(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＰｖ４ネットワーク上にあるＩＰｖ６端末と、制御サーバとの間に接続されたルータにおいてＩＰｖ６−ＩＰｖ４転換を行う方法であって、前記制御サーバおよび前記ルータは、ＩＰｖ４通信およびＩＰｖ６通信の双方が可能なデュアルスタックとして構成され、当該方法は、
前記ＩＰｖ６端末のトンネル生成要求に応じたトンネル生成要求メッセージを、前記制御サーバからＩＰｖ４ネットワークを通じて受信するステップであって、前記トンネル生成要求メッセージは、前記制御サーバによって、前記制御サーバに対して予め登録されている複数のルータの中から、各ルータに現在設定されているトンネルの数と各ルータに対して追加設定可能なトンネルの数とトンネルに使用されるデータ量とに基づいて、前記ルータが前記ＩＰｖ６端末とのトンネルを設定するのに使用すべき終端ルータとして選択されたことに応答して、前記ルータに送信されるステップと、
前記受信したトンネル生成要求メッセージに対するトンネル生成応答メッセージを、前記制御サーバに伝送するステップと、
前記トンネル生成応答メッセージが前記制御サーバから前記ＩＰｖ６端末に送信されて、前記ＩＰｖ６端末によって前記トンネル生成応答メッセージに基づいて当該ルータを終端ルータとするトンネルが生成されて、該生成されたトンネルを介して前記ＩＰｖ６端末からメッセージを受信すると、前記受信したメッセージに対するＩＰｖ６−ＩＰｖ４転換を行うステップと
を含み、前記ＩＰｖ６−ＩＰｖ４転換を行うステップは、前記生成されたトンネルを介して前記ＩＰｖ６端末からＩＰｖ６ヘッダ情報とＩＰｖ４ヘッダ情報とを含むメッセージを受信すると、ＩＰｖ４ヘッダ情報内の終端ルータの情報を介して前記受信したメッセージが終端ルータ自身を宛先としていることを確認し、ＩＰｖ６通信を介して前記受信したメッセージが伝送されることができるよう、前記受信したメッセージからＩＰｖ４ヘッダ情報内の終端ルータの情報を除去することを含むことを特徴とする、制御サーバの性能を向上させるためのサーバ基盤のＩＰｖ６−ＩＰｖ４転換方法。
【請求項２】
前記制御サーバから受信した前記トンネル生成要求メッセージに含まれるルーティング情報をルーティングテーブルに登録するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の制御サーバの性能を向上させるためのサーバ基盤のＩＰｖ６−ＩＰｖ４転換方法。
【請求項３】
前記ルータが、該ルータに設定されているトンネルの数と、該ルータに対して追加設定可能なトンネルの数とを示す状態情報を前記制御サーバに周期的に伝送するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の制御サーバの性能を向上させるためのサーバ基盤のＩＰｖ６−ＩＰｖ４転換方法。
【請求項４】
予め登録されている複数のルータと接続された制御サーバにおいて、前記複数のルータは前記制御サーバとＩＰｖ４ネットワーク上にあるＩＰｖ６端末との間にあり、該制御サーバ自身の性能を向上させるためにＩＰｖ６−ＩＰｖ４転換を行うために実行される方法であって、前記制御サーバおよび前記複数のルータは、ＩＰｖ４通信およびＩＰｖ６通信の双方が可能なデュアルスタックとして構成され、前記制御サーバは、前記複数のルータの各々から受信した状態情報を格納するように構成され、各ルータの状態情報は、各ルータに設定されているトンネルの数と、各ルータに対して追加設定可能なトンネルの数とを含み、前記方法は、
前記ＩＰｖ６端末から前記ＩＰｖ４ネットワークを介してトンネル生成要求メッセージを受信するステップと、
前記制御サーバに対して予め登録されている前記複数のルータの中から、前記状態情報に含まれる各ルータに設定されているトンネルの数と各ルータに対して追加設定可能なトンネルの数とトンネルに使用されるデータ量とに基づいて、前記ＩＰｖ６端末との間のトンネルを設定するのに使用すべき終端ルータを選択するステップと、
該選択された終端ルータに、前記ＩＰｖ６端末から受信したトンネル生成要求メッセージを伝送するステップと、
前記選択された終端ルータから前記トンネル生成要求メッセージに対するトンネル生成応答メッセージを受信して、該トンネル生成応答メッセージを前記ＩＰｖ６端末に伝送するステップと、
前記トンネル生成応答メッセージを受信した前記ＩＰｖ６端末によって前記ＩＰｖ６端末と前記終端ルータとの間にトンネルが生成され、該生成されたトンネルを介して前記ＩＰｖ６端末から前記終端ルータにメッセージが伝送され、当該メッセージが前記終端ルータにおいてＩＰｖ６−ＩＰｖ４転換されると、転換されたメッセージを前記終端ルータからＩＰｖ６通信を介して受信するステップと
を含むことを特徴とする、制御サーバの性能を向上させるためのサーバ基盤のＩＰｖ６−ＩＰｖ４転換方法。
【請求項５】
前記ＩＰｖ４ネットワークに追加された新しいルータを登録するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項４に記載の制御サーバの性能を向上させるためのサーバ基盤のＩＰｖ６−ＩＰｖ４転換方法。
【請求項６】
前記新しいルータを登録するステップは、
前記新しいルータから、前記新しいルータに設定されているトンネルの数と、前記新しいルータに対して追加設定可能なトンネルの数とを示す状態情報を含む登録要求メッセージを受信するステップと、
前記受信した状態情報を使用することによって前記新しいルータが利用可能であるか否かを確認するステップと、
前記新しいルータが利用可能な状態にあるとき、前記受信した状態情報を使用することによって前記新しいルータとの接続を設定するステップと、
前記登録要求メッセージに対する登録応答メッセージを前記新しいルータに伝送するステップと、
前記新しいルータの状態情報を周期的に確認するためのメッセージを前記新しいルータとの間で送受信するステップと
を含むことを特徴とする、請求項５に記載の制御サーバの性能を向上させるためのサーバ基盤のＩＰｖ６−ＩＰｖ４転換方法。
【請求項７】
予め設定された所定の期間の後、前記終端ルータと前記ＩＰｖ６端末との間の前記生成されたトンネルを削除するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項４に記載の制御サーバの性能を向上させるためのサーバ基盤のＩＰｖ６−ＩＰｖ４転換方法。
【請求項８】
ＩＰｖ４ネットワーク上にあるＩＰｖ６端末と、制御サーバとの間に接続された、ＩＰｖ６−ＩＰｖ４転換を行うためのルータであって、前記制御サーバおよび当該ルータは、
ＩＰｖ４通信およびＩＰｖ６通信の双方が可能なデュアルスタックとして構成され、当該ルータは、
ＩＰｖ４ネットワークを介して前記ＩＰｖ６端末とインターフェースし、前記ＩＰｖ６端末とのトンネルを設定する、ＩＰｖ６端末インターフェース部と、
前記制御サーバによって、前記制御サーバに対して予め登録されている複数のルータの中から、各ルータに現在設定されているトンネルの数と各ルータに対して追加設定可能なトンネルの数とトンネルに使用されるデータ量とに基づいて、当該ルータが前記ＩＰｖ６端末とのトンネルを設定する終端ルータとして選択されたことに応答して、前記制御サーバから前記ＩＰｖ６端末のトンネル生成要求に応じたトンネル生成要求メッセージがＩＰｖ４ネットワークを通じて送信されると、該トンネル生成要求メッセージに対するトンネル生成応答メッセージを生成して前記制御サーバに伝送し、および前記制御サーバから前記トンネル生成応答メッセージが前記ＩＰｖ６端末に送信され、前記ＩＰｖ６端末によって、前記トンネル生成応答メッセージに基づいて当該ルータを終端ルータとするトンネルが生成されて、該生成されたトンネルを介して前記ＩＰｖ６端末からメッセージを受信すると、前記メッセージに対するＩＰｖ６−ＩＰｖ４転換を行う、転送制御部と、
前記制御サーバから受信した前記トンネル生成要求メッセージに含まれるルーティング情報を登録するためのルーティングテーブルと、
前記生成されたトンネルを介して前記ＩＰｖ６端末から前記メッセージを受信すると、ＩＰｖ６通信を介して前記制御サーバとインターフェースする、制御サーバインターフェース部と
を備え、前記転送制御部は、前記生成されたトンネルを介して前記ＩＰｖ６端末からＩＰｖ６ヘッダ情報とＩＰｖ４ヘッダ情報とを含むメッセージを受信すると、ＩＰｖ４ヘッダ情報内の終端ルータの情報を介して前記受信したメッセージが終端ルータ自身を宛先としていることを確認し、ＩＰｖ６通信を介して前記受信したメッセージが伝送されることができるよう、前記受信したメッセージからＩＰｖ４ヘッダ情報内の終端ルータの情報を除去することにより、前記ＩＰｖ６−ＩＰｖ４転換を行うように構成されることを特徴とするルータ。
【請求項９】
前記転送制御部は、前記ルータに設定されているトンネルの数と前記ルータに対して追加設定可能なトンネルの数とを示す状態情報を、前記制御サーバに周期的に伝送することを特徴とする、請求項８に記載のルータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サーバ基盤（server based）のＩＰｖ６−ＩＰｖ４転換（IPv6 over IPv4 transition）方法及び装置に関し、特に、制御サーバの性能を向上させるための制御サーバ基盤のＩＰｖ６−ＩＰｖ４転換方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に制御サーバ基盤のＩＰｖ６−ＩＰｖ４転換方法は、サービス端末が、制御サーバに自身のサービス登録し、通信の対象となる端末のアドレス変換された情報を要求できるようにするために、制御サーバへの制御トンネルを生成する（ＲＦＣ２５２９、ＲＦＣ３０５３とも呼ばれる）方法である。ＩＰｖ６端末は、生成された制御トンネルを使用することによって、受信端末（相手側）のＩＰｖ６アドレスと通信可能なＩＰｖ４アドレスを制御サーバに要求して、ＩＰｖ４アドレスを取得することができる。このような情報は、各端末が最初に制御トンネルを生成するとき、制御サーバにトンネル生成要求メッセージを伝送して制御サーバに自身を登録することによって管理される。
【０００３】
一方、ＩＰｖ６−ＩＰｖ４転換のための従来の方法としては、変換（translation）方法及びサーバ基盤転換方法がある。
【０００４】
上記した変換方法は、２つの互いに異なるバージョンのＩＰネットワークの間にアドレス変換器を設けることによって、ＩＰｖ６とＩＰｖ４の連動ができるようにする方法である。このような方法では、すべてのパケットに対してアドレス変換を行わなければならないという拡張性の問題点がある。
【０００５】
上記したサーバ基盤の転換（ＩＰｖ６−ＩＰｖ４転換）方法は、トンネルブローカー（Tunnel Broker）（ＲＦＣ３０５３）、テレド（Teredo）、及びＩＳＡＴＡＰ（Intra-Site Automatic Tunnel Addressing Protocol）に分けることができる。
【０００６】
上記トンネルブローカーとは、トンネルをリレー（relay）するための装置であって、ＩＰｖ４ネットワークにある端末が、ＩＰｖ４ネットワークとＩＰｖ６ネットワークとの間のゲートウェイ（gateway）までのトンネルを生成する。ここで、上記制御トンネルの生成は、ＩＰｖ４ネットワークに位置する端末が、ＩＰｖ６ネットワークの端末と通信を行うためにサーバに自身の情報を登録し、相手側と通信するために情報を獲得することを可能にする。
【０００７】
次いで、テレドは、上記トンネルブローカー方法と類似した方法を使用するが、ＩＡＮＡ（Internet Assigned Numbers Authority）により公式的には割り当てられていない。しかし、このような方法は、テレドのためのプレフィックスが別途に定義されており、ＩＰｖ４ネットワーク内の端末がＮＡＴ（Network Address Translation）下にある可能性を含むようにプロトコルが設計される。しかしながら、上記トンネルブローカー方法は、ＲＦＣ３０６３の一般的な構造のみを記述するが、実際にはアドレス変換等を考慮して実装されるため、テレドとトンネルブローカー方法に多くの差はない。また、テレドは、ＩＰｖ６アドレスからＩＰｖ４アドレスを抽出することができることから、テレドリレー（Teredo relay）のような装置を介することなく端末間で相互に直接通信することができ、これが２つの方法の相違点である。
【０００８】
一方、上記ＩＳＡＴＡＰは、ＩＰｖ４イントラネットに存在する端末と、同イントラネットの他の端末との通信、またはイントラネットに接続されたＩＰｖ６公衆（public）ネットワークに存在する端末との通信を提供するための、端末間、または端末とルータとの間の自動トンネリング（automatic tunneling）方法である。このような方法は、未だＲＦＣにより標準化されていないプロトコルであるが、基本的にはマイクロソフト社のＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標）オペレーティングシステムで提供されている。ＩＳＡＴＡＰのアドレスは、：：０：５ＥＦＥ：ｗ．ｘ．ｙ．ｚのインターフェース識別子（interface identifier）を有し、ここでｗ．ｘ．ｙ．ｚはＩＰｖ４アドレスである。当該ＩＳＡＴＡＰインターフェース識別子を、ＩＰｖ６ユニキャストアドレス（unicast address）に有効な６４ビットのプレフィックスと結合することができる。
【０００９】
このようにＩＳＡＴＡＰアドレスには、ＩＰｖ４互換（compatible）アドレス、６  ｏｖｅｒ  ４アドレス、６  ｔｏ  ４アドレスなど、ＩＰｖ４ネットワークを介してＩＳＡＴＡＰトラフィックを伝送するのに使用されるＩＰｖ４ソースアドレス及び宛先アドレス（destination address）が含まれる。
【００１０】
しかし、上述の一般的なＩＰｖ６−ＩＰｖ４転換方法には、サービス端末の数が増加すると制御トンネルの数が増加し、制御サーバのトンネル管理における負担が加重されるという問題点がある。これは制御サーバが、各制御トンネルの存在期間（lifetime）を測定し、端末のサービスが終了すると制御トンネルを削除するか、または維持するためである。さらに、制御サーバは制御トンネルを介して、通信する端末へのデータの伝送を転送することができる。上述のように、制御トンネルの維持と制御トンネルを介したデータの転送は、サーバの性能の低下の原因となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】韓国特許公開公報第２００６−０１１１８１０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
従って、本発明の目的は、サービス端末の数の増加に関わらず制御トンネルを容易に管理し、トンネルを介したデータ転送（data forwarding）を可能にして制御サーバの性能およびサービス安定性を向上させるためのＩＰｖ６−ＩＰｖ４転換方法及び装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記した本発明の目的を達成するために、本発明の一態様によると、ＩＰｖ６端末と制御サーバとの間に接続されたルータにおいて、制御サーバの性能を向上されるためにＩＰｖ６−ＩＰｖ４転換を行う方法が提供され、該方法は、上記ＩＰｖ６端末のトンネル生成要求に応じて動作する上記制御サーバからのトンネル生成要求メッセージを受信するステップと、該受信されたトンネル生成要求メッセージに対するトンネル生成応答メッセージを、上記制御サーバを介して上記ＩＰｖ６端末に伝送するステップと、上記トンネル生成応答メッセージを受信した上記ＩＰｖ６端末により生成されたトンネルを介してＩＰｖ６−ＩＰｖ４転換を行うステップと、を含むことを特徴とする。
【００１４】
上記した本発明の目的を達成するための本発明の別の態様によると、制御サーバの性能を向上されるためにＩＰｖ６端末と複数のルータとの間に接続された制御サーバにおいて、該制御サーバ自身の性能を向上させるためにＩＰｖ６−ＩＰｖ４転換を行う方法が提供され、該方法は、ＩＰｖ４ネットワークに存在する上記ＩＰｖ６端末から、上記ＩＰｖ４ネットワークを介してトンネル生成要求メッセージを受信するステップと、予め登録されているルータの中から終端（edge）ルータを選択して該終端ルータと上記ＩＰｖ６端末との間のトンネルを生成するステップと、上記選択された終端ルータにトンネル生成要求メッセージを伝送するステップと、上記選択された終端ルータからの上記トンネル生成要求メッセージに対応するトンネル生成応答メッセージを受信して、該受信したトンネル生成応答メッセージを上記ＩＰｖ６端末に伝送するステップと、上記トンネル生成応答メッセージを受信して該メッセージが上記ＩＰｖ６端末から生成されたトンネルを介して上記終端ルータに伝送されると、上記終端ルータから、ＩＰｖ６−ＩＰｖ４転換されたメッセージを受信するステップと、を含むことを特徴とする。
【００１５】
上記本発明の目的を達成するための本発明の別の態様によると、ＩＰｖ６端末と制御サーバとの間に連結されてＩＰｖ６−ＩＰｖ４転換を行う装置として、上記ＩＰｖ４ネットワークを介して上記ＩＰｖ６端末とインターフェースし、上記ＩＰｖ６端末とトンネルを設定してメッセージを送受信するＩＰｖ６端末インターフェース部と、該装置がトンネル設定のための終端ルータとして上記制御サーバによって選択されて上記制御サーバからトンネル生成要求メッセージを受信すると、該装置自身に関する情報を含むトンネル生成応答メッセージを上記制御サーバに伝送し、および上記ＩＰｖ６端末が上記制御サーバからのトンネル生成応答メッセージを受信してトンネルを生成すると、ＩＰｖ６−ＩＰｖ４転換を行う、転送制御部と、上記トンネル生成要求メッセージに含まれるルーティング情報を登録するルーティングテーブルと、上記生成されたトンネルを介して上記ＩＰｖ６端末からメッセージを受信すると、ＩＰｖ６を介して上記制御サーバとインターフェースする制御サーバインターフェース部とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
上述したように、本発明は、制御サーバにより選択された終端ルータと端末との間に制御トンネルを生成することにより、サービス端末の数の増加に関わらず制御トンネルを容易に管理することができ、データ転送が可能である。したがって、すべての端末に制御サーバへの制御トンネルを設定することによって起こる制御サーバの負荷を防ぐことができ、制御サーバの性能を向上させてサービスの安定性を高めることができ、加入者数の増加によるサービスの拡張性を保障することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態によるサーバ基盤のＩＰｖ６−ＩＰｖ４転換システムにおいて終端ルータを介するトンネル構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態による終端ルータの詳細な構成を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態によるサーバ基盤のＩＰｖ６−ＩＰｖ４転換システムにおいて終端ルータを介するトンネルを設定するための手順を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態による端末からのトンネルを生成するルータを決定するために制御サーバによって実行される動作を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態によるサーバ基盤のＩＰｖ６−ＩＰｖ４転換システムの制御サーバからルータに伝送されるトンネル要求メッセージを示す図である。
【図６】本発明の一実施形態によるサーバ基盤のＩＰｖ６−ＩＰｖ４転換システムのトンネル終端ルータから制御サーバに伝送されるトンネル応答メッセージを示す図である。
【図７】本発明の一実施形態によるＩＰｖ６−ＩＰｖ４転換を行うための制御メッセージパケット処理動作を示す図である。
【図８】本発明の一実施形態によるサーバ基盤のＩＰｖ６−ＩＰｖ４転換システムにおけるデータ転送を示す図である。
【図９】本発明の一実施形態によるサーバ基盤のＩＰｖ６−ＩＰｖ４転換システムにおける終端ルータと制御サーバとの接続を確認する動作を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付した図面を参照し、本発明の好ましい実施形態を詳しく説明する。同様の参照符号は明細書を通じて同様の構成要素を示す。また、本発明の説明では、本発明の理解を妨げないように、公知機能または構成の具体的な説明を省略することもある。
【００１９】
図１は、本発明の実施形態にかかる、トンネル終端ルータとサーバを含むサーバ基盤のＩＰｖ６−ＩＰｖ４転換システムを示す図である。
【００２０】
図１を参照すると、ＩＰｖ６−ＩＰｖ４転換システムは、複数の端末１０１と、トンネル（ＩＰｖ６−ＩＰｖ４トンネル；以下、制御トンネルという）を形成するための複数のルータ１０２と、特定の端末１０１からのトンネル生成要求に応じて、利用可能なトンネルのための終端ルータ１０２を選択し、該選択された終端ルータ１０２を介して上記端末１０１へのメッセージの送信／上記端末１０１からのメッセージの受信をするための制御サーバ１０３とを含む。
【００２１】
端末１０１はＩＰｖ６端末であって、上記制御サーバ１０３にトンネル生成を要求し、要求に対する結果に応じて上記終端ルータ１０２を用いて制御トンネルを生成する。
【００２２】
終端ルータ１０２を、ＩＰｖ４データとＩＰｖ６データの両方の処理が可能なデュアルスタックルータとして構成することができる。さらに、終端ルータ１０２は、トンネル生成を要求する端末１０１と制御トンネルを介して通信し、ＩＰｖ４／ＩＰｖ６メッセージ（トンネル生成要求メッセージ）を伝送することができるように、伝送制御プロトコル（ＴＣＰ：transmission control protocol）を通じて制御サーバ１０３とのＩＰｖ６通信を行う。さらに、終端ルータ１０２が制御サーバ１０３との最初の接続を試みるとき、終端ルータ１０２は、制御サーバ１０３に登録要求のためのメッセージ（Ｉｎｉｔ  Ｍｓｇ．）を伝送して該終端ルータ自身の存在を知らせ、現在設定されているトンネルの数と、設定するのに追加可能なトンネルの数とを伝送する。
【００２３】
制御サーバ１０３は、ＩＰｖ６端末１０１の増加に応じて新しいルータを追加（登録）し、追加されたルータに関する情報を格納し、上記追加されたルータに関する状態情報を周期的に確認（check）して、上記追加されたルータを使用することができるか否かを認識する。そして、制御サーバ１０３は、トンネルの数及び利用可能性に応じて、登録されている複数のルータの中から、端末１０１とのトンネルを形成するための終端ルータを決定する。
【００２４】
上記のような構成を有するＩＰｖ６−ＩＰｖ４転換システムにおいて、生成されたトンネルを介する端末１０１と制御サーバ１０３と間の通信を転換するための装置である終端ルータ１０２の構造について、以下の図２を参照してより具体的に説明する。
【００２５】
図２は、本発明の一実施形態による終端ルータの詳細な構成を示す図である。
【００２６】
図２を参照すると、終端ルータ１０２は、ＩＰｖ６端末インターフェース１１１と、転送制御部（forwarding controller）１１２と、ルーティングテーブル１１３と、制御サーバインターフェース１１４とを含む。
【００２７】
ＩＰｖ６端末インターフェース１１１は、ＩＰｖ４ネットワークを介して端末１０１とインターフェースし、メッセージを送受信するために端末１０１とのトンネルを設定する。
【００２８】
転送制御部１１２は、制御サーバ１０３によってトンネルを設定するための終端ルータとして選択されて制御サーバ１０３からトンネル生成要求メッセージを受信し、制御サーバ１０３から受信したトンネル生成要求メッセージ内に含まれる情報を使用することによりトンネルインターフェースを生成する。また、端末１０１が制御サーバ１０３からトンネル生成要求メッセージを受信してトンネルを生成すると、転送制御部１１２は、生成されたトンネルを介して端末１０１と制御サーバ１０３との間の通信を転換（ＩＰｖ６−ＩＰｖ４転換）する。さらに、転送制御部１１２は、ＩＰｖ６データの転送を制御して、トンネル生成のために制御サーバ１０３に自身の存在を知らせ、自身の状態情報とルーティングテーブル１１３に登録された情報とを伝送する。ここで上記状態情報には、終端ルータ１０２に現在設定されているトンネルの数、及び設定するために追加可能なトンネルの数などが含まれる。
【００２９】
ルーティングテーブル１１３は、転送制御部１１２によって生成されたトンネルインターフェースに関するルーティング情報（ＩＰｖ４及びＩＰｖ６アドレスなど）を登録する。
【００３０】
制御サーバインターフェース１１４は、ＴＣＰを介して接続される制御サーバ１０３との通信のためのインターフェースを行い、生成されたトンネルを介して端末１０１からメッセージを受信すると、ＩＰｖ６を介して制御サーバ１０３とインターフェースを行う。
【００３１】
さらに、上記ルータを介してＩＰｖ６端末と制御サーバ間とのトンネルを設定するための処理を、図３に関連して詳細に説明する。
【００３２】
図３は、本発明の一実施形態にかかる、サーバ基盤のＩＰｖ６−ＩＰｖ４転換システムにおいてルータを介してトンネルを設定するための処理を示す図である。
【００３３】
図３を参照すると、ステップ２０１で、端末１０１は、ＩＰｖ４ネットワークを介してトンネル生成要求メッセージをルータ１０２に伝送する。そして、ルータ１０２は、メッセージリレーによりトンネル生成要求メッセージを制御サーバ１０３に伝送する。ここで、上記端末１０１からの制御トンネル（ＩＰｖ６−ＩＰｖ４トンネルという）がまだ生成されておらず、ＩＰｖ４メッセージタイプで要求されるため、上記トンネル生成要求メッセージはＩＰｖ４メッセージタイプで伝送される。
【００３４】
さらに、ステップ２０２で、上記トンネル生成メッセージを受信した制御サーバ１０３は、端末に関する情報（ＮＡＴ、Ｐｏｒｔ、ＩＰｖ４のプライベートアドレス、ＩＰｖ４のグローバルアドレス、ＩＰｖ６アドレスなど）を記憶し、現在のトンネルの数、トンネルの有用性（utilization）などを考慮して複数のルータ１０２の中から、制御トンネルを実質的に生成するためのトンネルの終端ルータ１０２を選択する。
【００３５】
したがって、選択された終端ルータ１０２は、ステップ２０３で制御サーバ１０３からトンネル生成要求メッセージを受信し、該選択された終端ルータ１０２は、ステップ２０４でトンネル生成応答メッセージを制御サーバ１０３に伝送する。この際、選択された終端ルータ１０２は、上記トンネル生成要求メッセージに含まれる情報を使用することによりトンネルインターフェースを生成し、これに対するルーティング情報をルーティングテーブル１１３に登録する。
【００３６】
したがって、ステップ２０５で、終端ルータ１０２は、受信したトンネル生成のための情報を含むトンネル生成応答メッセージを、制御サーバ１０３を介して端末１０１に伝送する。その後ステップ２０６で、端末１０１は、上記トンネル生成応答メッセージに含まれた情報を使用することによって、終端ルータ１０２への制御トンネルを生成する。ここで、端末１０１は、生成された制御トンネルを介して、通信する受信端末に関する情報を制御サーバ１０３に要求する。すなわち、端末１０１はルータ１０２に制御トンネルを設定し、これによってルータ１０２は、ＩＰｖ６を介して制御サーバ１０３と通信する。
【００３７】
このようなトンネル設定の手順における上記制御サーバの動作を、図４を参照してさらに具体的に説明する。
【００３８】
図４は、本発明の一実施形態にかかる、特定の端末からトンネルを生成するルータを決定するために制御サーバによって実行される動作を示す図である。
【００３９】
図４を参照すると、ステップ３０１で、新しいルータが登録を要求すると、制御サーバ１０３は上記新しいルータを追加（登録）し、ステップ３０２で、制御サーバ１０３は、上記新しいルータによって設定されたトンネルの数、または利用可能なトンネルのタイプに関する情報を格納し、接続を設定する。サービス端末の数が増加すると必要な分の新しいルータを制御サーバ１０３に登録することによって、該登録されたルータの中から適切なルータを、トンネルを生成するための終端ルータ１０２として選択することが可能になる。
【００４０】
次いで、ステップ３０３で、制御サーバ１０３が端末１０１からトンネル生成要求メッセージを受信すると、該制御サーバ１０３は、ステップ３０４で、予め格納された終端ルータ情報を取り出し、登録されているルータから上記端末１０１とのトンネルを生成するための終端ルータを選択する。この際、制御サーバ１０３は、ルータ毎のトンネルの数、トンネルの利用可能性、およびトンネルに使用されるデータ量を決定し、（最も負担のない）適切なルータを選択する。
【００４１】
その後、ステップ３０５で、制御サーバ１０３は、選択された終端ルータ１０２にトンネル生成要求メッセージを伝送して、トンネルを設定するよう指示し、ステップ３０６で、上記選択された終端ルータ１０２からトンネル設定に対する結果を含むトンネル生成応答メッセージを受信し、ステップ３０７で、受信したトンネル生成応答メッセージを端末１０１に伝送する。ここで、トンネル生成要求メッセージの構造は、図５に図示される通りである。トンネル生成要求メッセージは、ＩＰヘッダ、ｃｍｄ、Ｔｙｐｅ、Ｎａｔ、存続期間、端末のＩＰｖ４アドレス（ＣｏＡ（Care of Address）という）、および端末のＩＰｖ６アドレスのフィールドを含み、端末がＣｏＡとＮａｔに属するとき、上記トンネル生成要求メッセージはさらにプライベードＣｏＡフィールドを含む。ここで、ｃｍｄフィールドは動作（operation）を表し、Ｔｙｐｅフィールドはトンネルのタイプ（例えば、ＩＰｖ６−ＩＰｖ４など）を表し、ＮａｔＰｏｒｔは端末がナット（Ｎａｔ）に属するか否かを示す。
【００４２】
トンネル生成応答メッセージの構造は、図６に図示される通りであり、ＩＰヘッダ、ｃｍｄ、ｒｅｓｕｌｔ、Ｒｅａｓｏｎ、および端末のＩＰｖ６アドレスフィールドを含む。ここで、Ｒｅｓｕｌｔフィールドは、トンネルの設定結果を表し、Ｒｅａｓｏｎフィールドは失敗した場合の原因を表す。
【００４３】
ＩＰｖ６−ＩＰｖ４システムにおいて制御トンネルを生成し、生成された制御トンネルを介して送受信される制御メッセージパケットを処理するための動作について、図７を参照して具体的に説明する。
【００４４】
図７は、本発明の一実施形態にかかる、ＩＰｖ６−ＩＰｖ４転換のための制御メッセージパケットの処理動作を示す図である。
【００４５】
図７を参照すると、ステップ４０１で、制御サーバ１０３は、ＩＰｖ４を介して端末１０１から制御トンネル生成要求メッセージを受信する。これによってステップ４０２で、制御サーバ１０３は、制御トンネル生成要求メッセージをルータ１０２に伝送し、該ルータ１０２から制御トンネル生成応答メッセージを受信し、次いで、制御トンネル生成応答メッセージを端末１０１に伝送する。
【００４６】
端末１０１は、上記制御トンネル生成応答メッセージを受信し、制御トンネルを生成する。その後、ステップ４０５で、端末１０１は、生成された制御トンネルを使用して制御サーバ１０３に、通信の対象となる受信端末の情報を要求する。この際、ＩＰｖ６−ＩＰｖ４の制御トンネルが使用される。この場合、ＩＰｖ４ヘッダは、トンネルの終端に配置されたルータ１０２を宛先として含んでいる情報を含み、ＩＰｖ６ヘッダは、制御サーバ１０３を宛先として含んでいる情報を含む。
【００４７】
したがってステップ４０６で、上記情報要求メッセージに含まれるＩＰｖ４ヘッダがルータ１０２を示しているため、ルータ１０２は、ＩＰｖ６ルックアップを実行し、該ルックアップされた情報を含む上記受信端末の情報要求メッセージを、制御サーバ１０３に伝達する。次いで、ステップ４０７で、終端ルータ１０２は、上記情報要求に対する応答メッセージを制御サーバ１０３から受信する。これによって、ステップ４０８で、ルータ１０２は、端末１０１を宛先として有する上記情報要求に対する応答メッセージを、上記制御トンネルを介して伝送する。
【００４８】
上述したような、生成された制御トンネルを使用する送信端末／受信端末間のデータ転送は、図８に図示される通りである。ここで、制御トンネルを生成する時点でＩＰｖ６ルーティング情報がルータに設定されているため、制御トンネルを使用するデータ転送が可能となる。図８を参照すると、第１の制御トンネルが送信端末１０１と終端ルータ１０２との間に生成され、該第１の制御トンネルを介して転送されるパケットは、ペイロード区間（payload interval）にデータを含み、ＩＰｖ６及びＩＰｖ４ヘッダに受信端末の情報を、ＩＰｖ４ヘッダにルータ１０２の情報をそれぞれ含む。さらに、第２の制御トンネルがルータ１０２と受信端末１０４との間に生成され、該第２の制御トンネルを介して転送されるパケットは、ペイロード区間にデータを含み、ＩＰｖ６ヘッダ及びＩＰｖ４ヘッダに受信端末の情報を含む。
【００４９】
図９に図示されるように、ルータ１０２および制御サーバ１０３は、ＴＣＰ接続を使用して周期的に互いの状態を確認する。
【００５０】
図９を参照すると、ステップ５０１で、ルータ１０２が制御サーバ１０３との接続を試みる場合、該ルータ１０２は、最初に登録要求のためのメッセージ（Ｉｎｉｔ  Ｍｓｇ．）を制御サーバ１０３に伝送して自身の存在を知らせ、そして、該ルータ１０２自身に設定されているトンネルの数と、設定するために追加可能なトンネルの数（使用可能量）とに関する情報を伝送する。その後、制御サーバ１０３は、受信した情報を使用することによって、上記終端ルータ１０２が使用可能（サービス可能な状態）か否かを確認し、自身の情報（アドレス）を含む登録要求応答メッセージを終端ルータ１０２に伝送する。
【００５１】
したがってルータ１０２は、ステップ５０２で、制御サーバ１０３から上記登録要求応答メッセージを受信し、ステップ５０３で、上記制御サーバ１０３との接続を設定する。
【００５２】
その後、ステップ５０４で、ルータ１０２は制御サーバ１０３から周期的な状態管理のための状態情報要求メッセージを受信し、ステップ５０５で、ルータ１０２は、制御サーバ１０３に状態情報応答メッセージを伝送する。これによって、制御サーバ１０３は、上記ルータ１０２が利用可能な状態であるか否かを周期的に確認することができる。この際、所定の時間内に応答がない場合は、制御サーバ１０３は、上記終端ルータ１０２が利用可能なルータではないと認識して、トンネル生成メッセージは伝送しない。
【００５３】
本発明を、例示的な実施形態に関連して具体的に示し、説明してきたが、特許請求の範囲によって定義されるように、本発明の技術的思想および範囲を逸脱しない範囲において多様な変形が可能であることが当業者には理解されよう。
【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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