(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インターネットに接続された少なくとも１つのＩＳＰ（Internet Service Provider）ネットワークを収容するアクセス網に接続され、ユーザ端末から受信したＰＰＰ（Point to Point Protocol）フレームを上記アクセス網上に設定されたＬ２ＴＰ（Layer2 Tunneling Protocol）コネクションを介して上記ＩＳＰネットワークに転送するＬＡＣ（L2TP Access Concentrator）機能を備えたゲートウェイ装置において、
上記インターネットに接続されたＷｅｂサーバによって提供されるコンテンツデータの一部をキャッシュデータとして保持するキャッシュサーバとパケット通信するためのキャッシュサーバインタフェースと、
ユーザ端末から受信したＰＰＰフレーム列の中からペイロード部にＷｅｂコンテンツの要求メッセージを含むＰＰＰフレームを選択し、該ＰＰＰフレームが示す要求メッセージを上記キャッシュサーバインタフェースを介して上記キャッシュサーバに転送し、上記キャッシュサーバインタフェースを介して上記キャッシュサーバから受信した応答メッセージをＷｅｂコンテンツ要求元のユーザ端末にＰＰＰフレーム形式で転送するパケット転送制御手段とを備えたことを特徴とするゲートウェイ装置。
【請求項２】
前記パケット転送制御手段が、前記ユーザ端末から受信した各ＰＰＰフレームに含まれるＩＰヘッダの宛先アドレスと前記キャッシュサーバに割り当てられた特定のＩＰアドレスとの関係をチェックすることによって、Ｗｅｂコンテンツ要求メッセージを含むＰＰＰフレームを識別することを特徴とする請求項１に記載のゲートウェイ装置。
【請求項３】
前記パケット転送制御手段が、前記アクセス網に収容された複数のＩＳＰネットワークと対応して前記キャッシュサーバに割り当てられた複数のＩＰアドレスを記憶するための手段を備え、前記ユーザ端末から受信した各ＰＰＰフレームに含まれるＩＰヘッダの宛先アドレスと、前記キャッシュサーバに割り当てられた上記ＰＰＰフレームの送信元ユーザが加入しているＩＳＰネットワークと対応する特定のＩＰアドレスとの関係をチェックすることによって、Ｗｅｂコンテンツ要求メッセージを含むＰＰＰフレームを識別することを特徴とする請求項２に記載のゲートウェイ装置。
【請求項４】
前記パケット転送制御手段が、前記ユーザ端末から受信した各ＰＰＰフレームに含まれるＩＰパケットの上位プロトコルをチェックすることによって、Ｗｅｂコンテンツ要求メッセージを含むＰＰＰフレームを識別することを特徴とする請求項１に記載のゲートウェイ装置。
【請求項５】
前記パケット転送制御手段が、前記各ＰＰＰフレームに含まれるＩＰパケットのＴＣＰ（Transmission Control Protocol）またはＵＤＰ（Use Datagram Protocol）におけるポート番号から、前記Ｗｅｂコンテンツ要求メッセージを含むＰＰＰフレームを識別することを特徴とする請求項４に記載のゲートウェイ装置。
【請求項６】
前記パケット転送制御手段が、前記キャッシュサーバインタフェースを介して前記キャッシュサーバから受信した前記Ｗｅｂサーバ宛のＷｅｂコンテンツ要求メッセージをＰＰＰフレームに変換して前記Ｌ２ＴＰコネクションに送出するための手段を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項５の何れかに記載のゲートウェイ装置。
【請求項７】
インターネットに接続されたＩＳＰ（Internet Service Provider）ネットワークを収容するための複数のＬＮＳ（L2TP Network Server）とアクセス網を介して接続され、アクセス回線を介してユーザ端末から受信したＰＰＰ（Point to Point Protocol）フレームを上記アクセス網上に設定されたＬ２ＴＰ（Layer2 Tunneling Protocol）コネクションを介して上記何れかのＬＮＳに転送するＬＡＣ（L2TP Access Concentrator）機能を備えたゲートウェイ装置において、
上記インターネットに接続されたＷｅｂサーバが提供するコンテンツデータの一部をキャッシュデータとして保持するキャッシュサーバと通信するためのキャッシュサーバインタフェースと、
上記アクセス回線を介してユーザ端末と通信するためのアクセス回線インタフェースと、
上記アクセス網を介して上記ＬＮＳと通信するためのアクセス網インタフェースと、
上記各インタフェースからの受信パケットに所定のプロトコル処理を施した後、他のインタフェース回路に選択的に転送するためのパケット転送制御装置とを有し、
上記パケット転送制御装置が、上記アクセス回線インタフェースで受信したＰＰＰフレーム列の中からペイロード部にＷｅｂコンテンツ要求メッセージを含むものを選択し、該ＰＰＰフレームから抽出されたＷｅｂコンテンツ要求メッセージを上記キャッシュサーバインタフェースを介してキャッシュサーバに転送することを特徴とするゲートウェイ装置。
【請求項８】
前記パケット転送制御装置が、前記アクセス回線インタフェースで受信した各ＰＰＰフレームに含まれるＩＰヘッダの宛先アドレスと前記キャッシュサーバに割り当てられた特定のＩＰアドレスとの関係をチェックすることによって、Ｗｅｂコンテンツ要求メッセージを含むＰＰＰフレームを識別することを特徴とする請求項７に記載のゲートウェイ装置。
【請求項９】
前記パケット転送制御装置が、前記アクセス回線から受信した各ＰＰＰフレームに含まれるＩＰパケットの上位プロトコルをチェックすることによって、Ｗｅｂコンテンツ要求メッセージを含むＰＰＰフレームを識別することを特徴とする請求項７に記載のゲートウェイ装置。
【請求項１０】
前記パケット転送制御装置が、前記キャッシュサーバインタフェースを介して前記キャッシュサーバから受信した前記Ｗｅｂサーバ宛のＷｅｂコンテンツ要求メッセージを前記ユーザ端末から受信したＰＰＰフレームとは異なるＰＰＰヘッダをもつＰＰＰフレームに変換し、前記アクセス網上に設定された何れかのＬ２ＴＰコネクションに送出するための手段を備えたことを特徴とする請求項７〜請求項９の何れかに記載のゲートウェイ装置。
【請求項１１】
インターネットに接続された複数のＩＳＰ（Internet Service Provider）ネットワークを収容するアクセス網に接続され、ユーザ端末から受信したＰＰＰ（Point to Point Protocol）フレームを上記アクセス網上に設定されたＬ２ＴＰ（Layer2 Tunneling Protocol）コネクションを介して上記ユーザ端末のユーザが加入しているＩＳＰと対応した上記何れかのＩＳＰネットワークに転送するＬＡＣ（L2TP Access Concentrator）機能を備えたゲートウェイ装置において、
上記インターネットに接続されたＷｅｂサーバによって提供されるコンテンツデータの一部をキャッシュデータとして保持するキャッシュサーバとパケット通信するためのキャッシュサーバインタフェースと、
加入先ＩＳＰが異なる複数のユーザ端末から受信した複数のＰＰＰフレームの中からペイロード部にＷｅｂコンテンツの要求メッセージを含むＰＰＰフレームを選択し、該ＰＰＰフレームが示す要求メッセージを上記キャッシュサーバインタフェースを介して上記キャッシュサーバに転送し、上記キャッシュサーバインタフェースを介して上記キャッシュサーバから受信した応答メッセージを含むＩＰパケットをＷｅｂコンテンツ要求元のユーザ端末にＰＰＰフレーム形式で転送するパケット転送制御手段とを備えたことを特徴とするゲートウェイ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のユーザ端末と接続されるゲートウェイ装置に関し、更に詳しくは、インターネットに接続された複数のＩＳＰ(Internet Service Provider)ネットワークを１つのアクセス網で結合し、ユーザ端末が上記アクセス網と上記何れかのＩＳＰネットワークを介してインターネットをアクセスするＩＳＰ選択型ＩＰネットワークに適用されるＬＡＣ（L2TP Access Concentrator）機能を備えたゲートウェイ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インターネットトラヒックの７０％以上をＷｅｂアクセス・トラヒックが占める時代を迎え、ユーザ端末からのＷｅｂアクセスの高速化と、ユーザ端末とＷｅｂサーバとを接続するネットワーク上でのトラフィック削減とを狙って、Ｗｅｂキャッシング技術が盛んに研究されている。
【０００３】
Ｗｅｂキャッシング技術では、ユーザ端末が収容されるアクセスネットワークにＷｅｂキャッシュサーバ（またはＷｅｂキャッシングサーバ）を設置し、Ｗｅｂサーバが提供するコンテンツデータの一部をＷｅｂキャッシュサーバにキャッシュデータとして保持しておき、Ｗｅｂサーバに代わって、Ｗｅｂキャッシュサーバからユーザ端末にコンテンツデータを配信することによって、ユーザ端末からのＷｅｂアクセスの高速化と、Ｗｅｂサーバが接続されたコアネットワーク上でのトラフィックの削減を可能とする。
【０００４】
従来、インターネットアクセス用のネットワーク分野では、各ＩＳＰがそれぞれのサービス地域に分散して独自にアクセスポイントを設置していたが、最近の傾向として、複数のＩＳＰネットワークを通信キャリアが管理する地域ＩＰ網（または広域ＩＰ網）に接続しておき、該地域ＩＰ網上に上記複数のＩＳＰに共通するアクセスポイントとなるゲートウェイ装置を配置することによって、各アクセスポイントに接続されたユーザ端末を上記何れかのＩＳＰネットワークに接続するＩＳＰ選択型ＩＰネットワークが有望となってきている。
【０００５】
ＩＳＰ選択型ＩＰネットワークでは、アクセスネットワークとなる地域ＩＰ網とユーザ端末とのを接続点に、ＬＡＣ（L2TP Access Concentrator）と呼ばれるゲートウェイ装置を設置し、地域ＩＰ網と各ＩＳＰネットワークとの接続点に、ＬＮＳ（L2TP Network Server）と呼ばれるゲートウェイ装置が設置される。
Ｗｅｂをアクセスするユーザ端末は、ＬＡＣとの間にＰＰＰコネクションを設定する。上記ＰＰＰコネクションは、ＬＡＣ機能によって、ＬＡＣとＬＮＳとの間に設定されたＬ２ＴＰコネクションを介して、各ユーザが指定したＩＳＰネットワークに接続される。
【０００６】
すなわち、ＰＰＰコネクションの設定時に、ユーザ端末でユーザＩＤと接続先ＩＳＰの識別子を入力すると、上記ユーザ端末と接続されたＬＡＣが、上記ＩＳＰ識別子に基づいて接続先ＩＳＰと対応するＬＮＳを特定し、ユーザ端末とＬＡＣと間に設定されたＰＰＰコネクションを上記ＬＡＣとＬＮＳ間に設定されたＬ２ＴＰコネクションを介して特定のＬＮＳまで延長する。各ＬＮＳでは、ユーザＩＤに従って端末ユーザを認証し、ユーザ端末とＩＳＰとの接続の可否を判定する。
尚、Ｌ２ＴＰによるＰＰＰコネクションの延長と、ＬＡＣおよびＬＮＳがもつ機能については、ＩＥＴＦドラフトＲＦＣ２６６１に示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述したＩＳＰ選択型ＩＰネットワークにおいては、ＬＡＣと各ＬＮＳとを接続するアクセスネットワーク（地域ＩＰ網または広域ＩＰ網）における通信コストを削減するために、ＬＡＣと各ＬＮＳとの間のトラヒックをできるだけ軽減したいというニーズがある。
アクセスネットワーク上でトラヒックを削減するためには、例えば、従来のネットワークで各ＬＮＳに接続されていたＷｅｂキャッシュサーバをＬＡＣ側に移し、アクセスネットワークの入口でＷｅｂキャッシュサーバが各ユーザ端末のＷｅｂアクセスに応答するネットワーク構成が考えられる。
【０００８】
しかしながら、Ｌ２ＴＰタイプの従来のアクセスネットワークでは、ユーザ端末から送出された各ＩＰパケットが、予め設定されたＰＰＰコネクションに沿ってコネクションエンドまで転送されてしまうため、ＰＰＰコネクションの途中で特定のＩＰパケットを分岐することができない。
すなわち、ＬＡＣとして動作する従来のゲートウェイ装置は、ユーザ端末から送出されたＩＰパケットを含む受信ＰＰＰフレームを単にＰＰＰコネクションに沿ってアクセス網側に中継するだけであり、ＩＰレベルでのパケット処理機能を備えていない。このため、従来技術では、アクセスネットワークの入口でＷｅｂアクセス要求をＷｅｂキャッシュサーバに振り分け、Ｗｅｂキャッシュサーバから応答させることができなかった。
【０００９】
本発明の目的は、ＩＳＰ選択型ＩＰネットワークのアクセス網におけるＷｅｂトラフィックを軽減できるＬＡＣ用ゲートウェイ装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、ＰＰＰコネクションからＷｅｂトラフィック用のＩＰパケットを取り出して、Ｗｅｂキャッシュサーバに転送する機能を備えたＬＡＣ用ゲートウェイ装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、インターネットに接続された少なくとも１つのＩＳＰ（Internet Service Provider）ネットワークを収容するアクセス網に接続され、ユーザ端末から受信したＰＰＰ（Point to Point Protocol）フレームを上記アクセス網上に設定されたＬ２ＴＰ（Layer2 Tunneling Protocol）コネクションを介して上記ＩＳＰネットワークに転送するＬＡＣ（L2TP Access Concentrator）機能を備えたゲートウェイ装置において、
上記インターネットに接続されたＷｅｂサーバによって提供されるコンテンツデータの一部をキャッシュデータとして保持するキャッシュサーバとパケット通信するためのキャッシュサーバインタフェースと、
ユーザ端末から受信したＰＰＰフレーム列の中からペイロード部にＷｅｂコンテンツの要求メッセージを含むＰＰＰフレームを選択し、該ＰＰＰフレームが示す要求メッセージを上記キャッシュサーバインタフェースを介して上記キャッシュサーバに転送し、上記キャッシュサーバインタフェースを介して上記キャッシュサーバから受信した応答メッセージをＷｅｂコンテンツ要求元のユーザ端末にＰＰＰフレーム形式で転送するパケット転送制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、インターネットに接続された複数のＩＳＰネットワークを収容するアクセス網に接続され、ユーザ端末から受信したＰＰＰフレームを上記アクセス網上に設定されたＬ２ＴＰコネクションを介して上記ユーザ端末のユーザが加入しているＩＳＰと対応した上記何れかのＩＳＰネットワークに転送するＬＡＣ機能を備えたゲートウェイ装置において、
上記インターネットに接続されたＷｅｂサーバによって提供されるコンテンツデータの一部をキャッシュデータとして保持するキャッシュサーバとパケット通信するためのキャッシュサーバインタフェースと、
加入先ＩＳＰが異なる複数のユーザ端末から受信した複数のＰＰＰフレームの中からペイロード部にＷｅｂコンテンツの要求メッセージを含むＰＰＰフレームを選択し、該ＰＰＰフレームが示す要求メッセージを上記キャッシュサーバインタフェースを介して上記キャッシュサーバに転送し、上記キャッシュサーバインタフェースを介して上記キャッシュサーバから受信した応答メッセージを含むＩＰパケットをＰＰＰフレーム形式でＷｅｂコンテンツ要求元のユーザ端末に転送するパケット転送制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
本発明の１実施例では、上記パケット転送制御手段が、ユーザ端末から受信した各ＰＰＰフレームに含まれるＩＰヘッダの宛先アドレスと前記キャッシュサーバに割り当てられた特定のＩＰアドレスとの関係をチェックすることによって、Ｗｅｂコンテンツ要求メッセージを含むＰＰＰフレームを識別する。
【００１３】
本発明の他の実施例では、上記パケット転送制御手段が、ユーザ端末から受信した各ＰＰＰフレームに含まれるＩＰパケットの上位プロトコルをチェックすることによって、Ｗｅｂコンテンツ要求メッセージを含むＰＰＰフレームを識別する。例えば、各ＰＰＰフレームに含まれるＩＰパケットのＴＣＰ（Transmission Control Protocol）またはＵＤＰ（Use Datagram Protocol）におけるポート番号をチェックし、ポート番号がＨＴＴＰ（Hyper Text Transfer Protocol）を示す「８０」となっている受信ＰＰＰフレームをＷｅｂコンテンツ要求メッセージ用のＰＰＰフレームと判定する。
本発明のその他の目的と特徴は、以下に述べる発明の実施形態の説明から明らかになる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
本発明の第１の実施例は、ＬＡＣと各ＬＮＳとの間のパケット通信がＬ２ＴＰによって行われるＩＳＰ選択型ＩＰネットワークシステムにおいて、ＬＡＣとして機能するゲートウェイ装置にＷｅｂキャッシュサーバを接続しておき、ユーザ端末から送信されたＷｅｂトラフィック用のＩＰパケットを上記ゲートウェイ装置からＷｅｂキャッシュサーバにプロキシ設定方式によって転送するようにしたことを特徴とする。
【００１５】
図１は、ＬＡＣ１０４として本発明のゲートウェイ装置を適用したＩＳＰ選択型ＩＰネットワークシステムの１例を示す。
ＬＡＣ（本発明のゲートウェイ装置）１０４は、例えば、電話網、ＡＤＳＬ、ＣＡＴＶ等のアクセス回線１０２−１〜１０２−ｍを介して複数のユーザ端末１０１−１〜１０１−ｍと接続され、地域ＩＰ網（または広域ＩＰ網）１０５を介して複数のＬＮＳ１０７−１〜１０７−ｎと接続されている。
【００１６】
ＬＮＳ１０７−１〜１０７−ｎは、それぞれＩＳＰネットワーク１０８−１〜１０８−ｎと接続され、ＩＳＰネットワーク１０８−１〜１０８−ｎは、ルータ１０９−１〜１０９−ｎを介してインターネット１１０に接続されている。ここでは、１つのＷｅｂサーバ１１１しか示していないが、上記インターネット１１０にはメールサーバや他のＷｅｂサーバなど、ユーザ端末からアクセス可能な複数のサーバが接続されている。
【００１７】
各ＩＳＰネットワーク１０８−１〜１０８−ｎには、ＩＳＰ加入ユーザを認証するためのＲＡＤＩＵＳ（Remote Authentication Dial In User Service）サーバ１２０−１〜１２０−ｎ、ホスト名からＩＰアドレスを検索するためのＤＮＳ（Domain Name System）サーバ１３０−１〜１３０−ｎや、図示しないＤＨＣＰ（Dynamic Host Configuration Protocol）サーバが接続されている。また、ＬＡＣ１０４には、ＬＡＮ１１２を介して、Ｗｅｂキャッシュサーバ１１３と、ユーザの一次認証を行うためのＲＡＤＩＵＳサーバ１１４とが接続されている。
【００１８】
インターネットアクセス網となる地域ＩＰ網１０５に接続されたＬＡＣ１０４とＬＮＳ１０７−１〜１０７−ｎには、それぞれ地域ＩＰ網１０５内でのパケットルーティングに必要なＩＰアドレス“192.168.0.128”,“192.168.0.1”〜“192.168.0.n”が割り当てられている。また、Ｗｅｂキャッシュサーバ１１３には、各ＩＳＰ（ＩＳＰネットワークおよびＲＡＤＩＵＳサーバ）と対応したＩＰアドレスが割り当てられている。
【００１９】
図示した例では、１つのＷｅｂキャッシュサーバ１１３にＩＳＰネットワーク１０８−１〜１０８−ｎと対応した複数のＩＰアドレス（“210.10.10.1”〜“210.10.10.n”）を割り当てておき、後述するように、Ｗｅｂキャッシュサーバ１１３がユーザから要求されたＷｅｂコンテンツをＷｅｂサーバ１１１から入手するとき、Ｗｅｂサーバ宛に送信するＨＴＴＰ要求メッセージ（ＩＰパケット）の送信元アドレスを要求元ユーザの加入ＩＳＰに応じて使い分けるようにしている。
尚、図１では、１つのＬＡＣ１１０４しか示されていないが、実際の地域ＩＰ網１０５には、それぞれが複数のユーザ端末を収容する多数のＬＡＣが接続されている。
【００２０】
次に、図２〜図４を参照して、ＩＳＰ選択型ＩＰネットワークシステムにおいて、ＩＳＰネットワーク１０８−１のプロバイダと契約しているユーザ端末１０１−１からインターネット１１０をアクセスする場合のコネクションの変遷について説明する。
ユーザ端末１０１−１は、図２に示すように、アクセス回線１０２−１を介して、ＬＡＣ１０４との間にＰＰＰ（Point to Point Protocol）コネクション１０３−１ａを設定する。ＰＰＰコネクション上では、ＰＰＰフレーム２００の形式でデータが転送される。
【００２１】
ＰＰＰフレーム２００は、図５（Ａ）に示すように、ＩＰパケットが設定される情報フィールド２０５の前に、フラグフィールド２０１と、アドレスフィールド２０２と、制御フィールド２０３と、プロトコル識別フィールド２０４からなるＰＰＰヘッダを有し、情報フィールド２０５の後に、ＰＡＤフィールド２０６と、ＦＣＳフィールド２０７と、フラグフィールド２０８を含む。
【００２２】
情報フィールド２０５のデータ種別は、プロトコル識別フィールド２０４によって識別される。図５（Ｂ）に、上記プロトコルフィールド２０４に設定される代表的な識別値２０４と、プロトコル２０４Ａとの関係を示す。
【００２３】
ＩＰパケットの転送にはＩＰＣＰ（Internet Protocol Control Protocol）が適用され、ＰＰＰコネクションの両端ノードでＩＰアドレスの送受信などのＩＰネゴシェーションを行った後、ＩＰパケットが送信される。また、ＰＰＰヘッダによるデータ伝送のオーバヘッドを抑制するために、アドレスフィールド２０２と制御フィールド２０３の圧縮や、プロトコルフィールド２０４の圧縮（例えば、プロトコル識別値が００ＦＦｈより小さい場合に限って下位１バイトのみ伝送する）等のオプションがあり、ＰＰＰコネクション上で使用するオプションは、ＰＰＰコネクションの両端ノードでＬＣＰ（Link Control Protocol）によるネゴシエーションによって決定される。
【００２４】
ＬＡＣ１０４は、ユーザ端末１０１−１からＰＰＰフレーム化されたＬＣＰ制御データ（リンク設定要求）を受け取ると、ユーザ端末とオプション設定ネゴシエーションのためのＬＣＰ制御データを交信してリンクを確立する。この後、ユーザ端末１０１−１は、例えば、ＰＡＰ（Password Authentication Protocol）、ＣＨＡＰ（Challenge Handshake Authentication Protocol）等の認証プロトコルによって、ＬＡＣ１０４にユーザ名情報とパスワードを送信する。
【００２５】
ＬＡＣ１０４は、これらのデータをＲＡＤＩＵＳサーバ１１４に転送し、ＲＡＤＩＵＳサーバ１１４にユーザの一次認証を要求する。ＲＡＤＩＵＳサーバ１１４から認証成功のレスポンスがあった場合、ＬＡＣ１０４は、例えば、ユーザ名情報からユーザ端末１０１−１が所属しているＩＳＰを識別し、該ＩＳＰと対応するＬＮＳ１０７−１を特定する。
【００２６】
ＬＡＣ１０４は、ＬＮＳ１０７−１との間でＬ２ＴＰ制御メッセージ３００を送受信することによって、図３に示すように、ＬＡＣ１０４とＬＮＳ１０７−１との間にＬ２ＴＰコネクション１０６−１を設定した後、ユーザセッションを確立する。これによって、Ｌ２ＴＰコネクション１０６−１のトンネルＩＤと、セッションＩＤが決定される。
【００２７】
ＬＡＣ１０４は、Ｌ２ＴＰコネクション１０６−１を通して、前述したＰＰＰオプション設定のためのＬＣＰ情報や認証情報（ユーザ名・パスワード）をＬＮＳ１０７−２に送信する。上記ＬＣＰ情報によって、ＬＡＣ１０４とＬＮＳ１０７−２との間でＰＰＰオプションのネゴシエーションが行われる。また、上記認証情報は、ＲＡＤＩＵＳサーバ１２０−１に転送され、ＲＡＤＩＵＳサーバ１２０−１においてユーザ認証が行われる。以上の手順によって、Ｌ２ＴＰコネクション１０６−１上にユーザ端末１０１−１用のＰＰＰコネクション１０３−１ｂが設定される。
【００２８】
図３では、説明の都合上、ユーザ端末１０１−１とＬＡＣ１０４との間のＰＰＰコネクション１０３−１ａと、ＬＡＣ１０４とＬＮＳ１０７−１との間のＰＰＰコネクション１０３−１ｂに別の符号を与えたが、実際には、ユーザセッションを確立した時に割り当てたＬ２ＴＰコネクション１０６−１のトンネルＩＤとセッションＩＤをＰＰＰコネクション１０３−１ａと対応付けて管理することによって、ＬＡＣ１０４では、ＰＰＰコネクション１０３−１ｂとＰＰＰコネクション１０３−１ａとが同一のコネクション識別子で管理される。
【００２９】
尚、ＨＤＣＰサーバによるユーザ端末１０１−１へのＩＰアドレスの動的な割り当ては、上記ＰＰＰコネクション１０３−１ｂの設定の後で行われる。これによって、ユーザ端末１０１−１は、ＰＰＰコネクション１０３−１（１０３−１ａと１０３−１ｂ）とＩＳＰネットワーク１０８−１を介して、インターネット１１０をアクセスできる状態となる。
【００３０】
図４は、ユーザ端末１０１−１、１０１−２、１０１−ｍが、それぞれ異なるＩＳＰネットワークに加入していた場合のＰＰＰコネクションを示す。
この例では、ユーザ端末１０１−２とＬＡＣ１０４との間のＰＰＰコネクション１０３−２ａが、Ｌ２ＴＰコネクション１０６−２上のＰＰＰコネクション１０３−２ｂでＬＮＳ１０７−２まで延長され、ユーザ端末１０１−ｍとＬＡＣ１０４との間のＰＰＰコネクション１０３−ｍａが、Ｌ２ＴＰコネクション１０６−ｎ上のＰＰＰコネクション１０３−ｎｂでＬＮＳ１０７−ｎまで延長された状態を示している。ユーザ端末用のＰＰＰコネクション１０３（１０３−１ｂ〜１０３−ｎｂ）は、ユーザの必要に応じて設定され、不要となった時点で解消される。
【００３１】
本発明のＩＳＰ選択型ＩＰネットワークでは、ＬＡＣ１０４とＬＡＮ１０７−１〜１０７−ｎとの間のＬ２ＴＰコネクション１０６−１〜１０６−ｎ上に、ユーザ端末用のＰＰＰコネクション１０３とは別に、Ｗｅｂキャッシュサーバ１１３用のＰＰＰコネクション１１６（１１６−１〜１１６−ｎ）が設定される。これらのＰＰＰコネクション１１６は、Ｗｅｂキャッシュサーバ１１３の立ち上げ時に設定され、定常的に存在する。
【００３２】
本発明の特徴は、ＬＡＣ１０４が、Ｗｅｂコンテンツを取得するために各ユーザ端末１０１（１０１−１〜１０１−ｍ）がＰＰＰコネクション１０３（１０３−１ａ〜１０３−ｍａ）に送出したＨＴＴＰ要求メッセージを捕捉してキャッシュサーバ１１３に転送し、キャッシュサーバ１１３から要求元のユーザ端末にＨＴＴＰ応答メッセージを返送するようにしたことにある。キャッシュサーバ１１３は、ユーザから要求されたＷｅｂコンテンツがキャッシュデータ中に存在しなかった場合にのみ、上述したＰＰＰコネクション１１６（１１６−１〜１１６−ｎ）を使用してＷｅｂサーバ１１１からＷｅｂコンテンツを取得し、これを要求元のユーザ端末に転送する。
【００３３】
上記構成によれば、ユーザ端末とＷｅｂサーバ１１１との間の直接的な交信が抑制されるため、インターネット１１０へのアクセス網となる地域ＩＰ網１０５におけるＨＴＴＰ要求メッセージおよびＨＴＴＰ応答メッセージのトラフィック量を大幅に削減できる。
【００３４】
次に、上記ネットワークにおいて、ユーザ端末１０１−１で動作しているＷｅｂブラウザ・アプリケーションがＷｅｂコンテンツを取得する場合のパケット転送シーケンスについて更に詳しく説明する。
最初に、本発明の理解を容易にするために、図６の（Ａ）、（Ｂ）を参照して、図１に示したＬＡＣ１０４が従来のゲートウェイ装置で構成されていた場合のパケット転送シーケンスについて説明する。ここで、図６の（Ｂ）は、図６の（Ａ）に示した転送パケット中のＩＰヘッダに設定される宛先アドレスＤＡと送信元アドレスＳＡとの関係を示している。
【００３５】
端末１０１−１のユーザが、Ｗｅｂブラウザ・アプリケーションに、Ｗｅｂサーバ１１１から入手すべきコンテンツデータをＵＲＬ（Uniform Resource Identifier）によって指定すると（Ｓ１０１１）、ユーザ端末１０１−１からアクセス回線１０２−１に、上記ＵＲＬを含むＷｅｂサーバ１１１宛のＨＴＴＰ要求メッセージが送出される。上記ＨＴＴＰ要求メッセージは、Ｗｅｂサーバ１１１のＩＰアドレスを宛先アドレス、端末１０１−１のＩＰアドレスを送信元アドレスとするＩＰヘッダＩＰ（ａ）をもつＩＰパケットにＰＰＰヘッダを付加したＰＰＰフレーム６０１の形式でアクセス回線１０２−１に送出される。
【００３６】
ＬＡＣ１０４は、アクセス回線１０２−１から受信したＰＰＰフレーム６０１をＬ２ＴＰヘッダとＵＤＰヘッダと新たなＩＰヘッダＩＰ（ｂ）をもつＩＰパケット６０２に変換して、ＬＮＳ１０７−１に向かうＬ２ＴＰコネクション１０６−１に転送する。ＩＰヘッダＩＰ（ｂ）の宛先アドレスには、ＬＮＳ１０７−１のＩＰアドレス、送信元アドレスにはＬＡＣ１０４のＩＰアドレスが設定されている。
【００３７】
上記ＩＰパケット６０２は、地域ＩＰ網１０５内をルーティングされてＬＮＳ１０７−１に到達する。ＬＮＳ１０７−１は、ＩＰパケット６０２にＬ２ＴＰの終端処理（ＩＰヘッダ、ＵＤＰヘッダ、Ｌ２ＴＰヘッダの除去）とＰＰＰの終端処理（ＰＰＰヘッダの除去）を施し、ＩＰヘッダＩＰ（ａ）をもつＩＰパケット６０３の形式に戻してＩＳＰネットワーク１０８−１に送出する。上記ＩＰパケット６０３は、ＩＳＰネットワーク１０８−１からルータ１０９−１を介してインターネット１１０に中継され、Ｗｅｂサーバ１１１に転送される。
【００３８】
Ｗｅｂサーバ１１１は、受信したＩＰパケット６０３のデータ部に含まれるＨＴＴＰ要求メッセージを抽出し、ＨＴＴＰ要求メッセージのＵＲＬで指定されたコンテンツデータを検索する。検索結果を含むＨＴＴＰ応答メッセージは、要求元であるユーザ端末１０１−１のＩＰアドレスを宛先アドレス、Ｗｅｂサーバ１１１のＩＰアドレスを送信元アドレスとするＩＰヘッダＩＰ（ｃ）をもったＩＰパケット６０４として、インターネット１１０に送出され、ルータ１０９−１、ＩＳＰネットワーク１０８−１を経由してＬＮＳ１０７−１に到達する。
【００３９】
ＬＮＳ１０７−１は、受信パケット６０４の宛先アドレスからＰＰＰコネクションを特定し、受信パケット６０４をＰＰＰヘッダ、Ｌ２ＴＰヘッダ、ＵＤＰヘッダと、新たなＩＰヘッダＩＰ（ｄ）とを持つＩＰパケット６０５に変換して、Ｌ２ＴＰコネクション１０６−１に送出する。上記ＩＰヘッダＩＰ（ｄ）の宛先アドレスはＬＡＣ１０４のＩＰアドレス、送信元アドレスはＩＮＳ１０７−１のＩＰアドレスをなっている。
【００４０】
ＬＡＣ１０４は、地域ＩＰ網１０５から受信したＩＰパケット６０５にＬ２ＴＰの終端処理を施し、受信パケット６０５をＰＰＰパケット６０６に変換してアクセス回線１０２−１に転送する。上記ＰＰＰパケット６０６はユーザ端末１０１−１によって受信され、Ｗｅｂブラウザ・アプリケーションによって、ＨＴＴＰ応答メッセージから抽出したコンテンツデータが端末画面に表示される（Ｓ１０１２）。
【００４１】
以上のシーケンスが示すように、従来のＩＳＰ選択型ＩＰネットワークでは、Ｗｅｂサーバ１１１が提供するコンテンツデータを取得する場合、ユーザ端末１０１−１から送信されたＨＴＴＰ要求メッセージが、アクセスネットワーク１０５（ＰＰＰコネクション１０３−１）とＩＳＰネットワーク１０８−１を経由してＷｅｂサーバ１１１まで転送され、Ｗｅｂサーバ１１１からの応答メッセージが、ＩＳＰネットワーク１０８−１とアクセスネットワーク１０５を経由して要求元のユーザ端末に送信される。すなわち、従来のＬＡＣ１０４は、端末から受信したＨＴＴＰ要求メッセージ（ＰＰＰフレーム）を単にアクセスネットワーク１０５側のＬ２ＴＰコネクションに中継するのみであり、ＰＰＰフレーム内のＩＰヘッダに従ったＩＰパケット・ルーティングの機能は備えていない。
【００４２】
次に、ＬＡＣ１０４に本発明のゲートウェイ装置を適用した場合のパケット転送シーケンスを図７、図８を参照して説明する。
本実施例では、ＬＡＣ１０４に収容された各ユーザ端末１０１−ｉ（ｉ＝１〜−ｍ）上で動作するＷｅｂブラウザ・アプリケーションに、それぞれの端末ユーザが加入しているＩＳＰと対応するＷｅｂキャッシュサーバ１１３のＩＰアドレスが、予めプロキシサーバアドレスとして設定されていることを前提とする。従って、ＨＴＴＰ要求メッセージは、ＩＰヘッダの宛先アドレスフィールドに上記Ｗｅｂキャッシュサーバ１１３のＩＰアドレスを含むＰＰＰパケットとして、各ユーザ端末からＬＡＣ１０４に送出される。
【００４３】
本実施例において、ＬＡＣ１０４は、アクセス回線１０２−ｉ（ｉ＝１〜ｍ）から受信したパケットの宛先ＩＰアドレスをチェックし、宛先ＩＰアドレスに従って受信パケットをルーティングする。ＨＴＴＰ要求メッセージを含むＩＰパケットは、ＬＡＣ１０４からＷｅｂキャッシュサーバ１１３に転送され、ＵＲＬで指定されたコンテンツデータがＷｅｂキャッシュサーバ１１３に存在していた場合は、指定コンテンツデータを含む応答メッセージがＷｅｂキャッシュサーバ１１３から要求元のユーザ端末に返送される。
【００４４】
図７の（Ａ）は、ＵＲＬで指定されたコンテンツデータがＷｅｂキャッシュサーバ１１３に存在していた場合のパケット転送シーケンスを示し、図７の（Ｂ）は、図７の（Ａ）に示した転送パケット中のＩＰヘッダに設定される宛先アドレスＤＡと送信元アドレスＳＡとの関係を示している。
【００４５】
ユーザ端末１０１−１で動作中のＷｅｂブラウザ・アプリケーションに対して、ユーザがコンテンツデータのＵＲＬを指定すると、ＨＴＴＰ要求メッセージを含むＰＰＰフレーム７０１が生成され、ユーザ端末１０１−１からアクセス回線１０２−１に送出される（Ｓ１０１１）。上記ＰＰＰフレーム７０１のＩＰヘッダＩＰ（ｅ）の宛先アドレスには、上述したＷｅｂブラウザ・アプリケーションのプロキシ設定によって、端末ユーザが加入している特定のＩＳＰと対応したＷｅｂキャッシュサーバＩＰアドレスが自動的に設定される。上記宛先アドレスは、例えば、図１においてＷｅｂキャッシュサーバ１１３に割り当てられた複数のＩＰアドレス“210.10.10.1”〜“210.10.10.n”のうちの何れかである。
【００４６】
ＬＡＣ１０４は、上記ＰＰＰフレーム７０１を受信すると、受信フレームからＩＰパケット７０２を抽出し、ＩＰヘッダＩＰ（ｅ）の宛先アドレスをＬＡＣに予め登録されているＷｅｂキャッシュサーバ１１３の割り当てＩＰアドレスと比較する。宛先アドレスが、Ｗｅｂキャッシュサーバ１１３に割り当てられたＩＰアドレスと一致すると、ＬＡＣ１０４は、ＩＰパケット７０２をＷｅｂキャッシュサーバ１１３に転送する。宛先アドレスがＷｅｂキャッシュサーバ１１３の割り当てＩＰアドレスと一致しなかった場合、ＬＡＣ１０４は、受信ＰＰＰフレーム７０１を地域ＩＰ網１０５側のＰＰＰコネクション１０３−１ｂに中継する。
【００４７】
Ｗｅｂキャッシュサーバ１１３は、ＬＡＣ１０４からＩＰパケット７０２を受信すると、データ部からＨＴＴＰ要求メッセージを抽出し、ＵＲＬで指定されたコンテンツデータをキャッシュデータの中から検索する（Ｓ１１３１）。指定されたコンテンツデータが見つかった場合は、コンテンツデータを含むＨＴＴＰ応答メッセージを生成し（Ｓ１１３２）、該ＨＴＴＰ応答メッセージをデータ部に含み、要求元のユーザ端末１０１−１のＩＰアドレスを宛先アドレスとするＩＰパケット７０３をＬＡＣ１０４に送出する。
【００４８】
ＬＡＣ１０４は、Ｗｅｂキャッシュサーバ１１３からの受信パケット７０３の宛先アドレスがユーザ端末１０１−１を示しているため、受信パケット７０３をＰＰＰフレーム７０４の形式でアクセス回線１０２−１に転送する。
【００４９】
図８の（Ａ）は、ＨＴＴＰ要求メッセージで指定されたコンテンツデータがＷｅｂキャッシュサーバ１１３に存在しなかった場合のパケット転送シーケンスを示す。図８の（Ｂ）は、図８の（Ａ）に示した転送パケット中のＩＰヘッダに設定される宛先アドレスＤＡと送信元アドレスＳＡとの関係を示している。
【００５０】
図７（Ａ）の場合と同様に、ＬＡＣ１０４は、アクセス回線１０２−１からＨＴＴＰ要求メッセージを含むＰＰＰフレーム７０１を受信すると、ＩＰヘッダＩＰ（ｅ）の宛先アドレスを判定して、ＩＰパケット７０２をＷｅｂキャッシュサーバ１１３に転送する。
【００５１】
Ｗｅｂキャッシュサーバ１１３は、受信パケット７０２のデータ部からＨＴＴＰ要求メッセージを抽出し、ＵＲＬで指定されたコンテンツデータをキャッシュデータから検索する（Ｓ１１３１）。検索の結果、指定されたコンテンツデータがキャッシュデータ中になかった場合、Ｗｅｂキャッシュサーバ１１３は、上記ＵＲＬのホスト名を持つＷｅｂサーバ１１１のＩＰアドレスをＤＮＳサーバ１３０−１に問い合わせる（Ｓ１１３３）。Ｗｅｂサーバ１１１のＩＰアドレスが判明すると、Ｗｅｂキャッシュサーバ１１３は、上記ＨＴＴＰ要求メッセージをデータ部に設定したＩＰパケット７０５を生成し、これをＬＡＣ１−４に送信する。
【００５２】
上記ＩＰパケット７０５のヘッダＩＰ（ｇ）は、宛先アドレスがＷｅｂサーバ１１１のＩＰアドレス、送信元アドレスが、ＰＰＰフレーム７０１の宛先アドレスとなっていたＷｅｂキャッシュサーバ１１３の割り当てＩＰアドレスとなっている。
【００５３】
ＬＡＣ１０４は、ＷｅｂキャッシュサーバからＩＰパケット７０５を受信すると、受信パケットの送信元アドレスから宛先ＬＮＳを特定する。この例では、宛先ＬＮＳは１０７−１である。ＬＡＣ１０４は、上記ＩＰパケット７０５をＩＰパケット７０６に変換し、ＬＮＳ１０７−１とＬＡＣ１０４との間のＬ２ＴＰコネクション１０６−１上のＰＰＰコネクション１１６−１に転送する。
【００５４】
上記ＩＰパケット７０６は、受信ＩＰパケット７０６に、ＰＰＰヘッダ、Ｌ２ＴＰヘッダ、ＵＤＰヘッダ、ＩＰヘッダＩＰ（ｈ）を付加したものであり、ＩＰヘッダＩＰ（ｈ）の宛先アドレスはＬＮＳ１０７−１のＩＰアドレス、送信元アドレスはＬＡＣ１０４のＩＰアドレスとなっている。
上記ＩＰパケット７０６は、ＬＮＳ１０７−１においてＬ２ＴＰとＰＰＰの終端処理が施され、Ｗｅｂキャッシュサーバ１１３が送出した元のＩＰパケット７０５戻してＷｅｂサーバ１１１に転送される（７０７）。
【００５５】
Ｗｅｂサーバ１１１では、受信パケット７０５のデータ部からＨＴＴＰ要求メッセージを抽出し、ＵＲＬで指定されたコンテンツデータを検索し（Ｓ１１１１）、指定コンテンツデータを含むＨＴＴＰ応答メッセージをＩＰパケット７０８としてインターネット１１０に送出する。上記ＩＰパケット７０８のＩＰヘッダＩＰ（ｉ）には、宛先アドレスとしてＷｅｂキャッシュサーバ１１３のＩＰアドレス、送信元アドレスとしてＷｅｂサーバ１１１のＩＰアドレスが設定されている。
【００５６】
上記ＩＰパケット７０８は、ＬＮＳ１０７−１で受信され、ＰＰＰヘッダ、Ｌ２ＴＰヘッダ、ＵＤＰヘッダ、ＩＰヘッダＩＰ（ｊ）を付加したＩＰパケット７０９に変換して、地域ＩＰ網のＬ２ＴＰコネクション１０６−１に送出される。上記ＩＰヘッダＩＰ（ｊ）は、宛先アドレスがＬＡＣ１０４のＩＰアドレス、送信元アドレスがＬＮＳ１０７−１のＩＰアドレスとなっており、ＩＰパケット７０９は、ＬＡＣ１０４においてＬ２ＴＰとＰＰＰの終端処理が施され、元のＩＰパケット７０８に戻された後、ＩＰヘッダＩＰ（ｉ）の宛先アドレスに従ってＷｅｂキャッシュサーバ１１３に転送される。
【００５７】
Ｗｅｂキャッシュサーバ１１３は、受信パケット７０８のデータ部からＨＴＴＰ応答メッセージを抽出し、該応答メッセージに含まれるＷｅｂコンテンツデータをキャッシュデータとして保存した後、該コンテンツデータの要求元であるユーザ端末１０１−１宛のＨＴＴＰ応答メッセージを生成し（Ｓ１１３４）、これをＩＰパケット７０３としてＬＡＣ１０４に送出する。ＬＡＣ１０４は、Ｗｅｂキャッシュサーバ１１３から受信したＩＰパケット７０３の宛先アドレスがユーザ端末１０１−１のＩＰアドレスとなっているため、受信パケットをＰＰＰフレーム７０４に変換し、ユーザ端末１０１−１のアクセス回線１０２−１に送出する。
【００５８】
図９は、上述したＬＡＣ１０４の機能をもつ本発明によるゲートウェイ装置の１実施例を示すブロック図である。
ゲートウェイ装置（ＬＡＣ）１０４は、それぞれアクセス回線１０１−ｉ（ｉ＝１〜ｍ）を収容した複数のアクセス回線インタフェース回路８０Ａと、ＬＡＮ１１２に接続されたＷｅｂキャッシュサーバインタフェース回路８０Ｂと、地域ＩＰ網１０５と接続された地域ＩＰ網インタフェース回路８０Ｃと、これらのインタフェース回路と対応して設けられたプロトコル処理回路８１Ａ、８１Ｂ、８１Ｃと、これらのプロトコル処理回路間でパケットを交換する内部スイッチ回路８７と、上記各プロトコル処理回路に接続されたノード制御回路８８とからなる。
【００５９】
インタフェース回路８０Ａ〜８０Ｃは、それぞれが収容するネットワークの物理回線種別（例えば、イーサネット、ＡＴＭ等）に応じてパケットデータを送受信する。プロトコル処理回路８１Ａ〜８１Ｃは、後述するように、それぞれが接続されたインタフェース回路８０Ａ、８０Ｂ、８０Ｃに対応したプロトコル処理機能を備えている。図９では、アクセス回線インタフェース回路８０Ａ毎に１つのプロトコル処理回路８１Ａが接続されているが、各プロトコル処理回路８１Ａにパケット多重化／分配装置を介して複数のアクセス回線インタフェース回路８０Ａを接続した構成とすることも可能である。
【００６０】
内部スイッチ回路８７は、プロトコル処理回路８１Ａ〜８１Ｃから入力されたパケットを内部ヘッダの転送先情報で特定される何れかのプロトコル処理回路にスイッチングする。ノード制御回路８８は、制御端末９０から入力された設定情報に従って、ゲートウェイ装置の全体動作を制御すると共に、制御端末９０へ警報および統計情報を出力する。
【００６１】
図１０は、プロトコル処理回路８１（８１Ａ〜８１Ｃ）の基本的な構成を示す。
プロトコル処理回路８１は、ＣＰＵ８１１と、メモリ８１２と、インタフェース受信バッファ８１３と、インタフェース送信バッファ８１４と、内部スイッチ送信バッファ８１５と、内部スイッチ受信バッファ８１６と、ＣＰＵ間通信インタフェース回路８１７とからなり、接続されるインタフェース回路の種別が異なっても、ハードウェア的には同一の構成となっている。
【００６２】
メモリ８１２には、プログラム格納領域８２０と、ユーザ端末情報管理テーブル８３０と、ＩＳＰ情報管理テーブル８４０と、ＨＴＴＰ要求メッセージ管理テーブル８５０が配置される。但し、ＨＴＴＰ要求メッセージ管理テーブル８５０は、後述する本発明の第２実施例で必要となるテーブルであり、以下に説明する本発明の第１実施例には不要である。プログラム格納領域８２０には、後述するようにプロトコル処理回路の機能（８１Ａ、８１Ｂ、８１Ｃ）に応じたプログラムが格納され、ここに用意されたプログラムをＣＰＵ８１１で実行することにより、対応するインタフェース回路との間の送受信データに対して所定のプロトコル処理が施される。
【００６３】
ＣＰＵ８１１は、ＣＰＵ間通信インタフェース回路８１７を介して、ゲートウェイ装置１０４を構成する他のプロトコル処理回路およびノード制御回路８８との間で、プロトコル処理に必要な管理情報や、警報、統計情報を送受信する。
【００６４】
インタフェース回路８０（８０Ａ〜８０Ｃ）で受信されたパケットデータ（ＩＰパケットまたはＰＰＰフレーム）は、対応するプロトコル処理回路８１（８１Ａ〜８１Ｃ）に転送され、図１０に示すインタフェース受信バッファ８１３に一時的に蓄積される。インタフェース受信バッファ８１３に蓄積されたパケットデータは、ＣＰＵ８１１によって、メモリ領域８２０に用意された受信パケット処理ルーチンで定義された所定のプロトコル処理を受けた後、内部スイッチ送信バッファ８１５を介して、内部スイッチ８７に入力される。
【００６５】
内部スイッチ８７から受信したパケットデータは、内部スイッチ受信バッファ８１６に一時的に蓄積され、ＣＰＵ８１１によって、メモリ領域８２０に用意された送信パケット処理ルーチンで定義された所定のプロトコル処理を受けた後、インタフェース送信バッファ８１４を介して、対応するインタフェース回路８０（８０Ａ〜８０Ｃ）に送出される。
【００６６】
図１１の（Ａ）〜（Ｅ）は、インタフェース回路８０とプロトコル処理回路８１との間で転送されるパケットフォーマットを示す。
（Ａ）は、ペイロード部１００３にＬＣＰ制御情報を含むＰＰＰフレーム、（Ｂ）は、ペイロード部１００３にＮＣＰ制御情報を含むＰＰＰフレーム、（Ｃ）は、ペイロード部１００３にＩＰヘッダ１００５とＨＴＴＰ要求メッセージ１００６とを含むＰＰＰフレーム、（Ｄ）は、ペイロード部１００３にＩＰヘッダ１００５とＨＴＴＰ応答メッセージ１００７とを含むＰＰＰフレーム、（Ｅ）は、ペイロード部１００３にＩＰヘッダ１００５と、例えば、電子メールやＴｅｌｎｅｔなどの非ＨＴＴＰデータ１００８とを含むＰＰＰフレームを示す。
【００６７】
ＰＰＰフレームには、各インタフェース回路８０（８０Ａ〜８０Ｃ）によって、ＰＰＰヘッダ１００２の前にＰＰＰコネクション識別子１００１が付加される。ただし、受信データが特定のＰＰＰコネクションと対応づけられていない場合、上記識別子１００１として、不特定ＰＰＰコネクションであることを示す所定のマジックナンバーが付される。
【００６８】
従来のＬＡＣでは、ＰＰＰヘッダ１００２に含まれるプロトコル情報を識別し、（Ａ）、（Ｂ）に示すようにペイロード部１００３にＬＣＰまたはＮＣＰの制御情報を含むフレームについては、ＬＡＣ内でＬＣＰ処理またはＮＣＰ処理を実行しているが、（Ｃ）〜（Ｅ）に示すようにペイロード部１００３にＩＰパケットを含むＰＰＰフレームについては、単にユーザトラフィックデータとして扱い、受信フレームを予め指定されたＰＰＰコネクションに沿って出力網側に中継する機能しか備えていなかった。
【００６９】
これに対し、本発明のＬＡＣでは、アクセス回線またはＩＰ網からの受信ＰＰＰフレームがペイロード部１００３にＩＰパケット（ユーザトラフィックデータ）を含む場合、アクセス回線対応プロトコル処理部８１ＡとＩＰ網対応プロトコル処理部８１Ｃが、ＩＰヘッダ１００５の宛先アドレスをチェックし、ＩＰパケットがＨＴＴＰトラフィック用のものであれば、受信ＩＰパケットをＰＰＰコネクションから分離して、ＬＡＣに接続されたキャッシュサーバ１１４に転送するようにしている。
【００７０】
図１２は、プロトコル処理部８１（８１Ａ〜８１Ｃ）と内部スイッチ８７との間で送受信される内部パケットフォーマットを示す。
各プロトコル処理回路８１は、インタフェース回路８０（８０Ａ〜８０Ｃ）からの受信パケット（ＰＰＰコネクション識別子１００１が付加されたＰＰＰフレーム１１０３）を、内部転送先情報を含む内部ヘッダ１０１０を付加した形で、内部スイッチ８７に出力する。受信パケットに付されたＰＰＰコネクション識別子１００１は、プロトコル処理回路８１において、必要に応じて書き換えられる。内部スイッチ８７は、各プロトコル処理回路８１からの受信パケットを内部転送先情報（内部ヘッダ）１０１０が指定する他の何れかのプロトコル処理回路８１にスイッチングする。
【００７１】
図１３は、ユーザ端末情報管理テーブル８３０の１実施例を示す。
ユーザ端末情報管理テーブル８３０には、ＬＡＣ１０４に収容された各ユーザ端末と対応する複数の管理情報エントリが登録される。各管理情報エントリは、ユーザ端末のＩＰアドレス８３１と、ユーザ端末−ＬＮＳ間のＰＰＰコネクションの識別子８３２と、ユーザの所属するＩＳＰの識別子８３３と、ＰＰＰコネクションのＬＣＰ（LinkControl Protocol）設定オプション情報８３４と、Ｌ２ＴＰコネクション情報８３５との対応関係を示している。
【００７２】
ＬＣＰ設定オプション情報８３４としては、例えば、プロトコルフィールド圧縮（PFC: Protocol Field Compression）オプションの選択の有無を示す設定値８３４ａと、アドレス／制御フィールド圧縮（ACFC: Address and Control Field Compression）オプションの選択の有無を示す設定値８３４ｂが含まれる。また、Ｌ２ＴＰコネクション情報８３５としては、Ｌ２ＴＰコネクション内にＰＰＰコネクションを設定する際に使用されるトンネルＩＤ８３５ａ、セッションＩＤ８３５ｂ等の情報が含まれる。
【００７３】
図１４は、ＩＳＰ情報管理テーブル８４０の１実施例を示す。
ＩＳＰ情報管理テーブル８４０には、アクセスネットワーク１０５に接続されているＩＳＰネットワークと対応した複数の管理情報エントリが格納される。
【００７４】
各管理情報エントリは、ＩＳＰ識別子８４１と、Ｗｅｂキャッシュサーバ１１３に割り当てられたＩＰアドレス８４２と、ＩＳＰ識別子８４１が示すＩＳＰネットワークを収容しているＬＮＳのＩＰアドレス８４３と、Ｗｅｂキャッシュサーバ１１３とＷｅｂサーバ１１１との通信に使用されるＬＡＣ−ＬＮＳ間ＰＰＰコネクションの識別子８４４と、ＬＣＰ設定オプション情報８４５と、Ｌ２ＴＰコネクション情報８４６との対応関係を示している。ＬＣＰ設定オプション情報８４５とＬ２ＴＰコネクション情報８４６には、それぞれユーザ情報管理テーブル８３０と同様の情報項目が含まれる。
【００７５】
図１５は、本発明のＬＡＣ１０４の内部におけるデータの流れを示す。
アクセス回線からアクセス回線インタフェース８０Ａに入力されたＰＰＰフレームは、アクセス回線対応のプロトコル処理回路８１Ａにおいて、プロトコルフィールド２０４が示す上位プロトコルの種類に応じて処理される。受信フレームの上位プロトコルがＰＰＰのＬＣＰの場合はＬＣＰ処理、ＮＣＰの場合はＮＣＰ処理が実行される。
【００７６】
上位プロトコルがＩＰの場合は、宛先ＩＰアドレスが判定される。例えば、図８で説明した受信フレーム７０１のように、宛先アドレスがＩＳＰ管理テーブル８４０に登録されたＷｅｂキャッシュサーバの割り当てＩＰアドレス８４２と一致していた場合は、受信フレームから抽出されたＩＰパケット７０２が、内部スイッチ回路８７を介して、キャッシュサーバ対応のプロトコル処理回路８１Ｂに転送される。
ＰＰＰの上位プロトコルが、ＬＣＰ、ＮＣＰ、ＩＰ以外の場合、または、Ｗｅｂキャッシュサーバ宛でないＩＰの場合は、受信パケットはＩＰ網対応のプロトコル処理回路８１Ｃに転送され、送信元ＩＰアドレスによって決まる適切なＬ２ＴＰコネクションに送出される。
【００７７】
キャッシュサーバ対応プロトコル処理回路８１ＢがＷｅｂキャッシュサーバ１１８から受信したＩＰパケットは、宛先ＩＰアドレスによって、アクセス回線対応プロトコル処理回路８１ＡまたはＩＰ網対応プロトコル処理回路８１Ｃに振り分けられる。
【００７８】
例えば、図８で説明したＩＰパケット７０３のように、宛先ＩＰアドレスがユーザ情報管理テーブル８３０に登録された何れかのユーザ端末のＩＰアドレス８３１に一致した受信パケットは、ＨＴＴＰ応答メッセージを含むＩＰパケットと判断され、アクセス回線対応プロトコル処理回路８１Ａに転送される。
また、図８で説明したＩＰパケット７０５のように、パケット宛先ＩＰアドレスがユーザ情報管理テーブル８３０に登録された何れのユーザ端末ＩＰアドレスにも該当しない受信パケットは、ＨＴＴＰ要求メッセージを含むＩＰパケットと判断され、ＩＰ網対応プロトコル処理回路８１Ｃに転送される。
【００７９】
インタフェース８０ＣがＩＰ網から受信したＬ２ＴＰフレームは、ＩＰ網対応プロトコル処理回路８１Ｃで終端され、Ｌ２ＴＰフレームから抽出された受信ＩＰパケットが、ＰＰＰコネクションの識別子に応じて、アクセス回線対応プロトコル処理回路８１Ａまたはキャッシュサーバ対応プロトコル処理回路８１Ｂに振り分けられる。例えば、ユーザ端末−ＬＮＳ間に設定されたＰＰＰコネクション上で転送されてきたＩＰパケットは、アクセス回線対応プロトコル処理回路８１Ａに送出され、ＬＡＣ−ＬＮＳ間に設定されたキャッシュサーバ用のＰＰＰコネクション上で転送されてきたＩＰパケットは、キャッシュサーバ対応プロトコル処理回路８１Ｂに転送される。
【００８０】
図１６は、アクセス回線対応プロトコル処理回路８１ＡのＣＰＵ８１１が実行する受信パケット処理ルーチン１５００のフローチャートを示す。
受信パケット処理ルーチン１５００では、先ず、インタフェース受信バッファ８１３から、図１１の（Ａ）〜（Ｅ）に示した受信パケットを取り出し、ＰＰＰヘッダ１００２のフォーマットを特定する（Ｓ１５０１）。ＰＰＰヘッダのフォーマットは、受信パケットに付されたＰＰＰコネクション識別子１００１に基づいてユーザ端末管理テーブル８３０を参照し、上記ＰＰＰコネクション識別子と対応するＬＣＰ設定オプション情報８１４を読み出すことによって特定できる。
【００８１】
次に、ＰＰＰヘッダのプロトコルフィールド２０４の内容から、受信ＰＰＰフレーム１００３の上位プロトコルを識別する。受信ＰＰＰフレームの上位プロトコルがデータリンク制御プロトコル：ＬＣＰの場合は（Ｓ１５０２）、ＬＣＰパケット処理を実行する（Ｓ１５２０）。受信ＰＰＰフレームの上位プロトコルがネットワーク制御プロトコル：ＮＣＰの場合は（Ｓ１５０３）、ＮＣＰパケット処理を実行する（Ｓ１５３０）。
【００８２】
受信ＰＰＰフレームの上位プロトコルがＩＰの場合（Ｓ１５０４）、ＩＰヘッダの宛先アドレスがＷｅｂキャッシュサーバ１１３に割り当てられたＩＰアドレスと一致するか否かをチェックする（Ｓ１５０５）。具体的に言うと、先ず、上記ＩＰヘッダの送信元アドレスに基づいてユーザ端末管理テーブル８３０を参照し、送信元ユーザが属するＩＳＰの識別子８３３を求める。次に、上記ＩＳＰ識別子に基づいてＩＳＰ情報管理テーブル８４０を参照することによって、ＩＳＰと対応したＷｅｂキャッシュサーバの割り当てＩＰアドレス８４２を特定し、このＩＰアドレスと受信ＩＰパケットの宛先アドレスとを比較する。
【００８３】
ＩＰヘッダの宛先アドレスがＷｅｂキャッシュサーバの割り当てＩＰアドレスと一致した場合は、受信ＩＰパケットにＰＰＰコネクション識別子１００１と内部転送先情報１０１０を付加し、内部スイッチ送信バッファ８１５に格納する（Ｓ１５１０）。この場合、ＰＰＰコネクション識別子１００１としては、ＩＳＰ識別子と対応してＩＳＰ情報管理テーブル８４０に登録されたＬＡＣ−ＬＮＳ間ＰＰＰコネクション識別子８４４が適用され、内部転送先情報１０１０としては、キャッシュサーバ対応プロトコル処理回路８１Ｂを指定する値が設定される。
【００８４】
受信ＰＰＰフレーム１００３の上位プロトコルがＩＰでない場合、または、上位プロトコルがＩＰであっても、宛先アドレスがＷｅｂキャッシュサーバの割り当てＩＰアドレスと不一致の場合は、受信パケットにＩＰ網対応プロトコル処理回路８１Ｃを指定する内部転送先情報１０１０を付加して、内部スイッチ送信バッファ８１５に格納する（Ｓ１５４０）。
上記受信パケット処理ルーチン１５００の実行を繰り返すことにより、ユーザ端末１０１−１〜１０１−ｍから送出されたＰＰＰフレームのうち、ＨＴＴＰ要求メッセージを含むＰＰＰフレームはＷｅｂキャッシュサーバ１１３に、その他のＰＰＰフレームはＩＰ網１０５に転送することが可能となる。
【００８５】
図１７は、アクセス回線網対応プロトコル処理回路８１ＡのＣＰＵ８１１が実行する送信パケット処理ルーチン１６００のフローチャートを示す。
ルーチン１６００では、内部スイッチ受信バッファ８１５から図１２に示したフォーマットで送信パケットを取り出し（Ｓ１６０１）、該パケットをインタフェース送信バッファ８１４に転送して（Ｓ１６０２）、処理を終了する。上記ルーチン１６００の実行を繰り返すことによって、Ｗｅｂキャッシュサーバ１１３から送信されたＨＴＴＰ応答メッセージを含むＩＰパケットと、ＩＰ網１０５側から受信したユーザ端末宛のＩＰパケットをアクセス回線インタフェース回路８０Ａに転送することが可能となる。
【００８６】
アクセス回線インタフェース回路８０Ａは、アクセス回線対応プロトコル処理回路８１Ａから受信したパケットから、内部転送先情報１０１０とＰＰＰコネクション識別子１００１を分離し、該アクセス回線インタフェース回路８０Ａに接続されたアクセス回線１０２に送出する。例えば、ＡＴＭ回線のように、１つのアクセス回線１０２上で複数のコネクションが多重化されていた場合、ＰＰＰフレーム１１０３は、ＰＰＰコネクション識別子１００１で特定されるコネクション上に送出される。
【００８７】
図１８は、Ｗｅｂキャッシュサーバ対応プロトコル処理回路８１ＢのＣＰＵが実行する受信パケット処理ルーチン１７００のフローチャートを示す。
このルーチン１７００では、インタフェース受信バッファ９０３から、図１２の（Ｃ）または（Ｄ）に示したフォーマットをもつ受信パケットを取り出す（Ｓ１７０１）。Ｗｅｂキャッシュサーバが送出するＩＰパケットは、ＰＰＰコネクションとの対応付けがなされていないため、バッファ９０３から取り出されたパケットには、ＰＰＰコネクション識別子１００１として、不特定ＰＰＰコネクションを意味するマジックナンバーが付加されている。
【００８８】
ルーチン１７００では、次に、上記受信パケットのＩＰヘッダ１００５に含まれる宛先アドレスをユーザ端末情報管理テーブル８３０に登録されているユーザ端末ＩＰアドレス８３１と比較する（Ｓ１７０２）。宛先アドレスが何れかのユーザ端末ＩＰアドレスと一致した場合は、ユーザ端末情報管理テーブル８３０の上記宛先アドレスと対応するエントリからＰＰＰコネクション識別子８３２を取得し（Ｓ１７０３）、上記エントリのＬＣＰ設定オプション情報８３４に従って、受信ＩＰパケットをＰＰＰフレームに変換する（Ｓ１７０４）。この後、上記ＰＰＰフレームに、上記ステップＳ１７０３で取得しておいたＰＰＰコネクション識別子と、アクセス回線対応プロトコル処理回路８１Ａを指定する内部転送先情報とを付加し、図１２に示したフレームフォーマットで内部スイッチ送信バッファ８１５に格納する（Ｓ１７０５）。
【００８９】
ユーザ端末情報管理テーブル８３０から上記宛先アドレスと一致するユーザ端末ＩＰアドレス８３１が見つからなかった場合は、ＩＳＰ情報管理テーブル８４０から、キャッシュサーバの割り当てＩＰアドレス８４２が受信ＩＰパケットの送信元アドレスと一致するエントリを検索し、該エントリのＰＰＰコネクション識別子８４４を取得する（Ｓ１７０６）。次に、上記エントリのＬＣＰ設定オプション情報８４５に従って受信ＩＰパケットをＰＰＰフレームに変換し（Ｓ１７０７）、上記ＰＰＰフレームに、ステップＳ１７０６で取得しておいたＰＰＰコネクション識別子と、ＩＰ網対応プロトコル処理回路８１Ｃを指定する内部転送先情報とを付加し、図１２に示したフレームフォーマットで内部スイッチ送信バッファ８１５に格納する（Ｓ１７０８）。
【００９０】
以上の処理によって、Ｗｅｂキャッシュサーバ１１３が送信したＩＰパケットのうち、ＨＴＴＰ応答メッセージを含むユーザ端末宛のＩＰパケットはアクセス回線対応プロトコル処理回路８１Ａに、ＨＴＴＰ要求メッセージを含むＷｅｂサーバ宛のＩＰパケットはＩＰ網対応プロトコル処理回路８１Ｃに振り分けることが可能となる。
【００９１】
図１９は、キャッシュサーバ対応プロトコル処理回路８１ＢのＣＰＵが実行する送信パケット処理ルーチン１８００のフローチャートを示す。
ルーチン１８００では、内部スイッチ受信バッファ８１６から図１２に示したフォーマットで送信パケットを取り出し（Ｓ１８０１）、ＰＰＰフレーム１１０３からＩＰパケットを抽出する（Ｓ１８０２）。この後、上記ＩＰパケットに対して、ＰＰＰコネクション識別子１００１として不特定ＰＰＰコネクションを意味するマジックナンバーを付加し、インタフェース送信バッファに転送する（Ｓ１８０３）。
この処理ルーチンによって、アクセス回線１０２−１〜１０２−ｍから受信したＨＴＴＰ要求メッセージと、ＩＰ網１０５から受信したＨＴＴＰ応答メッセージをＷｅｂキャッシュサーバ１１３に転送することが可能となる。
【００９２】
図２０は、ＩＰ網対応プロトコル処理回路８１ＣのＣＰＵが実行する受信パケット処理ルーチンのフローチャート１９００を示す。
ルーチン１９００では、先ず、インタフェース受信バッファ８１３からＩＰパケットを取り出す（Ｓ１９０１）。ＩＰ網対応プロトコル処理回路８１Ｃのインタフェース受信バッファ８１３に蓄積されるパケットは、例えば、図８に示したパケット７０６、７０９のように、先頭部にＩＰヘッダをもつＩＰパケット形式となっている。これらのＩＰパケットを受信するＩＰ網インタフェース回路８０Ｃは、受信ＩＰパケットからＰＰＰヘッダを抽出して上位プロトコルのチェックするような特殊な機能は備えていない。このため、ＩＰ網インタフェース回路８０Ｃが各ＩＰパケットに付加するＰＰＰコネクション識別子１００１は、前述した不特定ＰＰＰコネクションを意味するマジックナンバーとなっている。
【００９３】
ルーチン１９００では、受信バッファ８１３からＩＰパケットを取り出し、該ＩＰパケットからＩＰヘッダとＵＤＰヘッダを除去して、Ｌ２ＴＰフレームを抽出する（Ｓ１９０２）。次に、ユーザ端末情報管理テーブル８３０とＩＳＰ情報管理テーブル８４０から、上記Ｌ２ＴＰフレームのＬ２ＴＰヘッダが示すトンネルＩＤとセッションＩＤに一致したＬ２ＴＰコネクション情報８３５または８４６をもつエントリを検索する（Ｓ１９０３）。
【００９４】
目的のエントリがユーザ端末情報管理テーブル８３０から見つかった場合（Ｓ１９０４）、上記Ｌ２ＴＰフレームからＰＰＰフレームを抽出し（Ｓ１９０５）、該ＰＰＰフレームに、上記エントリが示すＰＰＰコネクション識別子８３２と、アクセス回線対応プロトコル処理回路８１Ａを指定する内部転送先情報とを付加して、図１２に示すフレームフォーマットで内部スイッチ送信バッファ８１５に転送する（Ｓ１９０６）。
【００９５】
目的のエントリがＩＳＰ管理情報テーブル８４０から見つかった場合は、上記Ｌ２ＴＰフレームからＰＰＰフレームを抽出し（Ｓ１９０７）、該ＰＰＰフレームに、上記エントリが示すＰＰＰコネクション識別子８４４と、キャッシュサーバ対応プロトコル処理回路８１Ｂを指定する内部転送先情報１０１０とを付加して、図１２に示すフォーマットで内部スイッチ送信バッファ８１５に転送する（Ｓ１９０８）。
【００９６】
以上の処理によって、ＩＰ網からの受信パケットのうち、Ｗｅｂサーバ１１１がＷｅｂキャッシュサーバ１１３宛に送信したＨＴＴＰ応答メッセージを含むＰＰＰフレームは、Ｗｅｂキャッシュサーバ１１３に転送し、その他のＰＰＰフレームは、宛先ユーザ端末１０１−１〜１０１−ｍと対応するアクセス回線方向に転送することが可能となる。
【００９７】
図２１は、ＩＰ網対応プロトコル処理回路８１ＣのＣＰＵが実行する送信パケット処理ルーチン２０００のフローチャートを示す。
ルーチン２０００では、内部スイッチ受信バッファ８１６から、図１２に示したフォーマットの送信パケットを取り出し（Ｓ２００１）、ユーザ端末情報管理テーブル８３０とＩＳＰ情報管理テーブル８４０から、上記送信パケットに付されたＰＰＰコネクション識別子１００１と一致したＰＰＰコネクション識別子８３２または８４４をもつエントリを検索する（Ｓ２００２）。
【００９８】
目的エントリが見つかると、該エントリのＬ２ＴＰコネクション情報８３５または８４６が示すトンネルＩＤとセッションＩＤの値を適用してＬ２ＴＰヘッダを生成し、送信ＰＰＰフレーム１１０３にＬ２ＴＰヘッダ、ＵＤＰヘッダ、ＩＰヘッダを付加してＩＰパケット化する（Ｓ２００３）。この後、上記ＩＰパケットに上記ＰＰＰコネクション識別子１００１を付加し、インタフェース送信バッファ８１４に転送する（Ｓ２００４）。
【００９９】
以上の処理により、ユーザ端末１０１−１〜１０１−ｍから送信されたＷｅｂトラフィック以外のパケットと、Ｗｅｂキャッシュサーバ１１３から送出されたＨＴＴＰ要求メッセージを含むパケットを、地域ＩＰ網上の適切なＬ２ＴＰコネクションを介してそれぞれの宛先に転送することが可能となる。
【０１００】
次に、図２２〜図２７を参照して、本発明の第２実施例について説明する。
第２実施例は、ＬＡＣ１０４の構成するゲートウェイ装置が、ユーザ端末から送信されたＷｅｂサーバ宛のパケット（Ｗｅｂトラフィック）を強制的にＷｅｂキャッシュサーバに転送する機能を備えたことを特徴としている。
【０１０１】
図２２の（Ａ）は、第２実施例において、ＵＲＬで指定されたコンテンツデータがＷｅｂキャッシュサーバ１１３に存在していた場合のパケット転送シーケンスを示し、図２２の（Ｂ）は、（Ａ）に示した転送パケット中のＩＰヘッダに設定される宛先アドレスＤＡと送信元アドレスＳＡとの関係を示している。
【０１０２】
ユーザ端末１０１−１で動作中のＷｅｂブラウザ・アプリケーションに対して、ユーザが、取得すべきコンテンツデータのＵＲＬを指定すると、ＨＴＴＰ要求メッセージを含むＰＰＰフレーム７１０が生成され、ユーザ端末１０１−１からアクセス回線１０２−１に送出される（Ｓ１０１０）。本実施例では、上記ＰＰＰフレーム７１０のＩＰヘッダＩＰ（ａ）の宛先アドレスが、Ｗｅｂサーバ１１１のＩＰアドレスとなっている。
【０１０３】
ＬＡＣ１０４は、ＨＴＴＰ要求メッセージを含むＰＰＰフレーム７１０を受信すると、ＩＰヘッダの宛先アドレスをＷｅｂキャッシュサーバ１１３のＩＰアドレスに書き換え（Ｓ１０４１）、ＩＰパケット７０２としてＷｅｂキャッシュサーバ１１３に転送する。
【０１０４】
Ｗｅｂキャッシュサーバ１１３は、ＬＡＣ１０４からＩＰパケット７０２を受信すると、図７の（Ａ）で説明した第１実施例と同様、データ部からＨＴＴＰ要求メッセージを抽出し、ＵＲＬで指定されたコンテンツデータをキャッシュデータの中から検索する（Ｓ１１３１）。指定されたコンテンツデータが見つかった場合は、コンテンツデータを含むＨＴＴＰ応答メッセージを生成し（Ｓ１１３２）、該ＨＴＴＰ応答メッセージをデータ部に含み、要求元のユーザ端末１０１−１のＩＰアドレスを宛先アドレスとするＩＰパケット７０３をＬＡＣ１０４に送出する。
【０１０５】
ＬＡＣ１０４は、Ｗｅｂキャッシュサーバ１１３からＩＰパケット７０３を受信すると、ＩＰヘッダの送信元アドレスをパケット７１０の宛先アドレス、すなわち、ユーザがコンテンツデータを要求したＷｅｂサーバ１１１のＩＰアドレスに書き換え（Ｓ１０４２）、ＰＰＰフレーム７１２に変換して、アクセス回線１０２−１に転送する。
【０１０６】
図２３の（Ａ）は、第２実施例において、ＨＴＴＰ要求メッセージで指定されたコンテンツデータがＷｅｂキャッシュサーバ１１３に存在しなかった場合のパケット転送シーケンスを示す。図２３の（Ｂ）は、図２３の（Ａ）に示した転送パケット中のＩＰヘッダに設定される宛先アドレスＤＡと送信元アドレスＳＡとの関係を示している。
【０１０７】
ステップＳ１０１０〜ステップＳ１１３１迄は、図２２の（Ａ）と同一である。Ｗｅｂキャッシュサーバ１１３におけるコンテンツ検索（Ｓ１１３１）の結果、ＵＲＬで指定されたコンテンツデータがキャッシュデータ中になかった場合、図８の（Ａ）で説明した第１実施例の同様の手順で、Ｗｅｂキャッシュサーバ１１３からＷｅｂサーバ１１１宛にＨＴＴＰ要求メッセージを含むＩＰパケット７０５が送信され、Ｗｅｂサーバ１１１からＷｅｂキャッシュサーバ１１３に、指定コンテンツデータを含むＨＴＴＰ応答メッセージを含むＩＰパケット７０９が返送され、Ｗｅｂキャッシュサーバ１１３からＬＡＣ１０４にユーザ端末１０１−１宛のＨＴＴＰ応答メッセージを含むＩＰパケット７０３が送信される。
【０１０８】
ＬＡＣ１０４は、Ｗｅｂキャッシュサーバ１１３からＩＰパケット７０３を受信すると、図２２の（Ａ）と同様、ＩＰヘッダの送信元アドレスをＷｅｂサーバ１１１のＩＰアドレスに書き換え（Ｓ１０４２）、ＰＰＰフレーム７１２に変換して、アクセス回線１０２−１に転送する。
上述したパケット転送を行うために、第２実施例のゲートウェイ装置では、図９に示した複数のプロトコル処理回路８１Ａ〜８１Ｃのうち、アクセス回線対応プロトコル処理回路８１Ａが、図１０に示したＨＴＴＰ要求メッセージ管理テーブル８５０を備える。
【０１０９】
ユーザ端末１０１−１〜１０１−ｍから送信されたＨＴＴＰ要求メッセージを含むＰＰＰフレームは、アクセス回線対応プロトコル処理回路８１Ａにおいて、ＩＰヘッダの宛先アドレスをＷｅｂキャッシュサーバ１１３のＩＰアドレスに書き換えた後、Ｗｅｂキャッシュサーバに転送される。また、ユーザ端末に代わってＷｅｂキャッシュサーバ１１３がＷｅｂサーバから取得したＨＴＴＰ応答メッセージを含むＩＰパケットは、アクセス回線対応プロトコル処理回路８１Ａにおいて、ＩＰヘッダの送信元アドレスをユーザ端末が発行したＨＴＴＰ要求メッセージの宛先アドレスに書き換えた後、ユーザ端末に転送される。
【０１１０】
ＨＴＴＰ要求メッセージ管理テーブル８５０は、ＨＴＴＰ応答メッセージの送信元ＩＰアドレスをユーザ端末が発行したＨＴＴＰ要求メッセージの宛先ＩＰアドレスに書き換える際に必要となるものであり、例えば、図２４に示すように、ユーザ端末から受信したＨＴＴＰ要求メッセージ毎に、該メッセージのＰＰＰフレームがもつＰＰＰコネクション識別子８５１と対応して、ＴＣＰ／ＵＤＰの送信元ポート番号８５２と、メッセージの宛先ＩＰアドレス８５３とを記憶している。
【０１１１】
図２５は、第２実施例のＬＡＣ内部におけるパケットデータの流れを示す。
ここでは、第１実施例と共通するパケットに図１５と同一の符号を付すことによって、重複する説明は省略する。
アクセス回線対応プロトコル処理回路８１Ａは、アクセス回線からＰＰＰフレームを受信すると、ＰＰＰの上位プロトコルを識別し、上位プロトコルがＬＣＰの場合はＬＣＰ処理、ＮＣＰの場合はＮＣＰ処理を実行する。
【０１１２】
上位プロトコルがＩＰの場合は、ＴＣＰ／ＵＤＰヘッダの宛先ポート番号をチェックする。宛先ポート番号が、例えば、ＨＴＴＰのウェルノウンポート番号である「８０」となっていた場合は、受信パケット（ＨＴＴＰ要求メッセージ）をキャッシュサーバ１１３に転送するために、宛先ＩＰアドレス変換処理１５０９を実行して、ＩＰヘッダの宛先アドレスをＷｅｂキャッシュサーバのＩＰアドレス値に書換える。
【０１１３】
アドレス変換された受信パケットは、ＰＰＰコネクション識別子１００１の前にキャッシュサーバ対応プロトコル処理回路８１Ｂを指定する内部転送先情報１０１０を付加した形で、内部スイッチ８７に送出される。このパケットは、図１５に示した第１実施例と同様、キャッシュサーバ対応プロトコル処理回路８１Ｂを介して、キャッシュサーバ１１３にＩＰパケット７０２として転送される。
上位プロトコルがＬＣＰ、ＮＣＰ、ＩＰ以外の受信パケット、または、宛先ポート番号が「８０」以外のＩＰパケットは、ＩＰ網対応プロトコル処理回路８１Ｃを指定する内部転送先情報１０１０を付加した形で、内部スイッチ８７に送出される。
【０１１４】
キャッシュサーバ１１３は、ＩＰパケット７０２を受信すると、ＨＴＴＰ要求メッセージのＵＲＬで指定されたコンテンツデータをキャッシュデータの中から検索し、検索結果に応じて、ユーザ端末宛のＨＴＴＰ応答メッセージを含むＩＰパケット７０３、またはＷｅｂサーバ１１１宛のＨＴＴＰ要求メッセージを含むＩＰパケット７０５を発生する。
【０１１５】
これらのＩＰパケットは、キャッシュサーバ対応プロトコル処理回路８１Ｂにおいて宛先ＩＰアドレスに従って処理され、ユーザ端末宛のＩＰアドレスをもつＨＴＴＰ応答メッセージ用のパケットは、アクセス回線対応プロトコル処理回路８１Ａに転送され、Ｗｅｂサーバ宛のＩＰアドレスをもつＨＴＴＰ要求メッセージ用のパケットは、ＩＰ網対応プロトコル処理回路８１Ｃに転送される。キャッシュサーバ対応プロトコル処理回路８１Ｂと、ＩＰ網対応プロトコル処理回路８１Ｃの動作は、第１実施例と同様である。
【０１１６】
キャッシュサーバ１１３から送出されたＨＴＴＰ応答メッセージを含むＩＰパケット７０３は、アクセス回線対応プロトコル処理回路８１Ａが実行する送信元ＩＰアドレス変換処理１６１３によって、送信元ＩＰアドレスをＷｅｂサーバのＩＰアドレスに書き換えた後、ＰＰＰパケット７１２として要求元のユーザ端末に転送される。
【０１１７】
図２６は、アクセス回線対応プロトコル処理回路８１ＡのＣＰＵが実行する受信パケット処理ルーチン１５００−２のフローチャートを示す。図１６と同一の符号をもつ処理ステップは、第１実施例と共通しているため説明を省略する。
受信したＰＰＰフレームの上位プロトコルがＩＰの場合（Ｓ１５０４）、ＩＰの上位プロトコルを判定する（Ｓ１５０６）。ＩＰの上位プロトコルがＴＣＰまたはＵＤＰの場合、ＴＣＰ／ＵＤＰの宛先ポート番号を識別する（Ｓ１５０７）。宛先ポート番号が、ＨＴＴＰのウェルノウンポート番号である「８０」であれば、受信ＰＰＰフレームをＷｅｂトラフィックと判断し、以下の処理を行う。
【０１１８】
先ず、受信ＰＰＰフレームのコネクション識別子と、ＴＣＰ／ＵＤＰの送信元ポート番号と、宛先ＩＰアドレスの関係を示す新たなエントリを生成し、ＨＴＴＰ要求メッセージ管理テーブル８５０に設定する（Ｓ１５０８）。次に、受信ＰＰＰフレームのＩＰヘッダが示す宛先アドレスをＷｅｂキャッシュサーバのＩＰアドレスに書き換える（Ｓ１５０９）。この時、宛先アドレスの書換えに伴って、ＩＰヘッダに含まれるヘッダチェックサムと、ＰＰＰフレームのＦＣＳ（Frame Check Sequence）を再計算し、それぞれの値を更新する。最後に、受信ＰＰＰフレームに、ＰＰＰコネクション識別子１００１と、Ｗｅｂキャッシュサーバ対応プロトコル処理回路８１Ｂを指定する内部転送先情報１０１０を付加し、内部スイッチ送信バッファ８１５に格納して（Ｓ１５１０、処理を終了する。
【０１１９】
ＰＰＰフレームのプロトコルがＩＰでない場合、ＩＰであっても上位プロトコルがＴＣＰかＵＤＰでない場合、あるいは、ＴＣＰ／ＵＤＰであっても宛先ポート番号が「８０」でない場合は、受信ＰＰＰフレームをＷｅｂトラフィック用以外のものと判断し、ＰＰＰコネクション識別子１００１と、ＩＰ網対応プロトコル処理回路８１Ｃを指定する内部転送先情報１０１０とを付加して、内部スイッチ送信バッファ８１５に格納する（Ｓ１５４０）。
以上の処理により、ユーザ端末１０１−１〜１０１−ｍからＷｅｂサーバ宛に送出されたＨＴＴＰ要求メッセージを含むＰＰＰフレームをＰＰＰコネクションから分離し、Ｗｅｂキャッシュサーバに転送することが可能となる。
【０１２０】
図２７は、アクセス回線網対応プロトコル処理回路８１ＡのＣＰＵが実行する送信パケット処理ルーチン１６００−２のフローチャートを示す。
このルーチンでは、内部スイッチ受信バッファ８１６から送信ＰＰＰフレームを取り出し（Ｓ１６１１）、送信ＰＰＰフレームに付されたＰＰＰコネクション識別子１００１と、送信ＰＰＰフレームに含まれるＩＰパケット内のＴＣＰ／ＵＤＰヘッダから抽出した宛先ポート番号とに基づいて、ＨＴＴＰ要求メッセージ管理テーブル８５０を参照し、ＰＰＰコネクション識別子８５１と送信元ポート番号８５２が上記送信ＰＰＰフレームのＰＰＰコネクション識別子および宛先ポートに一致するエントリを検索する（１６１２）。
【０１２１】
検索されたエントリからＨＴＴＰ要求メッセージの宛先ＩＰアドレス８５３の値を求め、送信ＰＰＰフレームに含まれるＩＰパケットの送信元ＩＰアドレスを上記宛先ＩＰアドレスの値に書き換える（Ｓ１６１３）。この時、ＩＰヘッダのヘッダチェックサムとＰＰＰフレームのＦＣＳを再計算し、それぞれの値を更新する。宛先ＩＰアドレスが書き換えられた送信ＰＰＰフレームは、ＰＰＰコネクションの識別子１００１を付加した形でインタフェース送信バッファ８１４に格納される（Ｓ１６１４）。
上記送信バッファ８１４に格納されたＰＰＰフレームは、アクセス回線インタフェース回路８０Ａに転送され、ＰＰＰコネクション識別子１００１を除去した後、送信先ユーザ端末の接続回線に送出される。
【０１２２】
上述した実施例では、ＬＡＣに接続された１つのＷｅｂキャッシュサーバに、地域ＩＰ網に接続される複数のＩＳＰと対応した複数のＩＰアドレスを割り当てることによって、ＨＴＴＰ要求メッセージの送信元ユーザが上記何れのＩＳＰに加入していた場合でも、同一のＷｅｂキャッシュサーバで応答できるようにしている。しかしながら、本発明の変形例として、ＬＡＣにそれぞれが異なるＩＳＰと対応づけられた複数のＷｅｂキャッシュサーバを接続しておき、ＬＡＣが、Ｗｅｂトラフィック用ＩＰパケットを送信元ユーザの加入ＩＳＰと対応したＷｅｂキャッシュサーバに選択的に分配するようにしてもよい。
【０１２３】
以上の実施例から明らかなように、本発明のゲートウェイ装置は、ＰＰＰコネクション上でのＩＰパケットの中継機能と、ＰＰＰコネクションからのＷｅｂトラフィック用ＩＰパケットの分離機能とを備えているため、これをＩＳＰ選択型のアクセスネットワークシステムにおけるＬＡＣとして使用し、ゲートウェイ装置にＷｅｂキャッシュサーバを接続することによって、ＬＡＣを通過するパケット列からＷｅｂトラフィック用のＩＰパケットを選択的に分離し、上記Ｗｅｂキャッシュサーバに転送することができる。
【０１２４】
【発明の効果】
本発明によれば、ユーザからのＨＴＴＰ要求に対して、コンテンツを提供するＷｅｂサーバに代わってＷｅｂキャッシュサーバが応答メッセージを返送することが可能となり、ＬＡＣとＩＳＰネットワークとを接続する地域ＩＰ網（インターネットアクセス網）におけるトラヒックを軽減でき、ユーザにとっては、Ｗｅｂサーバアクセスに対するレスポンスが改善されるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のゲートウェイ装置（ＬＡＣ）が適用されるＩＳＰ選択型ネットワークシステムの１例を示す図。
【図２】上記ＩＳＰ選択型ネットワークシステムにおいて、ユーザ端末とＬＡＣとの間にＰＰＰコネクションが設定された状態を示す図。
【図３】上記ＩＳＰ選択型ネットワークシステムにおいて、ＰＰＰコネクションがＬＮＳまで延長された状態を示す図。
【図４】上記ＩＳＰ選択型ネットワークシステムにおいて、キャッシュサーバとＷｅｂサーバ間の通信用のＰＰＰコネクションが設定された状態を示す図。
【図５】ＰＰＰフレームのフォーマット（Ａ）と、ＰＰＰフレームのプロトコルフィールドに設定される代表的な識別値（Ｂ）を示す図。
【図６】従来のＬＡＣが適用されたＩＳＰ選択型ネットワークシステムにおいて、ユーザ端末がＷｅｂコンテンツデータを取得する場合のパケット転送シーケンス（Ａ）と、各転送パケットに付されるＩＰヘッダの宛先アドレスＤＡと送信元アドレスＳＡとの関係（Ｂ）を示す図。
【図７】ＬＡＣに本発明の第１実施例のゲートウェイ装置を適用したＩＳＰ選択型ネットワークシステムにおいて、ユーザ端末が要求するＷｅｂコンテンツデータがキャッシュサーバに存在した場合のパケット転送シーケンス（Ａ）と、各転送パケットに付されるＩＰヘッダの宛先アドレスＤＡと送信元アドレスＳＡとの関係（Ｂ）を示す図。
【図８】ＬＡＣに本発明の第１実施例のゲートウェイ装置を適用したＩＳＰ選択型ネットワークシステムにおいて、ユーザ端末が要求するＷｅｂコンテンツデータがキャッシュサーバに存在しなかった場合のパケット転送シーケンス（Ａ）と、各転送パケットに付されるＩＰヘッダの宛先アドレスＤＡと送信元アドレスＳＡとの関係（Ｂ）を示す図。
【図９】ＬＡＣに適用される本発明のゲートウェイ装置の構成を示すブロック図。
【図１０】図９に示したプロトコル処理回路８１（８１Ａ〜８１Ｃ）の構成を示すブロック図。
【図１１】本発明のゲートウェイ装置において、インタフェース回路８０（８０Ａ〜８０Ｃ）とプロトコル処理回路８１（８１Ａ〜８１Ｃ）との間で転送されるパケットデータのフォーマットを示す図。
【図１２】本発明のゲートウェイ装置において、プロトコル処理回路８１（８１Ａ〜８１Ｃ）プロトコル処理回路と内部スイッチ８７との間で転送されるパケットデータのフォーマットを示す図。
【図１３】各プロトコル処理回路８１（８１Ａ〜８１Ｃ）が備えるユーザ端末情報テーブル８３０の１実施例を示す図。
【図１４】各プロトコル処理回路８１（８１Ａ〜８１Ｃ）が備えるＩＳＰ情報テーブル８４０の１実施例を示す図。
【図１５】本発明の第１実施例のゲートウェイ装置（ＬＡＣ）の内部におけるデータの流れを説明するための図。
【図１６】アクセス回線対応プロトコル処理回路８１Ａで実行される受信パケット処理ルーチン１５００の１実施例を示すフローチャート。
【図１７】アクセス回線対応プロトコル処理回路８１Ａで実行される送信パケット処理ルーチン１６００の１実施例を示すフローチャート。
【図１８】キャッシュサーバ対応プロトコル処理回路８１Ｂで実行される受信パケット処理ルーチン１７００の１実施例を示すフローチャート。
【図１９】キャッシュサーバ対応プロトコル処理回路８１Ｂで実行される送信パケット処理ルーチン１８００の１実施例を示すフローチャート。
【図２０】ＩＰ網対応プロトコル処理回路８１Ｃで実行される受信パケット処理ルーチン１９００の１実施例を示すフローチャート。
【図２１】ＩＰ網対応プロトコル処理回路８１Ｃで実行される送信パケット処理ルーチン２０００の１実施例を示すフローチャート。
【図２２】ＬＡＣに本発明の第２実施例のゲートウェイ装置を適用したＩＳＰ選択型ネットワークシステムにおいて、ユーザ端末が要求するＷｅｂコンテンツデータがキャッシュサーバに存在した場合のパケット転送シーケンス（Ａ）と、各転送パケットに付されるＩＰヘッダの宛先アドレスＤＡと送信元アドレスＳＡとの関係（Ｂ）を示す図。
【図２３】ＬＡＣに本発明の第２実施例のゲートウェイ装置を適用したＩＳＰ選択型ネットワークシステムにおいて、ユーザ端末が要求するＷｅｂコンテンツデータがキャッシュサーバに存在しなかった場合のパケット転送シーケンス（Ａ）と、各転送パケットに付されるＩＰヘッダの宛先アドレスＤＡと送信元アドレスＳＡとの関係（Ｂ）を示す図。
【図２４】本発明の第２実施例において、アクセス回線対応プロトコル処理回路８１Ａが備えるＨＴＴＰ要求メッセージ管理テーブル８５０の１実施例を示す図。
【図２５】本発明の第２実施例のゲートウェイ装置（ＬＡＣ）の内部におけるデータの流れを説明するための図。
【図２６】本発明の第２実施例のゲートウェイ装置において、アクセス回線対応プロトコル処理回路８１Ａで実行される受信パケット処理ルーチン１５００−２の１例を示すフローチャート。
【図２７】本発明の第２実施例のゲートウェイ装置において、アクセス回線対応プロトコル処理回路８１Ａで実行される送信パケット処理ルーチン１６００−２の１例を示すフローチャート。
【符号の説明】
１０１：ユーザ端末、１０２：アクセス回線、
１０３：ユーザ端末用ＰＰＰコネクション、１０４：ＬＡＣ、
１０５：地域ＩＰ網、１０６：Ｌ２ＴＰコネクション、１９７：ＬＮＳ、
１０８：ＩＳＰネットワーク、１０９：ルータ、１１０：インターネット、
１１１：Ｗｅｂサーバ、１１２：ＬＡＮ、１１３：Ｗｅｂキャッシュサーバ、
１１４：ＲＡＤＩＵＳサーバ、１１６：キャッシュサーバ用ＰＰＰコネクション、１２０：ＲＡＤＩＵＳサーバ、１３０：ＤＮＳサーバ、
８０Ａ：アクセス回線インタフェース回路、
８０Ｂ：キャッシュサーバインタフェース回路、
８０Ｃ：ＩＰ網インタフェース回路、
８１Ａ：アクセス回線対応プロトコル処理回路、
８１Ｂ：キャッシュサーバ対応プロトコル処理回路、
８１Ｃ：ＩＰ網対応プロトコル処理回路、８７：内部スイッチ回路、
８８：ノード制御回路、９０：制御端末、８１１：ＣＰＵ、８１２：メモリ、
８１３：インタフェース受信バッファ、８１４：インタフェース送信バッファ、
８１５：内部スイッチ送信バッファ、８１６：内部スイッチ受信バッファ、
８１７：ＣＰＵ間通信インタフェース回路、８２０：プログラム格納領域、
８３０：ユーザ端末情報管理テーブル、８４０：ＩＳＰ情報管理テーブル、
８５０：ＨＴＴＰ要求メッセージ管理テーブル、
１００１：ＰＰＰコネクション識別子、１００２：ＰＰＰヘッダ、
１００３：ペイロード部、１００５：ＩＰヘッダ、
１００６：ＨＴＴＰ要求メッセージ、１００７：ＨＴＴＰ応答メッセージ、
１００８：非ＨＴＴＰデータ、１０１０：内部転送先情報。
【図１】
0003655575.tif 000002
【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】
0003655575.tif 000008
【図８】
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【図９】
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【図１０】
0003655575.tif 000011
【図１１】
0003655575.tif 000012
【図１２】
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【図１３】
0003655575.tif 000014
【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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