換装置１が備えるＣＰＵ等のプログラムに従って動作する情報処理装置によって実現される。セッション−ポート割り当て表２１およびポート割り当て規則２２は、具体的には、アドレス変換装置１が備える記憶装置に所定の領域が割り当てられることによって実現される。
ここで、プライベート網２００が大規模である場合、電話網における呼量と同様に、時間帯毎や曜日などで、観測値から単位時間あたりの発信量をある程度予測できるであろうと考えられる。割り当て規則更新部１２は、このような時間帯毎または曜日毎等の単位時間あたりの発信量の予測値に基づいて行われるポート用途の割り当て比率の変更を、運用に支障をきたすことなく行う。具体的には、セッション−ポート割り当て表２１における既設セッションとポート資源との対応づけはそのままに、ポート割り当て規則２２におけるポート用途の比率を変更する。以下、具体的な実現例を図面を参照して説明する。
図２は、本実施例におけるアドレス変換装置１の具体的な構成例を示すブロック図である。図２に示すように、グローバル網側ネットワークインタフェース（以下、グローバル網側ネットワークＩ／Ｆという。）３１と、プライベート網側ネットワークインタフェース（以下、プライベート網側ネットワークＩ／Ｆという。）３２と、アドレス変換部１１と、割り当て規則更新部１２と、セッション−ポート割り当て表２１と、ポート割り当て規則２２とを備える。また、アドレス変換部１１は、セッション検索部１１１と、パケット変換部１１２と、待ち受け制御部１１３と、発信制御部１１４と、セッション監視タイマ部１１５とを含む。また、ポート割り当て規則２２は、プライベート端点割り当て表２２１と、発信用ポート割り当て規則２２２とを含む。
図２では、アドレス変換部１１を、セッション検索部１１１と、パケット変換部１１２と、待ち受け制御部１１３と、発信制御部１１４と、セッション監視タイマ部１１５とによって構成した場合の例を示している。また、ポート割り当て規則２２を、プライベート端点割り当て表２２１と、発信用ポート割り当て規則２２２とによって構成した場合の例を示している。
グローバル網側ネットワークＩ／Ｆ３１およびプライベート網側ネットワークＩ／Ｆ３２は、各々アドレス変換装置１が、グローバル網１００、プライベート網２００と接続し、パケットの送受信を行う。なお、グローバル網側ネットワークＩ／Ｆ３１およびプライベート網側ネットワークＩ／Ｆ３２が各々１つずつ図示されているが、アドレス変換装置１は、複数のインタフェースを搭載していてもよい。
セッション検索部１１１は、グローバル網１００またはプライベート網２００のいずれかのネットワークインタフェースから到達したパケットから、セッション−ポート割り当て表２１中で、そのパケットが属するセッションについて登録されたエントリを特定する。
パケット変換部１１２は、特定されたセッション−ポート割り当て表２１に登録されているエントリの情報に基づき、パケットのアドレス情報等を書き換え、プライベート網２００用のパケットをグローバル網１００用に、あるいはその逆の変換を行う。
発信制御部１１４は、プライベート網２００からグローバル網１００へ向かう新しいセッションを開設するパケットが到着した場合に、当該セッションに関するエントリをセッション−ポート割り当て表２１に作成する。
待ち受け制御部１１３は、グローバル網１００からプライベート網２００へ向かう新しいセッションを開設するパケットが到着した場合に、当該セッションに関するエントリをセッション−ポート割り当て表２１に作成する。
セッション−ポート割り当て表２１は、当該アドレス変換装置１のポート資源と、当該アドレス変換装置１がグローバル網１００−プライベート網２００間で通信を中継するセッションの対応づけを記憶する。セッション−ポート割り当て表２１は、例えば、次の値の組を要素としてもつ表であってもよい。
２１ａ：プライベート網２００側のセッション端点（プライベート端点）情報
２１ｂ：グローバル網１００側のセッション端点（グローバル端点）情報
２１ｃ：アドレス変換装置１のローカル端点情報
２１ｄ：セッションが通過するネットワークインタフェースの情報
端点情報は、一般に、アドレスとトランスポート層ポート番号の組であるが、必要に応じてさらに追加情報を含んでいてもよい。
また、アドレス変換装置１のローカル端点情報２１ｃは、少なくともグローバル網１００でアドレス変換装置１に割り当てられたアドレスと該当セッションに対して割り当てたポート番号の組を含む。これに加えて、トランスポートリレーなどで、セッションの中継にアドレス変換装置１のプライベート網２００側の端点が必要な場合は、これらの情報を含んでいてもよい。
また、セッション−ポート割り当て表２１は、プライベート網２００側のセッション端点情報２１ａ、グローバル網１００側のセッション端点情報２１ｂをキーとして、実用的な効率で検索できるように構成されることが望ましい。具体的には、両セッション端点情報２１ａ，２１ｂの値から計算した値により、ハッシュ表を作り、該ハッシュ表から各エントリへの参照を用意する等で実現できる。
発信用ポート割り当て規則２２２は、プライベート網２００側からグローバル網１００側へ向かう新規セッションに対してセッション−ポート割り当て表２１に登録するエントリの要素を作成するための情報を含む。発信用ポート割り当て規則２２２は、少なくとも発信に利用可能なローカル端点のポート番号の情報２２２ａを含む。発信に利用可能なローカル端点のポート番号の情報２１３ａは、例えば、発信用に割り当てられたポート番号の範囲で、値４９１５２（０ｘＣ０００）〜６５５３５（０ｘＦＦＦＦ）等であってもよい。
プライベート端点割り当て表２２１は、グローバル網１００側からプライベート網２００側へ向かう新規セッションに対して、セッション−ポート割り当て表２１に記録するエントリの要素を作成するための情報を含む。プライベート端点割り当て表２２１は、少なくとも次の情報を含む。
２２１ａ：待ち受けに利用可能なローカル端点のポート番号の情報
２２１ｂ：待ち受けに利用可能な上記各ポート番号ごとの、転送先のプライベート端点の情報
待ち受けに利用可能なローカル端点のポート番号の情報２２１ａは、例えば、待ち受け用に割り当てられたポート番号の範囲として、値１（０ｘ０００１）〜４９１５１（０ｘＢＦＦＦ）を示し、そのうちポート８０番は、アドレス１０．０．０．５０のポート８０番に転送する等を示す情報である。
プライベート端点割り当て表２２１は、ローカル端点のポート番号から効率よく検索できるように構成されることが望ましい。
割り当て規則更新部１２は、ここでは上述した発信用ポート割り当て規則２２２に含まれる発信に利用可能なローカル端点のポート番号の情報２２２ａと、プライベート端点割り当て表２２１に含まれる待ち受けに利用可能なローカル端点のポート番号の情報２２１ａを、所定の手順で更新する。なお、待ち受けに利用可能なローカル端点のポート番号の情報２２１ａが更新されると、併せて該ポート番号ごとの転送先のプライベート端点の情報２２１ｂも更新される。
セッション監視タイマ部１１５は、計時機能を有し、セッション−ポート割り当て表２１の各エントリを監視して、タイマが設定（起動）されたエントリのうち、タイムアウトが発生したものを検出して削除する。なお、セッション−ポート割り当て表２１へのタイマの設定は、パケット変換部１１２が受信パケットのセッションを特定した際にそのパケットによってセッションが終了する可能性があると判断したときに行われる。すなわち、セッション監視タイマ部１１５は、そのパケットを送受信した以降の無通信時間を計測することによって、セッションの終了を検出し、該当するエントリを削除することでポートの割り当てを解除する。
次に、図３のフローチャートを参照して本実施例の動作について説明する。図３は、本実施例におけるアドレス変換装置１におけるアドレス変換処理についての動作を示すフローチャートである。
図３に示すように、まず、パケットがいずれかのネットワークインタフェース（グローバル網側ネットワークＩ／Ｆ３１、プライベート網側ネットワークＩ／Ｆ３２）に到着すると（ステップＳ１０１）、アドレス変換部１１のセッション検索部１１１は、受信したパケットのヘッダに格納されたＩＰアドレスおよびポート番号の組から、該当するセッションについての情報を登録しているセッション−ポート割り当て表２１のエントリを検索する（ステップＳ１０２）。
ここで、該当するエントリが見つかれば、パケット変換部１１２は、エントリ内の端点情報に従って、パケットのヘッダ（アドレス情報）を書き換える（ステップＳ１０３のＹｅｓ、Ｓ１０４）。具体的には、プライベート網２００向けのパケットであれば、パケットの宛先アドレス及びポート番号を、該エントリが示すプライベート網２００側のセッション端点（２１ａ）のものに書き換える。一方、グローバル網１００向けのパケットであれば、パケットの発信元アドレス及びポート番号を、該エントリが示すローカル端点（２１ｃ）のものに書き換える。
また、上記以外にもアドレスを書き換える必要があるアドレス変換方式の場合には、さらに書き換えを行う。例えば、トランスポートリレーの場合、プライベート網２００からグローバル網１００へ向かうパケットは、宛先アドレス情報がアドレス変換装置１のプライベート網２００側の端点となっている。このような場合には、宛先アドレス及びポート番号を、対応するグローバル網１００側端点のアドレス及びポート番号に書き換える。
ここで、パケット変換部１１２は、該パケットによりセッションが終了する可能性があると判断した場合（ステップＳ１０５のＹｅｓ）、該当セッションのエントリ削除の準備をするために、該当エントリに削除タイマをセットする（ステップＳ１０６）。削除タイマのセットは、例えば、エントリを削除するまでの時間に相当するタイマ値を設定することで、セッション監視タイマ部１１５にタイマが作動していることを知らせ、タイマ値のデクリメントを行わせるようにしてもよい。
また、セッション終了の契機となるパケットは、例えば次のようなものがある。１．ＦＩＮフラグがセットされたＴＣＰパケットが通過済みのＴＣＰコネクションで、今回反対向きにもＦＩＮフラグがセットされたＴＣＰパケットが通過する場合２．ＵＤＰパケットが通過した場合
なお、セッションが終了する可能性があるか否かの判断は、エントリを特定した際にセッション検索部１１１が行うようにしてもよい。
そして、適切なインタフェース（反対側のネットワークインタフェース）からアドレス変換後のパケットを送出する（ステップＳ１０７）。
次に、セッション開設時の動作について説明する。ステップＳ１０３において、セッション−ポート割り当て表２１に該当するエントリがなかった場合には、新規にセッションを開設する処理を行う。
セッション−ポート割り当て表２１に該当するエントリがなかった場合、セッション検索部１１１は、通信がどちら向きであるかを判別し、グローバル網１００宛てのパケットであれば、発信制御部１１４にセッション開設処理を行わせる（ステップＳ１０８）。発信制御部１１４は、発信用ポート割り当て規則２２２に従って、割り当て可能なポート番号の範囲からローカル端点とするポート番号（ローカルポート）を１つ割り当てる（ステップＳ１０９）。例えば、発信用ポート割り当て規則２２２で示される割り当て可能なポート番号の範囲の中から、ローカル端点とするポート番号を１つ決定すればよい。
ローカル端点とするポート番号が割り当て可能であれば（ステップＳ１１０のＹｅｓ）、該ローカル端点の情報と、発信元アドレス情報で示されるプライベート網２００側のセッション端点の情報と、宛先アドレス情報で示されるグローバル網１００側のセッション端点の情報とを対応づけた情報を作成し、当該セッションについてのエントリとしてセッション−ポート割り当て表２１に登録する（ステップＳ１１１）。
ここで、例えば、発信用に割り当てられるボート番号が全て使用済みであったり、その他の事由（セッションの開設を行うパケットではない等）により、ローカル端点とするポート番号が割り当て不可能であれば（ステップＳ１１０のＮｏ）、中継不可エラーを発信元に送出する等の所定の処理を行う（ステップＳ１１４）。
また、セッション検索部１１１は、通信がどちら向きであるかを判別した結果、プライベート網２００宛てのパケットであれば、待ち受け制御部１１３にセッション開設処理を行わせる（ステップＳ１０８）。待ち受け制御部１１３は、プライベート端点割り当て表２２１を参照し、該パケットの宛先アドレス情報で示されるローカル端点に対し、待ち受け用ポートが割り当てられているか否かを確認する（ステップＳ１１２）。すなわち、該パケットの宛先アドレス情報で示されるローカル端点に対応づけられたプライベート網２００側のセッション端点を示すエントリが存在するか否かを確認し、該当するエントリが存在する場合（ステップＳ１１３のＹｅｓ）には、該ローカル端点の情報と、発信元アドレス情報で示されるグローバル網１００側のセッション端点の情報と、宛先アドレス情報で示されるプライベート網２００側のセッション端点の情報とを対応づけた情報を作成し、当該セッションについてのエントリとしてセッション−ポート割り当て表２１に登録する（ステップＳ１１１）。
ここで、例えば、指定されたローカル端点に対し待ち受け処理が行われていなかったり、その他の事由（セッション開設を行うパケットでない等）により、対応するプライベート網２００側のセッション端点を特定できない場合には（ステップＳ１１３のＮｏ）、発信処理の場合と同様に、中継不可エラーを発信元に送出する等の所定の処理を行う（ステップＳ１１４）。
なお、セッション−ポート割り当て表２１に新たにエントリを作成した後は、既設セッションの場合と同様に、該当するセッション情報を含むエントリが見つかったとして（ステップＳ１０３のＹｅｓ）、パケット変換部１１２によるアドレス変換処理等を施し、必要に応じて削除タイマを設定して、適切なインタフェース（反対側のネットワークインタフェース）からアドレス変換済みパケットを送出する（ステップＳ１０４〜Ｓ１０７）。
次に、セッションの終了検出に係る処理（セッションエントリ削除処理）について説明する。セッション−ポート割り当て表２１に登録されるエントリは、セッション終了時に削除すればよいが、セッション終了時の判断は、プロトコル及びアドレス変換方式により異なる。例えば、ＵＤＰ等のコネクションレスプロトコルでは、セッションの終了を示す情報がパケット内に存在しないため、パケットの通過を契機にセッション−ポート割り当て表２１のエントリを削除することはできない。本実施例では、このような場合であってもセッションの終了を検出できるように、パケットが通過する毎に削除タイマを設定（起動）し、削除タイマ満了によって所定の無通信時間が経過したことを検出したときに、エントリを削除する。
図４は、本実施例のアドレス変換装置１におけるセッションエントリ削除処理についての動作例を示すフローチャートである。図４に示すように、セッション監視タイマ部１１５は、セッション−ポート割り当て表２１の各エントリに対して削除タイマが設定されたか否かを周期的に監視する（ステップＳ２０１）。削除タイマが設定されているエントリがあれば、そのタイマ値に対応する計時処理（例えば、タイマ値のデクリメント）を行い、タイムアウトを検出する。計時処理の結果、タイムアウトが発生したエントリがあれば、該エントリをセッション−ポート割り当て表２１から削除する（ステップＳ２０３）。
なお、セッション−ポート割り当て表２１のエントリに対する削除タイマは、該エントリが示すセッションでパケットが通過した場合には、その時点でタイマ値を設定しなおされる。このようにすれば、削除タイマのタイマ値より短い間隔でパケットが通過している間は、セッション情報が維持される。
次に、発信用／待ち受け用ポートの割り当てを変更する場合の動作について説明する。図５は、割り当て規則更新部１２が行う発信用／待ち受け用ポートの割り当て変更処理の動作例を示すフローチャートである。
図５に示すように、割り当て規則更新部１２は、ユーザからの指示または所定の配分計画に基づいて、発信用／待ち受け用ポートの割り当て変更処理を実行する（ステップＳ３０１）。
ここで、配分計画は、例えば、プライベート網２００からの発信が頻繁に行われる日中から夕方は、多くのポート資源を発信用に割り当てて、発信が少なくなる早朝は待ち受け用ポートの割り当てを増やす等の方式が考えられる。
配分を実際にどのような比率で行うべきかは、過去の待ち受け、発信ポート各々の利用量から統計的に需要を算出することによって判断できる。なお、このような時間帯ごとの比率の算出を、過去のデータを利用して割り当て規則更新部１２が自動で行うことも考えられる。
割り当て変更指示または配分計画は、例えば、プライベート端点割り当て表２２１のエントリとなる情報として、待ち受けに用いるべきポート番号の集合と、該当集合の要素毎（待ち受け用とするポート番号毎）のプライベート網端点（プライベート網２００側のセッション端点）を示す情報を与えてもよい。具体的には、図６に示すような割り当て配分表を用意しておき、割り当て規則更新部１２が図６に示す表に従って、指定時刻ごとに割り当てを変更することが考えられる。
例えば、図６では、０：００〜１：００の時間帯では、ローカル端点のポート番号１は、待ち受け用のプライベート端点１０．１．０．１：８０に割り当てられることが示されている。この他にも、各時間帯において、待ち受け用ポートとするローカル端点のポート番号毎に、それぞれプライベート端点情報が対応づけられている。
割り当て規則更新部１２は、このような割り当て変更指示または配分計画に従い、プライベート端点割り当て表２２１のエントリを更新する。例えば、割り当て規則更新部１２は、現在のプライベート端点割り当て表２２１で示される待ち受け用ポートの割り当て状況と新たな待ち受け用ポートの割り当て指示との変更点を検出する。そして、その変更点が、待ち受け用ポートの追加（すなわち、発信用ポートから待ち受け用ポートへの変更）である場合には（ステップＳ３０２のＹｅｓ）、発信用ポート割り当て規則２２２から、待ち受け用に変更されるポートを割り当て可能とする旨の情報を削除し、プライベート端点割り当て表２２１に、割り当て先となるプライベート端点と対応づけた該ポートのエントリを追加する（ステップＳ３０３，３０４）。一方、変更点が、発信用ポートの追加（すなわち、待ち受け用ポートから発信用ポートへの変更）である場合には（ステップＳ３０２のＮｏ）、プライベート端点割り当て表２２１から、発信用に変更されるポートのエントリを削除し、発信用ポート割り当て規則２２２に、該ポートを割り当て可能とする旨の情報を追加する（ステップＳ３０５，３０６）。
いずれの場合も、セッション−ポート割り当て表２１のエントリは変更しない。このようにすることで、既設のセッションへ影響を与えずにポート用途を変更できる。
また、既設のセッションもポート用途の変更に影響を与えない。これは、既設のセッションが利用している端点の組は新規セッションでは利用されず、ポート用途が切り替わったことにより、セッション−ポート割り当て表２１にある既設セッションのエントリと重複するエントリが作成されることはないためである。
以上により、運用に支障をきたすことなくポート用途の切り替えを行うことができる。従って、ポート用途の切り替えを頻繁に行うことが可能となり、大規模なプライベート網に接続される場合であっても、アドレス変換装置に割り当てられた有限のグローバルアドレス資源であるポート資源をより効率的に利用することができる。
【実施例２】
【０００９】
次に、本発明によるアドレス変換装置の第２の実施例について説明する。本実施例は、課金機能を備えたアドレス変換装置１の例である。ポート番号が枯渇するような状況を想定すると、公平なポート資源の分配のために、利用者への課金が行えると望ましい場合がある。アドレス変換装置１に対し与えられたポート資源の使用に対して課金をする場合、先に説明したようなポート用途（発信用か待ち受け用か）の違いを考慮することが好ましい。
待ち受けは、予め特定のプライベート網ホストノードへ全セッションを転送するようポート番号を予約する必要がある。従って、１つのプライベート網ホストノードがそのポート資源を占有する。発信は、セッション確立時に特定のグローバル網側端点に対してポート番号を割り当てるが、他のグローバル網側端点について同じポート番号を割り当てることも可能である。従って、１つのプライベート網ホストノードがそのポート資源を占有するわけではない。このように、用途により割り当て時期や割り当て量が異なるため、各々異なる課金機構を適用することが好ましい。
待ち受け用途の場合、セッションの有無によらず、ポート番号を固定的に予約するように割り当てるので、待ち受け開始時点から待ち受けを終了する時点まで、該当ポートの利用者に課金すればよい。
待ち受けの設定は、通常、所定の予約手段（例えば、ポート予約システム）により行われる。よって、待ち受け用ポートの使用に対する課金は、同システムの予約処理に課金処理を組み込めばよく、そのための特別な機構は不要である。
一方、発信用途の場合、発信用ポートは、セッションの開設時に宛先となる特定のグローバル網側端点に対する使用として割り当てられる。また、発信元のプライベート網側端点も一意に決まる。これらのことから、発信ポートの課金は、セッション毎に、発信元または宛先端点から識別できる利用者に対して行うのが適当である。
このような課金を実現するには、端点から課金対象ユーザを特定する必要がある。一般に、パケットにはユーザを直接識別できる情報は含まれないため、パケットの発信元や宛先アドレス等とユーザとを対応づけて課金する方式が考えられる。
図７は、本実施例におけるアドレス変換装置１の構成例を示すブロック図である。図７に示すように、本実施例におけるアドレス変換装置１は、図２に示す第１の実施例におけるアドレス変換装置１に加えて、発信課金部２３を備える。
発信課金部２３は、グローバル網１００側向けの通信に対する課金情報を記憶する。発信課金部２３は、具体的には、アドレス変換装置１が備える記憶装置によって実現される。
また、本実施例では、発信用ポート割り当て規則２２２に、プライベート網２００側端点毎にユーザを識別するためのユーザ特定情報を含む。
また、発信制御部１１４は、グローバル網１００側向けのセッション開設時に、セッション開設の契機となったパケットのヘッダ情報から取得したプライベート網側端点の情報と、発信用ポート割り当て規則に含まれるユーザ特定情報とに基づいて課金対象ユーザを特定し、課金情報を作成して発信課金部２３に記憶させる。
次に、本実施例の動作について説明する。図８は、本実施例のアドレス変換装置１におけるアドレス変換処理についての動作例を示すフローチャートである。なお、図８におけるステップＳ１０１〜Ｓ１１０およびステップＳ１１１〜Ｓ１１４は、図３に示す第１の実施例と同様であるため、説明を省略している。
図８に示すように、グローバル網１００方向のセッション開設に係るパケットを受信した際、発信制御部１１４は、ローカル端点とするポート番号を割り当てた該セッションについてのエントリを作成する時点で、発信に対する課金情報を発信課金部２３に記憶する（ステップＳ４０１）。発信制御部１１４は、受信したパケットのヘッダからプライベート網２００側端点の情報を取得し、その情報に基づいて、発信用ポート割り当て規則から該当するユーザ特定情報を検索することによって、課金対象とするユーザを特定すればよい。なお、発信課金部２３に記憶させる課金情報は、例えば、ユーザ識別子と発信回数とを対応づけた情報であってもよい。また、各発信に対して発信時刻や相手先情報などの情報を保持するようにしてもよい。
以上により、アドレス変換装置１におけるポート利用に対して、より現実の使用に即した課金ができるようになる。
なお、本例では、セッションの開設時に課金する例を示したが、接続時間に応じて課金することも可能である。例えば、発信制御部１１４は、セッション開設時に、該セッション情報（少なくともセッション端点の組）と開始時刻とを含む課金情報を発信課金部２３に記憶させ、セッション監視タイマ部１１５が、削除タイマ満了によりセッションの終了を検出した時点で、そのセッションが発信用ポートの利用であった場合に、削除対象となったエントリによって示されるセッション情報と合致する課金情報に、終了時刻を登録するようにしてもよい。
【実施例３】
【００１０】
次に、本発明によるアドレス変換装置の第３の実施例について説明する。本実施例は、発信待ちキューを備えたアドレス変換装置１の例である。アドレス変換装置１において、発信用ポートは、対向端点が異なれば同一番号を割り当てることができるため、統計多重効果により、待ち受けに比べて効率的にポート資源の割り当てが可能である。ただし、コネクションの開設のための発信等、１回の発信に係るセッションの継続時間が短いセッションも多く、さらに、短時間のうちでの発信量の変動が大きい。このため、平均的な需要を予測して発信用にポート資源を確保しても、それを上回る発信が行われる可能性がある。
また、例えば、特定のサイトにあるサービスがテレビ放送などで報道されると、単一の対向端点に対して発信が集中するような事態が考えられる。単一の対向端点に対して複数のコネクションを張るには、ローカル端点側で（アドレス変換装置１におけるポート資源として）各々に異なるポート番号を割り振る必要があるため、ポート資源を効率よく割り当てられない可能性がある。
このように発信が輻輳した場合に、例えば単にコネクションの開設を行うパケットを破棄すると、パケット再送が頻発してネットワークの帯域を浪費する可能性がある上、再送頻度によりポート割り当てが不公平になる懸念がある。
このような輻輳時の混乱を緩和するには、アドレス変換装置１において、発信待ち行列のためのキューを用意し、順次制御を行うようにすることで、発信用のポート割り当てを公平に行えるようにすればよい。
図９は、本実施例におけるアドレス変換装置１の構成例を示すブロック図である。図９に示すように、本実施例におけるアドレス変換装置１は、図２に示す第１の実施例におけるアドレス変換装置１の構成に、発信待ちキュー２４を追加し、セッション監視タイマ部１１５をセッション監視部１１６に変更した構成を取る。
発信待ちキュー２４は、グローバル網１００側向けのセッションを開設するパケットに対してローカル端点とするポート番号（すなわち、発信用のポート資源）が割り当てられなかったパケット（セッション開設パケット）を一時保存する。なお、発信待ちキュー２４は、保持したときの順番を維持した状態で、保持しているパケットのヘッダ情報を検査する機能と、特定のパケットを取り出す機能を有する制御部（図示せず）を含む。
セッション監視部１１６は、セッション監視タイマ部１１５と同様に、計時機能を有し、セッション−ポート割り当て表２１の各エントリの削除タイマを監視してタイムアウトしたエントリを削除する機能を有するとともに、さらに削除されたエントリの情報を発信制御部１１４に通知する機能を有する。
また、本実施例では、発信制御部１１４は、グローバル網１００側向けのセッション開設パケットに対し、発信用ポートに空きがないことによってローカル端点とするポート番号が割り当てられなかった場合に、該パケット（セッション開設パケット）を発信待ちキュー２４に保持させる。また、セッション監視部１１６からセッション終了に係るエントリの削除が通知された場合に、発信待ちキュー２４に保持されているパケットに対し、エントリ削除によって解放される発信用ポートの割り当てを試みる。
なお、発信待ちキュー２４は、具体的には、アドレス変換装置１が備える記憶装置と、ＣＰＵ等のプログラムに従って動作する情報処理装置によって実現される。また、セッション監視部１１６は、具体的には、アドレス変換装置１が備えるＣＰＵ等のプログラムに従って動作する情報処理装置によって実現される。
次に、本実施例の動作について説明する。本実施例に係る動作には、パケット受信契機の処理と、エントリ削除契機の処理とがある。まず、パケット受信契機の処理について説明する。図１０は、本実施例のアドレス変換装置１におけるアドレス変換処理についての動作例を示すフローチャートである。なお、図１０におけるステップＳ１０１〜Ｓ１１０およびステップＳ１１１〜Ｓ１１４は、図３に示す第１の実施例と同様であるため、説明省略している。
図１０に示すように、グローバル網１００方向のセッション開設に係るパケットを受信した際、ローカル端点とするポート番号が割り当てられなかった場合に（ステップＳ１１１０のＮｏ）、発信制御部１１４は、送信用ポートに空きがないために割り当てられなかったのか否かを判別する（ステップＳ５０１）。空きがない以外の原因の場合、第１の実施の形態においてポート割り当てが失敗した場合と同様の処理を行う（ステップＳ１１４）。
空きがないためにローカル端点とするポート番号が割り当てられなかった場合、受信したパケットは破棄せずに、発信待ちキュー２４に格納する（ステップＳ５０２）。発信待ちキュー２４にポート未割り当てのセッション開設パケットを格納したら、本実施例に係るパケット受信契機の処理は終了である。
次に、エントリ削除契機の処理について説明する。図１１は、本実施例のアドレス変換装置１におけるセッションエントリ削除処理についての動作例を示すフローチャートである。なお、図１１におけるステップＳ２０１〜Ｓ２０３は、図４に示す第１の実施例と同様であるため、説明省略している。なお、本実施例では、ステップＳ２０１〜Ｓ２０３の動作は、セッション監視部１１６によって行われる。
図１１に示すように、セッション監視部１１６は、第１の実施例におけるセッション監視タイマ部１１５と同様に、セッション−ポート割り当て表２１に登録されている各エントリの削除タイマの設定状況を監視し、必要に応じて計時処理を行い、タイムアウトが発生したエントリがあれば削除する（ステップＳ２０１〜Ｓ２０３）。
ここで、削除したエントリが利用していたローカル端点およびグローバル端点の情報を記憶しておく。
セッション監視部１１６は、発信待ちキュー２４に保持されているパケットを古いものから順（登録順）に検査し（ステップＳ６０１）、削除エントリで示される端点情報に基づいて、発信可能なものがあるか否かを調べる（ステップＳ６０２）。具体的には、宛先アドレス情報で示されるグローバル端点が一致すれば、ローカルポートを割り当て可能と判断する。この場合（ステップＳ６０２のＹｅｓ）、図１０におけるステップＳ１１１からの処理を実行する。
即ち、発信待ちキュー２４に保持されていたパケットの中から選択された発信可能なパケットに対し、削除したエントリで利用していたローカル端点を割り当てた上で、該パケットによって開設されるセッションについてのエントリを作成して、セッション−ポート割り当て表２１に登録する（ステップＳ１１１）。そして、セッション−ポート割り当て表２１に新たにエントリを作成した後は、既設セッションの場合と同様に、パケット変換部１１２によるアドレス変換処理等を施して、適切なインタフェース（反対側のネットワークインタフェース）からアドレス変換済みパケットを送出する（ステップＳ１０４〜Ｓ１０７）。
一方、グローバル端点が一致するパケットがない場合（ステップＳ６０２のＮｏ）、発信待ちキュー２４に保持されている全パケットの宛先になっているグローバル端点を対向端点とするローカルポートは、すべて使用中であるため、発信待ちキュー２４に保持されているパケットに対するポート割り当ては行わずにそのまま処理を終える。
以上により、発信ポートが全て使用中で、プライベート網２００からの発信が出来ない場合、発信によってセッション開設の契機となるパケットを順に保持しておくことで、空きポートを順に割り当てることができる。従って、順序制御を行わない場合よりも公平なポート割り当てが可能となる。
【実施例４】
【００１１】
次に、本発明によるアドレス変換装置の第４の実施例について説明する。本実施例は、優先度を加味して発信待ち行列を制御するアドレス変換装置１の例である。本実施例におけるアドレス変換装置１は、発信待ちキュー２４を優先度毎に複数備える。また、セッションと優先度の対応づけのため、発信用ポート割り当て規則に、プライベート端点と優先度情報とを対応づけた情報を含む。
また、本実施例では、発信制御部１１４は、発信用ポートに空きがないためにローカルポートが割り当てられない場合に、該パケットのヘッダ情報に基づいて優先度を特定し、特定した優先度に対応する発信待ちキュー２４に該パケットを保持させる。具体的には、該パケットのヘッダから取得した発信元のプライベート端点の情報を用いて、発信用ポート割り当て規則の優先度情報を検索することによって、該パケットによる発信の優先度を特定する。
また、セッション監視部１１６は、セッション−ポート割り当て表２１のエントリに空きができた場合は、高優先度の発信待ちキュー２４から割り当て可能なパケットの検査を行う。
このようにすると、特定のユーザからの発信に対し、優先して発信用ポートを割り当てることができる。例えば、第２の実施例と組み合わせて、高額を支払っているユーザのトラフィックに優先して発信用ポートを割り当てることができるようになる。
【実施例５】
【００１２】
次に、本発明によるアドレス変換装置の第５の実施例について説明する。本実施例は、ポート用途の割り当て比率を自動的に調整するアドレス変換装置１の例である。上記実施例において割り当て規則更新部１２は、ポート割り当て規則２２を書き換えることにより、発信用と待ち受け用との間でポート資源の配分を調整する機能を有する。その際、用途比率の決定は所定の手順（具体的には、ユーザからの指示または配分計画）に基づくとしているが、本実施例では、上記決定を自動で行う例を説明する。すなわち、ポート割り当て規則２２の更新手順にユーザ動作を含まない構成および方法の一例を説明する。
本実施例の方針は次の通りである。
・発信と待ち受けの通信料を観測し、時間帯毎に統計量を算出する機構を設ける。
・発信と待ち受けの各々に、異なる価格で課金できるようにする。
・価格とポート資源の配分比率に初期値を与え、待ち受けポートの予約量と、発信処理の量を観測することで、価格と配分比率が適切であるかを判定する。
・もし適切でなければ、発信・待ち受けのいずれも輻輳しないように、配分比率とポート利用料金を調整する。
この方針に従い、上記判定を繰り返すことにより、人為的手段を含まずに、次第にポート資源の配分比率と利用料金とを最適値に近づけることができる。
図１２は、本実施例におけるアドレス変換システムの構成例を示すブロック図である。図１２に示すように、本実施例では、さらに発信量計測部５１と、待ち受け予約システム５２とを備える。なお、図１２では、発信量計測部５１および待ち受け予約システム５２とを別装置として示しているが、アドレス変換装置１内に組み込まれていてもよい。
発信量計測部５１は、アドレス変換装置１を通過するトラフィックのうち、グローバル網１００側への発信方向のセッションの量（発信処理を行ったセッションの量）を時間帯毎に記憶する。発信量計測部５１は、例えば、アドレス変換装置１を通過するトラフィックを観測する装置によって実現される。なお、アドレス変換装置１内に組み込まれる場合には、パケット変換部１１２や発信制御部１１４からの通知によってグローバル網１００側への発信方向のセッションの量を観測してもよい。
待ち受け予約システム５２は、アドレス変換装置１の待ち受けポートの予約を行う手段であって、ネットワーク等を通して外部のシステムやユーザから次の情報を受け付けることで、アドレス変換装置１の待ち受けポートを予約する。
５２ａ．待ち受けに利用するローカル端点のポート番号と、転送先のプライベート端点の組
５２ｂ．予約時間帯
また、待ち受け予約システム５２は、予約を行うだけでなく、予約されたポート情報（予約されたポート数を含む）をアドレス変換装置１（具体的には、割り当て規則更新部１２）に伝達したり、予約割り当て量に上限を設定したり、その上限の値をアドレス変換装置１から取得したり、予約実行時にポート毎に課金したり、ポート利用料金を時間帯毎に設定したりする。
なお、本実施例では、第２の実施例と同様に、発信時に課金する機構（発信課金部１３）を設けておく。ここで、発信方向の料金については、利用時にユーザが料金を確認するのが難しいことから、時間帯によらず一定とするのが望ましい。
次に、本実施例の動作について説明する。割り当て規則更新部１２が自動的にポート資源の割り当て（割り当て比率の決定を含む）を行うには、次のようにする。割り当て規則更新部１２は、定期的に、発信量計測部５１から発信処理の量、および待ち受け予約システム５２から待ち受けポートの予約量を取得する。そして、これらを用いて、時間帯、曜日など通信量が変化すると考えられる所定の単位で統計量を算出する。
例えば、一定期間運用した結果得られた観測値（発信処理の量および待ち受けポートの予約量）を用いて、ある曜日のある時間帯（これをｔとする）における待ち受け予約量の期待値ｐｒ＿ｔと、発信処理量の期待値ｐｓ＿ｔを得る。
次に、割り当て規則更新部１２は、前記期待値から、将来の時間帯ｔの待ち受けポート数の割り当て上限ｐ＿ｔと、待ち受けポート単価ｖｒ＿ｔを次のように場合分けして決定する。なお、ここで、所定の初期値で設定される待ち受けポート数の予約割り当て上限をｐ＿０、１回あたりの発信の単価をｖｓ＿０、待ち受けポート単価をｖｒ＿０としている。
パターン１：
発信も待ち受けもポート資源に対して十分少ない需要しかなければ、発信・待ち受けともポート資源が余っているとして、短期的には、待ち受けポートの割り当て上限を増やし、待ち受けポート単価を下げる。具体的には、ｐ＿ｔ＞ｐ＿０およびｖｒ＿ｔ＜ｖｒ＿０を満たすようにｐ＿ｔおよびｖｒ＿ｔを定める。
なお、長期では、１回あたりの発信の単価ｖｓ＿ｔも引き下げる。それに応じて発信量が増大すると予測されるため、ｐ＿ｔ，ｖｒ＿ｔは再度調整される。
パターン２：
発信のみ需要が供給を超過している、すなわち、発信ポートが一杯で割り当てられない発信要求があった場合は、待ち受け用のポート資源が余っているとして、発信用のポート資源にその一部を融通する。具体的には、待ち受け予約量が待ち受け用のポート資源を使いきらない範囲で、ｐ＿ｔ＜ｐ＿０を満たすようにｐ＿ｔを定める。
パターン３：
待ち受けのみ需要が供給を超過している、すなわち、予約ポート数が上限に達しているため予約要求を実行できなかった場合は、発信用のポート資源が余っているとして、待ち受け用のポート資源にその一部を融通する。具体的には、発信量が発信用のポート資源を使いきらない範囲で、ｐ＿ｔ＞ｐ＿０を満たすようにｐ＿ｔを定める。
パターン４：
発信・待ち受けとも需要が供給を超過している場合には、発信用ポート資源の価格は一定であることにしたため、短期的に需要を調整できるのは待ち受けポート資源だけである。このため、短期的には待ち受けポートの割り当て上限を減らし、待ち受けポート単価を上げる。具体的には、ｐ＿ｔ＜ｐ＿０およびｖｒ＿ｔ＞ｖｒ＿０を満たすように、ｐ＿ｔおよびｖｒ＿ｔを定める。
なお、長期では、１回あたりの発信の単価ｖｓ＿ｔも引き上げる。それに応じて発信量が減少すると予測されるため、ｐ＿ｔ，ｖｒ＿ｔは再度調整される。
ここで、短期的処理と長期的処理の実行方法について、例えば、割り当て規則更新部１２は、期待値からの上記場合分けの決定の結果を所定回数分保持するようにしておき、ある程度短期的処理を実行してもなお状況（すなわち場合分けの決定の結果）に変化がないと判断した場合に長期的処理を実行するようにすればよい。
このように、短期的には待ち受けポートの供給量と価格を調整し、長期的には発信ポートの価格も調整することにより、発信と待ち受け毎の需要の比率及びポート資源全体への需要を最適になるように調整できる。以上により、自動的かつ効率的にポート資源を割り当てることができる。
なお、上記は、時間帯と価格を固定すると需要が一定になることを仮定しているが、長期的に見ればその傾向は徐々に変わることが考えられるため、常に発信量と予約量を計測して、定期的に統計値を更新することが望ましい。
【実施例６】
【００１３】
次に、本発明によるアドレス変換装置の第６の実施例について説明する。本実施例は、複数のアドレス変換装置を用いてネットワークの相互接続を行う場合の例である。これまでの実施例では、アドレス変換装置１は単一の装置として動作する例を示してきた。しかし、大規模なプライベート網２００とグローバル網１００とを接続する場合には、大量のトラフィックを中継する必要があるため、単一のアドレス変換装置では十分な性能を達成できない可能性もある。
このような場合には、複数のアドレス変換装置を用意し、各アドレス変換装置に対し、ローカル端点の空間を分割して割り当てる方法が考えられる。例えば、発信専用、待ち受け専用のアドレス変換装置を用意し、その装置数の比率をもってポート用途の配分の調整を行ってもよい。ただし、このような場合でも、ポート用途を切り替える際には既設セッションの保護が必要になるし、また、発信用ポートの空きがなくなった場合の発信待ち行例制御や優先度付き発信待ち行列制御も望まれる。
本発明は、複数のアドレス変換装置で構成されるネットワーク構成においても、その個々のアドレス変換装置に対して本発明を適用して同様の効果を得ることができる。
図１３は、複数のアドレス変換装置を備えたアドレス変換システムの構成例を示す説明図である。図１３に示すアドレス変換システムは、複数のアドレス変換装置１（アドレス変換装置１−１〜ｎ）と、グローバル網側パケット分配器３１０と、プライベート網側パケット分配器３２０と、割り当て規則更新部２からなる。
本実施例におけるアドレス変換装置１−１〜ｎは、上述した単一の装置として構成されるアドレス変換装置１から割り当て規則更新部１２を除いたものである。
パケット分配器３１０，３２０は、Ｌ４スイッチ相当の機能をもつ通信装置であって、各々グローバル網１００，プライベート網２００に接続し、割り当て規則更新部２が与える分配規則に従って、網から到達するパケットのヘッダ情報から目的のアドレス変換装置１を特定し、該アドレス変換装置１へパケットを受け渡す機能を有する。
割り当て規則更新部２は、ポート番号の空間を所定の手順に従って発信用と待ち受け用とに分割し、さらに、各アドレス変換装置１に対して、ポート用途を明示して処理対象ポート番号の一覧を割り当てる。また、各アドレス変換装置１に対する処理対象ポートの割り当てに応じて、パケット分配器３１０，３２０に対して分配規則を設定する。具体的には、グローバル網側パケット分配器３１０には、待ち受けに利用可能なローカル端点としてのポート番号が割り振られたアドレス変換装置１に対し、該ローカル端点を宛先とするパケットが分配されるように分配規則を設定すればよい。また、プライベート網側パケット分配器３２０には、送信に利用可能なローカル端点としてのポート番号が割り振られたアドレス変換装置１に対し、例えば、発信元となるプライベート端点を、そのアドレス変換装置１の数に併せて振り分けて、所定のアドレス変換装置１に分配されるように分配規則を設定してもよい。
このように、複数のアドレス変換装置によって構成されるネットワーク構成においても、アドレス変換システムとして本発明を適用することができる。
なお、第１〜第６の実施例では、プライベート網とグローバル網とを接続するアドレス変換装置１の例に、グローバル網側のポート資源を効率的に割り当てる手法について説明した。この手法は、プライベート網以外の、異なるアドレス空間を採用したネットワークとＩＰｖ４グローバル網を接続するアドレス変換装置に対しても適用可能である。
例えば、ＩＰｖ６網とＩＰｖ４のグローバル網とを接続する場合、その境界には、ＮＡＴ−ＰＴや、トランスポートリレーなどのアドレス変換装置が設置される。このアドレス変換装置は、パケットのＩＰｖ４ヘッダを取り去ってＩＰｖ６ヘッダを取りつけたり、その逆を行って、ＩＰｖ４網とＩＰｖ６網の間で相互にセッションが通過できるようにすることを主目的としている。
ここで、ＩＰｖ６網はアドレス空間が十分広大であることから、ＩＰｖ４網を経由することなくホストノードが相互に到達可能な網として構築されるため、ＩＰｖ４グローバル網を経由するＩＰｖ６ホストノード間の通信は相対的に少なく、アドレス変換装置のポート資源は不足しない可能性もある。
一方、ＩＰｖ４グローバル網に設置された特定ホストノードにＩＰｖ６網からのセッション接続が多くなれば、アドレス変換装置のポート枯渇が問題になる。このような場合、本発明の手法を用いてポートを効率的に割り当てることができる。
また、上記の実施例には、割り当て可能なグローバルアドレス上のポート資源を、プライベート網からの発信用と、グローバル網からの待ち受け用とに分けて示すポート割り当て規則を記憶するポート割り当て規則記憶部と、既設のセッションを示す情報と、該セッションのプライベート網側セッション端点に対し割り当てられているグローバルアドレス上のポート資源を示す情報とを対応づけて示すセッション−ポート割り当て表を記憶するセッション−ポート割り当て表記憶部と、前記セッション−ポート割り当て表に登録されている既設セッションとポート資源との対応関係に従って受け付けたパケットのアドレス情報を変換するとともに、前記セッション−ポート割り当て表に登録されていない新規なセッションを開設するパケットを受け付けた場合に、該セッションに対し、前記ポート割り当て規則で示されるポート用途に従ってポート資源を割り当てるアドレス変換部と、発信用ポートと待ち受け用ポートの割り当て数の比率を、所定の手順に従って変更するポート用途比率変更部とを備えたアドレス変換装置の構成が示されている。上記の実施例において、ポート割り当て規則記憶部は、ポート割り当て規則２２（具体的には、ポート割り当て規則２２として記憶領域が割り当てられるアドレス変換装置１の記憶装置）によって実現される。また、セッション−ポート割り当て表記憶部は、セッション−ポート割り当て表２１（具体的には、セッション−ポート割り当て表２１として記憶領域が割り当てられるアドレス変換装置１の記憶装置）によって実現される。また、アドレス変換部は、アドレス変換部１１によって実現される。また、ポート用途比率変更部は、割り当て規則更新部１２によって実現される。
また、上記の実施例には、ポート用途比率変更部が、発信用ポートと待ち受け用ポートの割り当て数の比率の変更を、前記セッション−ポート割り当て表に既設セッションとポート資源との対応関係を保持させたまま、ポート割り当て規則を変更することによって行う構成が示されている。
また、上記実施例には、ポート用途比率変更部が、過去の利用量から予測される所定の時間帯毎のポート資源の需要の変動に基づいて、ポート用途の比率を変更する構成が示されている。このような構成によって、ポート用途の割り当て比率が最適になるように制御することができる。
また、上記実施例には、プライベート網側端点毎にユーザを識別するためのユーザ特定情報を記憶するユーザ特定情報記憶部と、ユーザ毎の課金機構に利用するための利用記録を記憶する利用記録記憶部とを備え、アドレス変換部が、新規なセッションに対する発信用ポートの割り当て時に、該セッションを開設させたパケットで示されるセッション端点の情報から特定されるユーザに対し、発信に係る利用記録を記録する発信制御部を含む構成が示されている。上記の実施例において、ユーザ特定情報記憶部は、ユーザ特定情報を含む発信用ポート割り当て規則２２２（具体的には、発信用ポート割り当て規則２２２として記憶領域が割り当てられるアドレス変換装置１の記憶装置）によって実現される。また、利用記録記憶部は、発信課金部２３によって実現される。また、発信制御部は、第２の実施例における発信制御部１１４によって実現される。このような構成によって、発信処理時に発信ユーザを識別して課金できるようになり、無駄にポート資源を使われることを防ぐことができる。
また、上記実施例には、ポート用途比率変更部が、過去の利用量から予測される所定の時間帯毎のポート資源の需要量と実際の供給量に基づいて、ポート用途の比率および課金機構におけるポート用途毎のポート資源利用単価を変更する構成が示されている。上記の実施例において、ポート用途比率変更部は、第５の実施例における割り当て規則更新部１２によって実現される。このような構成によって、発信と待ち受け毎の需要の比率及びポート資源全体への需要を最適になるように調整できる。従って、より効率的にポート資源を割り当てることができる。
また、上記実施例には、発信用ポートの割り当て待ちのパケットを一時保存する発信待ちキューを備え、アドレス変換部が、新規なセッションを開設するパケットを受け付けた場合に、発信用ポートに空きがないために発信用ポートが割り当てられないときに、発信待ちキューに該パケットを保持させるとともに、発信用ポートに空きができた時点で、発信待ちキューに保持されているパケットを順に検査し、該パケットが開設しようとしているセッションに該発信用ポートが割り当て可能であれば該発信用ポートを割り当てる発信制御部とを含む構成が示されている。上記の実施例において、送信待ちキューは、発信待ちキュー２４によって実現される。また、発信制御部は、第３の実施例における発信制御部１１４によって実現される。このような構成によって、発信処理を平等に行うことができる。例えば、発信が同時に大量に到達し、発信用ポートの確保が十分でなかった場合であっても、それを公平に分配することができる。
また、上記実施例には、異なる優先度に対応する複数の発信待ちキューを備え、発信制御部が、発信待ちキューにパケットを保持させる際に、該パケットで示されるプライベート網側端点に基づいて識別されるユーザの優先度を決定し、決定した優先度に対応する発信待ちキューに該パケットを保持させるとともに、発信用ポートに空きができた時点で、優先度の高い待ち行列キューから該発信用ポートの割り当てを試みる構成が示されている。上記の実施例において、発信待ちキューは、第４の実施例における発信待ちキュー２４によって実現される。また、発信制御部は、第４の実施例における発信制御部１１４によって実現される。このような構成によって、例えば、課金機能と連動させることで、ポート資源の分配の自由度を高めることができる。
また、上記実施例には、アドレス変換部が、セッション−ポート割り当て表の各エントリに対し、所定の条件に従って開始されるタイマの計時処理により、セッションの終了を判別するセッション監視タイマ部を含む構成が示されている。上記の実施例において、セッション監視タイマ部は、セッション監視タイマ部１１５によって実現される。
また、上記実施例には、片方の網Ｐのアドレス空間に、他方の網Ｇのアドレス空間が含まれるか、または網Ｐのアドレス空間から網Ｇのアドレス空間上への写像が存在する２つのパケット交換網の境界に位置して、それらの網の相互接続を行うアドレス変換装置であって、当該アドレス変換装置で割り当て可能な網Ｇ側のトランスポート層ポート番号空間上のポート資源を、網Ｐから網Ｇへのセッション開設に用いる発信用と、網Ｇから網Ｐへのセッション開設に用いる待ち受け用とに分けて示すポート割り当て規則を記憶するポート割り当て規則記憶部と、既設セッションのセッション端点を示す情報と、該セッションの網Ｐ側セッション端点に対し割り当てられている網Ｇ側のトランスポート層ポート番号空間上のポート資源を示す情報とを対応づけて示すセッション−ポート割り当て表を記憶するセッション−ポート割り当て表記憶部と、セッション−ポート割り当て表に登録されている既設セッションとポート資源との対応関係に従って受け付けたパケットのアドレス情報を変換するとともに、セッション−ポート割り当て表に登録されていない新規なセッションを開設するパケットを受け付けた場合に、該セッションに対し、ポート割り当て規則で示されるポート用途に従ってポート資源を割り当てるアドレス変換部と、発信用ポートと待ち受け用ポートの割り当て数の比率を、所定の手順に従って変更するポート用途比率変更部とを備えたアドレス変換装置の構成が示されている。なお、ここでいう片方の網Ｐのアドレス空間に他方の網Ｇのアドレス空間が含まれるか、または網Ｐのアドレス空間から網Ｇのアドレス空間上への写像が存在する２つのパケット交換網の関係とは、例えば、ＩＰｖ６網（網Ｐに該当）とＩＰｖ４のグローバル網（網Ｇに該当）との関係である。このような構成によれば、グローバル網とプライベート網との相互接続の為に限らず、アドレス空間の異なる網の相互接続においてグローバルアドレス資源の枯渇の可能性のある網接続についてもその資源をより効率的に利用することできる。
また、上記の実施例には、アドレス変換を行ってパケットを転送する１台以上のアドレス変換装置と、当該アドレス変換システムで割り当て可能なグローバルアドレス上のポート資源の全部または一部を、用途を指定してアドレス変換装置に割り当てるポート割り当て管理装置とを備え、アドレス変換装置は、既設セッションのセッション端点を示す情報と、該セッションのプライベート網側セッション端点に対し割り当てられているグローバルアドレス上のポート資源を示す情報とを対応づけて示すセッション−ポート割り当て表を記憶するセッション−ポート割り当て表記憶部と、セッション−ポート割り当て表に登録されている既設セッションとポート資源との対応関係に従って受け付けたパケットのアドレス情報を変換するとともに、セッション−ポート割り当て表に登録されていない新規なセッションを開設するパケットを受け付けた場合に、該セッションに対し、ポート割り当て管理装置から割り当てられたポート資源をその用途に従って割り当てるアドレス変換部とを備え、ポート割り当て管理装置は、アドレス変換装置に割り当てるポート数の比率を、所定の手順に従って変更するポート用途比率変更部を備えたアドレス変換システムの構成が示されている。上記の実施例において、ポート割り当て管理装置は、割り当て規則更新部２を備える情報処理装置によって実現される。また、アドレス変換装置は、アドレス変換装置１ー１〜１−ｎによって実現される。このような構成によって、大規模なプライベート網とグローバル網を接続する際に単一の装置では十分な性能を達成できない場合に複数のアドレス変換装置によって構成される場合であっても本発明を適用できる。また、例えば、発信専用、待ち受け専用のアドレス変換装置を用意し、その装置数の比率をもってポート用途の調整を行うことも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００１４】
本発明は、異なるアドレス空間をもつ網の相互接続を行うためにアドレス変換機能を有するアドレス変換装置に適用可能である。例えば、ＩＰｖ４グローバル網とプライベート網とを接続し、ポート番号を動的に割り当てるＮＡＰＴ機能や、トランスポートリレー機能を備えたルータ、スイッチ、セッション中継装置に好適に適用可能である。また、例えば、ＩＰｖ６網とＩＰｖ４網とを接続するＮＡＰＴ−ＰＴ機能やトランスポートリレー機能を備えた同種の装置にも好適に適用可能である。
この出願は、２００７年６月１５日に出願された日本出願特願第２００７−１５８４７７号を基礎とする優先権を主張し、その開示のすべてをここに取り込む。
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【国際調査報告】
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