(57)【要約】【課題】  WANもしくはLANに接続する機器が、NICにどのようにケーブルを接続してもWANおよびLANに接続可能であり、また、WAN用機能をWAN側に、LAN用機能をLAN側に提供すること。【解決手段】  エコーサーバおよび自動制御装置内にWAN/LAN検出装置を設ける。WAN/LAN接続自動制御装置の初期状態はWAN用機能のみを提供し、WAN/LANの判別が完了した時点でLAN用機能を提供することにより、自動的にWANおよびLANを認識し、かつ自動的にWANおよびLAN機能を提供する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワークインタフェースと、
WAN用の機能を提供するWAN用機能提供部と、
LAN用の機能を提供するLAN用機能提供部と、
ネットワークインタフェースとWAN用機能提供部およびLAN用機能提供部との接続を変更するスイッチ部と、
該ネットワークインタフェースの接続先ネットワークのWAN/LANを検出する手段とを備え、
該スイッチ部はWAN/LANを検出する手段に連動してネットワークインタフェースとWAN用機能提供部およびLAN用機能提供部とを接続することを特徴とするWAN/LAN接続自動制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のWAN/LAN接続自動制御装置であって、
WAN用機能提供部とLAN用機能提供部との間にルータ機能を備えることを特徴とするWAN/LAN接続自動制御装置。
【請求項３】
ネットワークインタフェースと、WAN用の機能を提供するWAN用機能提供部およびLAN用の機能を提供するLAN用機能提供部との接続を自動的に制御する、ネットワークに接続されたWAN/LAN接続自動制御装置から送られるエコー要求メッセージを受信する手段と、
該エコー要求メッセージに対しエコーメッセージを前記WAN/LAN接続自動制御装置に返信する手段を備えることを特徴とするエコーサーバ。
【請求項４】
ネットワークインタフェースと、WAN用の機能を提供するWAN用機能提供部と、LAN用の機能を提供するLAN用機能提供部とを有するWAN/LAN接続自動制御装置におけるWAN/LAN接続方法であって、
該ネットワークインタフェースの接続先ネットワークのWAN/LANを検出するステップと、
前記WAN/LANを検出するステップの結果に応じて該ネットワークインタフェースとWAN用機能提供部およびLAN用機能提供部との接続を自動的に制御するステップとを有することを特徴とするWAN/LAN接続方法。
【請求項５】
請求項１に記載のWAN/LAN接続自動制御装置であって、
WAN用機能を設定するよう制御し、
WAN用機能を設定するよう制御した後、該スイッチ部をWAN用機能に接続するよう制御し、
該スイッチ部をWAN用機能に接続するよう制御した後、前記ネットワークインタフェースを介してアドレスを取得するよう制御し、
アドレスを取得した後前記ネットワークインタフェースの接続先ネットワークにつながっているエコーサーバへエコー要求メッセージを送信するよう制御し、
エコーメッセージを受信しない場合にはLAN用機能を設定するよう制御し、
LAN用機能を設定した後、前記スイッチ部をLAN用機能に接続するよう制御することを特徴とするWAN/LAN接続自動制御装置。
【請求項６】
請求項１に記載のWAN/LAN接続自動制御装置であって、
WAN用機能を設定するよう制御し、
WAN用機能を設定するよう制御した後、前記スイッチ部をWAN用機能に接続するよう制御し、
該スイッチ部をWAN用機能に接続するよう制御した後、前記ネットワークインタフェースを介してアドレスを取得するよう制御し、
アドレスを取得した後前記ネットワークインタフェースの接続先ネットワークにつながっているエコーサーバへエコー要求メッセージを送信するよう制御し、
エコーメッセージを受信した場合にはWAN用機能を設定するよう制御し、
WAN用機能を設定した後、前記スイッチ部をWAN用機能に接続するよう制御することを特徴とするWAN/LAN接続自動制御装置。
【請求項７】
請求項１に記載のWAN/LAN接続自動制御装置であって、
WAN用機能を設定するよう制御し、
WAN用機能を設定した後、すべてのネットワークインタフェースがWAN用機能に接続するよう前記スイッチ部を制御し、
該スイッチ部を制御した後、DHCPによりすべてのネットワークインタフェースがアドレスを取得するよう制御し、
取得したアドレスがグローバルアドレスであるネットワークインタフェースが１つ以上ある場合にパケットを受信するよう制御し、
ネットワークインタフェースが取得したアドレスがすべてプライベートアドレスである場合にはエコーを確認するよう制御し、
ネットワークインタフェースがアドレスを取得できなかった場合には自動設定不能処理を行うよう制御し、
パケットを受信した後にパケットがWAN/LAN判別可能である場合にはLAN用機能を設定するよう制御し、
パケットを受信した後にパケットがWAN/LAN判別不可能である場合にはエコーを確認するよう制御し、
エコーを確認した後、エコーメッセージを取得した場合にはLAN用機能を設定するよう制御し、
エコーを確認した後、エコーメッセージを取得できなかった場合には自動設定不能処理を行うよう制御し、
LAN用機能を設定した後、ネットワークインタフェースがLAN用機能に接続するよう該スイッチ部を制御することを特徴とするWAN/LAN接続自動制御装置。
【請求項８】
請求項１に記載のWAN/LAN接続自動制御装置であって、
アドレス取得機能としてDHCPクライアントを起動するよう制御し、
DHCPクライアントとしてアドレスを取得できなかった場合にはオートIPを起動するよう制御し、
オートIPによりアドレスを取得できなかった場合にはアドレス取得不能処理を行うよう制御することを特徴とするWAN/LAN接続自動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、WANおよびLANに接続するネットワーク装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年急速に普及が進んでいるIPネットワークを形成するデバイスとして、ハブとルータが挙げられる。ハブを用いるとネットワークケーブルを分岐することができる。一方、ルータは異なるネットワーク間を繋ぐ機能を有する。
ハブを用いると木構造のネットワークを形成することができ、その接続形態はカスケード接続と呼ばれる。Ethernet（登録商標）ケーブルでは、一般にツイストペアケーブルが用いられており、ケーブルはストレートとクロスの２種類のケーブルが存在するNIC(Network Interface Card)同士を直接接続する場合はクロスケーブルを用いる。ハブを介して接続する場合は、ハブはクロスケーブルと同じく内部でクロス接続するため、ハブに対してはストレートケーブルを用いる。一方、ハブ同士のカスケード接続では、ハブがクロス機能を持つため、クロスケーブルを用いなければならないが、ストレートとクロスの２種類のケーブルを用いることは面倒であるため、一般的にハブ自体がカスケード接続を認識し、カスケード接続しているケーブルに対してはストレートとして機能する。つまり、一般的なハブはストレートケーブルを用いてどのような構成であっても、自動的にNIC同士を接続することができる。
【０００３】
一方、ルータは２つ以上のNICを持ち、転送要求に応じてルータ内のNIC間でデータを転送し、NICからデータを出力する。例えばネットワークAに属するNIC-Aと、ネットワークBに属するNIC-Bを有するルータが存在する場合を考える。NIC-AにネットワークBへ転送すべきパケットが到着した場合、ルータはNIC-Bより同パケットを出力する。このとき使用するNICはいずれも通常使用するNICである。
【０００４】
近年普及の著しいブロードバンドルータと呼ばれるルータは、WAN(Wide Area Network)とLAN(Local Area Network)を接続するものである。WANは通常プロバイダに接続し、LANは通常家庭内やオフィス内のネットワークに接続する。WAN側は公衆ネットワークであり、セキュリティ上の問題から外部からの侵入を防止する必要がある。また、LAN側は通常DHCP機能(Dynamic Host Configuration Protocol)を提供する。このように、WAN側とLAN側では提供する機能が異なるため、家庭用ルータはWANとLANのケーブル差込口をあらかじめ分け、ユーザが正しくケーブルを差し込むことを前提に作られている。
【０００５】
【非特許文献１】友近剛史／池尻雄一／小早川知昭著  「インターネットルーティング入門」翔泳社  ２００１年
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
もし、家庭用ルータにおいてWANとLANのケーブルの差込先を、どちらのケーブル差込口(=NIC)でも良いとする場合、ユーザはどちらのNICにWANおよびLANのケーブルを差し込んだかを区別し、ルータのアプリケーションに通知しなければならない。
解決しようとする問題点は、ユーザがWANおよびLANの差込口を正しく区別してケーブルを挿さなければならない点である。ユーザにとっては、同一の差込口が少なくとも２つあるため、誤って差し込む可能性は十分存在する。LANとWANを間違えて差し込んだ場合でも、ルータは各々のNICが対応するネットワークに接続しようと努力する。通常、双方のNICはDHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)クライアントとして、ネットワークに接続する。WANのプロバイダは通常DHCPによりアドレスを割り当てるため、LAN側であるべきNICはWANのNICによりアドレスを割り当てられ、WANと接続可能となる。
【０００７】
このような場合、例えWAN側にファイヤーウォールを設定していたとしても、LAN側は通常ファイヤーウォールを設定しないため、WANからはLAN側のNICを介してルータが自由にアクセスできることになる。
もし、LAN側でDHCPサーバを提供する場合でも、通常DHCPサーバはまず他のDHCPサーバの存在を確認し、存在しない場合のみDHCPサーバとして動作するため、結局はDHCPクライアントとして動作することになる。
すると、例えばもしルータがホームサーバの一部である場合、セキュリティホールを突いた攻撃を受ける可能性があり、ケーブルの挿し間違えが重大な結果に繋がる可能性がある。また、WANから見知らぬユーザが通常の手順でホームサーバを制御できる可能性があり、単にサーバのセキュリティの問題だけではなく、安全上重大な問題となる。
【０００８】
本発明は、どのようにWAN/LANケーブルを差し込んでもWAN/LANを本装置が自動的に認識し、WAN側およびLAN側それぞれに必要な機能を、自動的に提供することを目的とする。
また、WAN側に必要な機能としてファイヤーウォールを設定することを目的とする。
また、LAN側に必要な機能として本装置を管理者権限で操作できる画面を表示することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため本発明のWAN/LAN接続自動制御装置では、ネットワークインタフェースと、WAN用の機能を提供するWAN用機能提供部と、LAN用の機能を提供するLAN用機能提供部と、ネットワークインタフェースとWAN用機能提供部およびLAN用機能提供部との接続を変更するスイッチ部と、ネットワークインタフェースの接続先ネットワークのWAN/LANを検出する手段とを備え、該スイッチ部はWAN/LANを検出する手段に連動してネットワークインタフェースとWAN用機能提供部およびLAN用機能提供部とを接続するようにする。
また、上記WAN用機能提供部とLAN用機能提供部との間にルータ機能を備えるようにする。
【００１０】
また、本発明のWAN/LAN接続自動制御装置において、WAN用機能を設定するよう制御し、WAN用機能を設定するよう制御した後、該スイッチ部をWAN用機能に接続するよう制御し、該スイッチ部をWAN用機能に接続するよう制御した後、前記ネットワークインタフェースを介してアドレスを取得するよう制御し、アドレスを取得した後前記ネットワークインタフェースの接続先ネットワークにつながっているエコーサーバへエコー要求メッセージを送信するよう制御し、エコーメッセージを受信しない場合にはLAN用機能を設定するよう制御し、LAN用機能を設定した後、前記スイッチ部をLAN用機能に接続するよう制御する。
【００１１】
また、本発明のエコーサーバでは、ネットワークインタフェースと、ネットワークに接続されたWAN/LAN接続自動制御装置から送られるエコー要求メッセージを受信する手段と、該エコー要求メッセージに対しエコーメッセージをWAN/LAN接続自動制御装置に返信する手段を備えるようにする。
【００１２】
これにより、本発明のWAN/LAN接続自動制御装置は、ユーザがどのようにネットワークケーブルを接続してもWAN/LANを自動的に認識し、WAN側にはWAN用機能を、LAN側にはLAN用機能を提供することができる、また、WAN用機能にファイヤーウォールを指定すれば自動的にファイヤーウォールを起動でき、また、LAN用機能にWAN/LAN接続自動制御装置もしくはそれと一体化したホームサーバなどの管理用インタフェースを指定すれば、自動的に管理画面用インタフェースを提供できる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ユーザがどのようにネットワークケーブルを接続してもWAN/LANを自動的に認識し、WAN側にはWAN用機能を、LAN側にはLAN用機能を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
WAN/LANを自動的に認識するという目的を、最小の手順で、プロトコルであるIPやDHCPを変更せずに実現した。
以下本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００１５】
図１は、本発明装置と、本発明の一部であるエコーサーバ、本発明装置に接続するWAN、LAN、DHCPサーバを示すシステム構成図である。１０１はWANであり、一般にインターネットと呼ばれるものである。１０２は本発明のWAN/LAN接続自動制御装置である。なお、本装置の形態としてブロードバンドルータや、ルータ機能を内蔵するホームサーバなどが挙げられる。１０３はLANであり、例えばIPネットワークで形成されたホームネットワークなどが該当する。１０４はDHCPサーバであり、LAN内に存在するホストに対してアドレスの割り当て機能などを提供する。なお、１０４は１０２に内蔵されてもよい。１０５は１０２から送信されるメッセージに対して返信を行うエコーサーバである。なお、エコーサーバ１０５は、WAN１０１ではなく、LAN１０３に直接接続しても良い。また、エコーサーバ１０５が存在しない構成でも良い。
【００１６】
図２は、本発明装置である接続自動制御装置１０２の内部構成図である。なお、１０２は２つのNICを有する構成であるが、NICは３つ以上でも良い。
２０１は接続自動制御装置１０２の外枠を示している。２０２はWAN１０１に接続するネットワークケーブルであり、２０３はLAN１０３に接続するネットワークケーブルである。２０４および２０５はNICであり、２０２もしくは２０３からIPパケットを受信することができる。２０６はWAN/LAN検出装置であり、２０４および２０５がWANもしくはLANのどちらに接続されているかを検出する機能を持つ。２０７はパケットのスイッチであり、WAN２０２から来たパケットは２０８に、LAN２０３から来たパケットは２０９に伝送される。
【００１７】
なお、本スイッチは２０６によりWAN/LANが検出されると、WAN/LANが変更されない限り固定して使用される。また、本スイッチはハードウェアもしくはソフトウェアのどちらで実現されても良い。２０８はWAN用機能提供部であり、WAN側に対して設定した機能を提供する。通常、WAN用機能提供部ではファイヤーウォールを提供し、WANからLANへの許可されていないパケットの侵入を防止する。２０９はLAN用機能提供部であり、LAN側に対して設定した機能を提供する。通常、LAN用機能提供部では本装置の管理インタフェースを提供し、ユーザがLANを介して本装置を管理することを可能とする。
【００１８】
２１０はルータ機能提供部である。なお、ルータとは異なる２つのネットワークを繋ぎ、必要に応じてルータが有するNIC間でパケットを転送する機能を有する装置を指す。本装置のルータ機能とは前述のルータと同等のものであり、WANとLAN間でルーティングを行うために必要な機能を提供する。本接続自動制御装置が例えばホームサーバと一体化している場合、ホームサーバは本接続自動制御装置のネットワーク機能を使用しても良い。その場合、ホームサーバは、WANに接続したい場合はWAN用機能提供部２０８を、LANに接続したい場合はLAN用機能提供部２０９を用いる。例えば、HTTP(Hyper Text Transfer Protocol)サーバを用いてウェブページをWANに公開したい場合、HTTPサーバは２０８を介してネットワーク２０２に接続する。ホームサーバがLAN内で映像ストリームを配信したい場合は、２０９を介して、ネットワーク２０３に接続する。
【００１９】
図３は、接続自動制御装置と、エコーサーバをWANに設置した場合の、WAN/LAN接続自動制御フローチャートである。なお、本フローはすべてのNICに対して独立に実行する。また、WANに存在するエコーサーバとは、例えば事業者や公共団体などが運営するサイトが提供するサービスの一部などである。処理が開始されると、WAN用機能を設定する（３０１）。本ステップは、WAN用機能提供部２０８が提供する機能を起動することと同等であり、例えばWAN用機能としてファイヤーウォールを使用する設定となっている場合は、ファイヤーウォールを起動する動作である。次に、それぞれのNICはWAN用機能提供部へ接続されるようにスイッチ２０７を切り替える（３０２）。本ステップ実行すると、２０２および２０３を介して送信されるパケットは、必ずWAN用機能提供部２０８に到達することになる。次に、アドレスを取得する（３０３）。アドレス取得フローは図６にて詳細を説明する。アドレスの取得が完了すると、次にエコーサーバへメッセージを送信する（３０４）。送信するメッセージは、本接続自動制御装置のアドレスや、エコー要求、エコーサーバを利用するための認証用メッセージなどである。
【００２０】
ステップ３０４の実行方法は、例えばHTTP(Hyper Text Transfer Protocol)やUDP(User Datagram Protocol)などを用いてエコー要求のメッセージを送信し、エコーサーバは対応するエコーメッセージを送信元に返信する。エコーサーバはメッセージを受信すると送信元にメッセージを返信するため、エコーサーバにメッセージが到達可能かどうかを簡単に知ることができる。次に、メッセージを受信する、もしくはメッセージを送信してから一定時間経過すると、メッセージを受信したかどうかを判断する（３０５）。エコーサーバからメッセージを受信した場合は、本NICはWAN側に接続されていると予想されるため、そのまま処理を終了する。エコーサーバからメッセージを受信できなかった場合は、本NICはLAN側に接続されていると予想されるため、まず、LAN用機能を設定する（３０６）。本ステップは、LAN用機能提供部２０９を起動することと同等であり、例えばLAN用機能として接続自動制御装置もしくは接続自動制御装置と一体であるホームサーバなどを管理するインタフェースを起動する動作などである。次に、LAN用機能提供部へ接続するためにスイッチ２０７を切り替える（３０７）。本フローにより、WANに対してはWAN用機能が提供され、LANに対してはLAN用機能が提供される。
【００２１】
図４は、接続自動制御装置と、エコーサーバをLANに設置した場合の、WAN/LAN接続自動制御フローチャートである。なお、本フローはフロー３０１から３０７と比べて、３０５の条件判断が逆になったものに等しい。また、本フローはすべてのNICに対して独立に実行する。また、LANに存在するエコーサーバとは、例えばネットワークに接続された個人用PC(Personal Computer)が提供するエコー機能などである。ステップ４０５においては、メッセージを受信した場合は、本NICはLAN側に接続されているため、LAN用機能を設定し（４０６）、スイッチ切り替え処理を行う（４０７）。メッセージを受信できなかった場合は、本NICはWAN側に接続されているため、そのまま処理を終了する。本フローにより、WANに対してはWAN用機能が提供され、LANに対してはLAN用機能が提供される。
【００２２】
図５は、エコーサーバをなるべく使わない方法のフローチャートである。なお、本フローはすべてのNICに対して実行される処理である。処理が開始されると、WAN用機能を設定する（５０１）。本ステップは、WAN用機能提供部２０８を起動することと同等である。次に、それぞれのNICはWAN用機能提供部へ接続されるようスイッチ２０７を切り替える（５０２）。本ステップを実行すると、２０２および２０３を介して送信されるパケットは、必ずWAN用機能提供部２０８に到達することになる。
【００２３】
次に、DHCPを用いてアドレスを取得する（５０３）。本ステップは、図６のフローチャートと同等であるが、DHCPサーバからアドレスを取得することを前提としている。オートIPなどでアドレスを取得した場合は、アドレス取得不能として処理する。次に、取得したアドレスについて判定処理を実行する（５０４）。すべてのNICのうち、グローバルアドレスを取得できたNICが１つ以上存在する場合は、グローバルアドレスを取得したNICが、受信可能なすべてのパケットを受信する（５０５）。受信可能なすべてのパケットとは、あて先が本NICではないパケットを含むパケットである。
【００２４】
５０４においてすべてのNICがプライベートアドレスを取得した場合は、図３や図４で説明したエコーによる確認と同様の処理を行う（５０７）。５０４においてすべてのNICがアドレスの取得が不可能であった場合は、通常WANへ接続できないため、自動設定不能処理を行う（５１１）。５０５においてパケットを受信すると、WAN/LANを判別することが可能かどうかを判定する（５０６）。WAN/LANが判別可能とは、NICがパケットを受信し、受信したパケットの送信元アドレスが１つのNICについてグローバルアドレスもしくはプライベートアドレスのいずれか一方のみである場合である。
【００２５】
もし、１つのNICについてパケットを２つ以上受信し、パケットの送信元アドレスがグローバルアドレスとプライベートアドレスの両方が含まれている場合は、そのNICはWANに接続しているかLANに接続しているかの判別を行うことはできない。５０６において、WAN/LANのどちらに接続しているかを判別可能であれば、LAN用機能の設定を行う（５０８）。
【００２６】
５０６において、WAN/LANのどちらに接続しているかを判別不可能であれば、エコー確認を行う（５０７）。なお、５０６はNIC単位で分岐先が異なっても良い。例えばNICが３つあり、それぞれをNIC-1、NIC-2、NIC-3とすると、NIC-1およびNIC-2は５０８を行い、NIC-3は５０７を行っても良い。５０７でエコー確認処理を行うと、エコーを取得したかどうかを判定する（５０９）。エコーを取得した場合はLAN用機能の設定処理を行う（５０８）。エコーを取得できなかった場合は、自動設定不能処理を行う（５１１）。
【００２７】
ステップ５１０では、パケットもしくはエコーにより相当するスイッチを切り替える。受信したパケットがグローバルアドレスを持つ場合は、パケットを受信したNICはWAN用機能提供部に接続する。受信したパケットがローカルアドレスを持つ場合は、パケットを受信したNICはLAN用機能提供部に接続する。また、取得したエコーがWAN用エコーサーバからのメッセージであれば、メッセージを受信したNICはWAN用機能提供部に接続する。取得したエコーがLAN用エコーサーバからのメッセージであれば、メッセージを受信したNICはLAN用機能提供部に接続する。自動設定不能処理５１１では、例えばユーザに自動設定ができないというメッセージを表示するなどの処理を行う。
【００２８】
図６は、NICのアドレス取得フローチャートである。処理を開始すると、NICに対応するDHCPクライアントが起動する（６０１）。DHCPクライアントは一定時間DHCPアドレスの取得処理を行い、アドレスを取得できた場合は処理を終了する（６０２）。アドレスが取得できなかった場合は、MAC(Media Access Control)アドレスなどを参照して自動的にIPアドレスを生成するオートIPを起動する（６０３）。次に、アドレスが取得できたかどうかを判定する（６０４）。アドレスが取得できた場合は、処理を終了する。MACアドレスを取得できない場合などの原因によりアドレスが取得できない場合は、アドレス取得不能処理を行う（６０５）。アドレス取得不能処理とは、ユーザに対し、該当するNICがアドレスを取得できないというメッセージを表示する、などの処理である。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
NICを１つ以上具備するすべてのネットワーク機器に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】接続自動制御装置/WAN/LAN/DHCPサーバ/エコーサーバによるシステム構成図。
【図２】NICを２つ具備した場合の接続自動制御装置の説明図。
【図３】WANにエコーサーバを設置した場合の接続自動制御方法の説明フローチャート。
【図４】LANにエコーサーバを設置した場合の接続自動制御方法の説明フローチャート。
【図５】エコーサーバをなるべく使用しない場合の接続自動制御方法の説明フローチャート。
【図６】NICがアドレスを取得する方法の説明フローチャート。
【符号の説明】
【００３１】
１０１…  WAN (Wide Area Network)
１０２…  WAN/LAN接続自動制御装置
１０３…  LAN (Local Area Network)
１０４…  DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)サーバ
１０５…  エコーサーバ
【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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