(57)【要約】本発明は、一般に、中間ゲートウエイを介して接続を確立することにより、一般に内部領域および外部領域と呼ぶ２つの異なるアドレス領域間に接続を設定する問題に関する。ゲートウエイは、通常外部領域における内部領域ノードの表現を可能にする複数の外部領域ゲートウエイアドレスを持つ。第１の側面においては、対応する外部ノードが開始するそれぞれの新しい接続に対して、それぞれのユーザリソース識別子クエリにより起動される新しいゲートウエイ接続状態を動的に確立することにより、外部領域が開始する接続の柔軟なサポートを可能にする。本発明の第２の側面においては、新しいゲートウエイ接続状態の設定プロセスにおける事前に決定された接続情報を巧みに使用することにより、限られた数の外部領域アドレスを使用するゲートウエイにより同時にサポートすることの出来る接続数をかなり増やすことが出来る。
2005522949.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部領域ノードの外部領域表現を可能にする複数の外部領域ゲートウエイアドレスを有する中間通信ゲートウエイを介して外部アドレス領域のノードと内部アドレス領域のノードとの間に接続を確立する方法であって、
前記外部ノードにおいて、内部ノード識別子並びに少なくとも１つの外部ノードアドレス情報と内部ノードポート情報を含む事前に決定された接続情報を含むユーザリソース識別子クエリを準備するステップと、
前記識別子クエリに含まれる前記内部ノード識別子に基づいて、内部領域ネットワークアドレス情報を決定するステップと、
前記識別子クエリに含まれる前記事前に決定された接続情報に基づいて、前記ゲートウエイを介して前記外部ノードと前記内部ノード間のフローのための動的ゲートウエイ接続状態の確立に使用する外部領域ゲートウエイアドレスを識別するステップと、
前記識別した外部領域ゲートウエイアドレス、前記識別子クエリに含まれる前記事前に決定された接続情報および前記内部領域ネットワークアドレス情報に基づいて、前記動的ゲートウエイ接続状態を確立し、これによって外部領域が開始する接続を可能にするステップと、を含む方法。
【請求項２】
前記動的ゲートウエイ接続状態を確立する前記ステップが、
前記識別した外部領域ゲートウエイアドレス、前記識別子クエリに含まれる前記事前に決定された接続情報および前記内部領域ネットワークアドレス情報に基づいて、部分的に完全なゲートウエイ接続状態を確立するステップおよび
前記外部ノードから前記ゲートウエイへのパケットを受信して、前記パケットに付随する補助接続情報に基づいて、前記部分的に完全なゲートウエイ状態を完全なゲートウエイ接続状態に変えるステップと、を含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
外部領域ゲートウエイアドレスを識別する前記ステップが、既存の部分的に完全なゲートウエイ接続状態には対応する相手がない部分的に完全な外部領域ゲートウエイ状態表現を、前記識別子クエリに含まれる前記事前に決定された情報と組み合わせて定義する外部領域ゲートウエイアドレスを識別するステップを含む請求項１に記載の方法。
【請求項４】
既存の部分的に完全なゲートウエイ接続状態の分離したリスト表現を維持するステップをさらに含み、前記リスト表現において表現される全ての既存の部分的に完全なゲートウエイ接続状態の対応する情報との比較に基づいて、前記部分的に完全な外部領域表現が識別される請求項３に記載の方法。
【請求項５】
外部領域ゲートウエイアドレスを識別する前記ステップが、前記リスト表現において表現される既存の部分的に完全なゲートウエイ接続状態には、前記識別子クエリに含まれる前記事前に決定された接続情報との組み合わせにおいて対応する相手がない外部領域ゲートウエイアドレスを見つけるまで、前記ゲートウエイに付随する外部領域ゲートウエイアドレスを横断的に調査するステップを含む請求項４に記載の方法。
【請求項６】
外部領域ゲートウエイアドレスを識別する前記ステップが、事前に割り当てられた外部領域ゲートウエイアドレスにとって前記リスト表現において表現される既存の部分的に完全なゲートウエイ接続状態には、前記識別子クエリに含まれる前記事前に決定された接続情報との組み合わせにおいて対応する相手がないことを証明するステップを含む請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記識別子クエリに含まれる前記事前に決定された接続情報が、前記外部ノードの外部ネットワークアドレスであり、ゲートウエイ接続状態を完全にする前記補助接続情報が、前記内部ノードのポート番号および前記外部ノードのポート番号を含む請求項２に記載の方法。
【請求項８】
前記識別子クエリに含まれる前記事前に決定された接続情報が、内部ノードポート番号であり、ゲートウエイ接続状態を完全にする前記補助接続情報が、前記外部ノードの外部ネットワークアドレスおよび前記外部ノードのポート番号を含む請求項２に記載の方法。
【請求項９】
前記外部ノードに前記識別された外部領域ゲートウエイアドレスを通知するステップをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記ユーザリソース識別子クエリがドメインネームサーバ（ＤＮＳ）クエリである請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記内部アドレス領域がプライベートアドレス領域であり、前記外部アドレス領域が公衆アドレス領域である請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
内部領域ノードの外部領域表現を可能にする複数の外部領域ゲートウエイアドレスを有する中間通信ゲートウエイを介して外部アドレス領域のノードと内部アドレス領域のノードとの間に接続を確立するシステムであって、
前記外部ノードからのユーザリソース識別子クエリに対応し、外部ノードアドレス情報の少なくとも１つと内部ノードポート情報を含む事前に決定された接続情報をさらに含む、前記識別子クエリに含まれる内部ノード識別子に基づいて、内部領域ネットワークアドレス情報を決定するための手段と、
前記識別子クエリに含まれる前記事前に決定された接続情報に基づいて、前記ゲートウエイを介する前記外部ノードと前記内部ノード間のフローのための動的ゲートウエイ接続状態の確立に使用する外部領域ゲートウエイアドレスを識別する手段と、
前記識別された外部領域ゲートウエイアドレス、前記識別子クエリに含まれる前記事前に決定された接続情報および前記内部領域ネットワークアドレス情報に基づいて、前記動的ゲートウエイ接続状態を確立し、これによって外部領域が開始する接続を可能にする手段と、を含むシステム。
【請求項１３】
前記動的ゲートウエイ接続状態を確立する手段が、
前記識別された外部領域ゲートウエイアドレス、前記識別子クエリに含まれる前記事前に決定された接続情報および前記内部領域ネットワークアドレス情報に基づいて、部分的に完全なゲートウエイ接続状態を確立する手段と、
前記外部ノードから前記ゲートウエイへのパケットを受信し、前記パケットに付随する補助接続情報に基づいて、前記部分的に完全なゲートウエイ状態を完全なゲートウエイ接続状態に変える手段と、
を含む請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
外部領域ゲートウエイアドレスを識別する前記手段が、既存の部分的に完全なゲートウエイ接続状態には対応する相手がない部分的に完全な外部領域ゲートウエイ状態表現を、前記識別子クエリに含まれる前記事前に決定された接続情報と組み合わせて定義する外部領域ゲートウエイアドレスを識別するために動作しうる請求項１２に記載のシステム。
【請求項１５】
既存の部分的に完全なゲートウエイ接続状態の分離したリスト表現を維持する手段をさらに含み、前記リスト表現において表現される全ての既存の部分的に完全なゲートウエイ接続状態の対応する情報との比較に基づいて、前記部分的に完全な外部領域表現を識別する請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
外部領域ゲートウエイアドレスを識別する前記手段が、前記リスト表現において表現される既存の部分的に完全なゲートウエイ接続状態には、前記識別子クエリに含まれる前記事前に決定された接続情報との組み合わせにおいて対応する相手がない外部領域ゲートウエイアドレスを見つけるまで、前記ゲートウエイに付随する外部領域ゲートウエイアドレスを横断的に調査する手段を含む請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
外部領域ゲートウエイアドレスを識別する前記手段が、事前に割り当てられた外部領域ゲートウエイアドレスにとって、前記リスト表現において表現される既存の部分的に完全なゲートウエイ接続状態には、前記識別子クエリに含まれる前記事前に決定された接続情報との組み合わせにおいて対応する相手がないことを証明する手段を含む請求項１５に記載のシステム。
【請求項１８】
前記識別子クエリに含まれる前記事前に決定された接続情報が、前記外部ノードの外部ネットワークアドレスであり、ゲートウエイ接続状態を完全にする前記補助接続情報が、前記内部ノードのポート番号および前記外部ノードのポート番号を含む請求項１３に記載のシステム。
【請求項１９】
前記識別子クエリに含まれる前記事前に決定された接続情報が、内部ノードポート番号であり、ゲートウエイ接続状態を完全にする前記補助接続情報が、前記外部ノードの外部ネットワークアドレスおよび前記外部ノードのポート番号を含む請求項１３に記載のシステム。
【請求項２０】
前記外部ノードに前記識別した外部領域ゲートウエイアドレスを通知する手段をさらに含む請求項１２に記載のシステム。
【請求項２１】
前記ゲートウエイに付随する外部領域ゲートウエイアドレスの中で、ある外部領域ゲートウエイアドレスを識別する前記手段が、ゲートウエイリソースマネジャーを含む請求項１２に記載のシステム。
【請求項２２】
前記ユーザリソース識別子クエリが、ドメインネームサーバ（ＤＮＳ）クエリである請求項１２に記載のシステム。
【請求項２３】
前記内部アドレス領域がプライベートアドレス領域であり、前記外部アドレス領域が公衆アドレス領域である請求項１２に記載のシステム。
【請求項２４】
中間通信ゲートウエイを介して外部アドレス領域のノードと内部アドレス領域のノードとの間に接続を確立する方法であって、前記外部ノードが開始するユーザリソース識別子クエリに起動されて、前記ゲートウエイを介する前記外部ノードと前記内部ノード間のフローのためにゲートウエイ接続状態を動的に確立するステップを含む方法。
【請求項２５】
前記識別子クエリに含まれる前記外部ノードの外部ネットワークアドレスの少なくとも１つと前記内部ノードのポート番号に基づいて、前記ゲートウエイ接続状態を動的に確立する請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
内部領域ノードの外部領域表現を可能にする複数の外部領域ゲートウエイアドレスを持つ通信ゲートウエイのためのゲートウエイリソースマネジャーであって、
内部ノードに対応する内部領域ネットワークアドレス情報と外部ノードのアドレス情報の少なくとも１つおよび内部ノードポート情報を含む事前に決定された接続情報とを受信する手段と、
前記事前に決定された接続情報に基づいて、前記ゲートウエイを介する前記外部ノードと前記内部ノード間のフローのための動的ゲートウエイ接続状態の確立に使用する外部領域ゲートウエイアドレスを識別する手段および、
前記識別した外部領域ゲートウエイアドレス、事前に決定された接続情報および内部領域ネットワークアドレス情報に基づいて、前記動的ゲートウエイ接続状態を確立するために前記ゲートウエイを要求する手段と、を含むゲートウエイリソースマネジャー。
【請求項２７】
事前に決定された接続情報が外部ノードアドレスであり、前記要求する手段が前記外部ノードから来るトラフィックのために前記識別した外部領域ゲートウエイアドレスの前記内部ノードへの割り当てを要求するために動作可能な請求項２６に記載のゲートウエイリソースマネジャー。
【請求項２８】
前記要求する手段が、前記識別した外部領域ゲートウエイアドレス、事前に決定された接続情報および内部領域ネットワークアドレス情報に基づいて、部分的に完全なゲートウエイ接続状態の確立のために前記ゲートウエイへ要求を送信するために動作可能な請求項２６に記載のゲートウエイリソースマネジャー。
【請求項２９】
前記部分的に完全なゲートウエイ接続状態を確立したとの応答を前記ゲートウエイから受信する手段と、
前記ゲートウエイの前記応答に応じて前記識別した外部領域ゲートウエイアドレスを前記外部ノードに通知する手段と、を含む請求項２８に記載のゲートウエイリソースマネジャー。
【請求項３０】
外部領域ゲートウエイアドレスを識別する手段が、既存の部分的に完全なゲートウエイ接続状態には対応する相手がない部分的に完全な外部領域ゲートウエイ状態表現を、前記事前に決定された接続情報と組み合わせて定義する外部領域ゲートウエイアドレスの識別のために動作可能な請求項２８に記載のゲートウエイリソースマネジャー。
【請求項３１】
既存の部分的に完全なゲートウエイ接続状態のリスト表現を維持する手段をさらに含み、前記リスト表現において表現される全ての既存の部分的に完全なゲートウエイ接続状態の対応する情報との比較に基づいて、前記部分的に完全な外部領域表現を識別する請求項３０に記載のゲートウエイリソースマネジャー。
【請求項３２】
内部領域ノードの外部領域表現を可能にする複数の外部領域ゲートウエイアドレスを有する中間通信ゲートウエイを介して内部アドレス領域のノードと外部アドレス領域のノードとの間に接続を確立する方法であって、
事前に決定された接続情報に基づいて、既存のゲートウエイ接続状態の事前に決定された集合には対応する相手がない外部領域ゲートウエイ状態表現を前記事前に決定された接続情報と組み合わせて定義するさらなる接続情報、ネットワークアドレス情報の少なくとも１つとポート情報を含む前記事前に決定された接続情報および外部領域ゲートウエイアドレスを含むさらなる接続情報を可能ならいつでも識別するステップと、
前記外部領域ゲートウエイ状態表現に基づいて、前記接続の確立を開始するステップと、を含む方法。
【請求項３３】
既存のゲートウエイ接続状態の前記事前に決定された集合の分離したリスト表現を維持するステップをさらに含み、前記リスト表現において表現される前記ゲートウエイ接続状態の対応する情報との比較に基づいて、前記外部領域ゲートウエイ状態表現を識別する請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記事前に決定された接続情報が、外部ノードアドレス情報の少なくとも１つおよび外部ノードポート情報を含み、前記外部領域ゲートウエイ状態表現が少なくとも部分的に完全なゲートウエイ状態表現であり、ゲートウエイ接続状態の前記事前に決定された集合が前記ゲートウエイに既存のゲートウエイ接続状態を含む請求項３２に記載の方法。
【請求項３５】
前記さらなる接続情報が、また付随するゲートウエイポート情報を含み、前記外部領域表現が完全な外部領域表現であり、前記接続確立を開始する前記ステップが、前記完全な外部領域表現に基づいて、前記ゲートウエイがゲートウエイ接続状態を確立することを要求するステップを含む請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
前記外部領域表現が部分的に完全な外部領域表現であり、前記接続の確立を開始するステップが、前記部分的に完全な外部領域表現に基づいて、前記ゲートウエイが部分的に完全なゲートウエイ接続状態を確立することを要求するステップを含む請求項３４に記載の方法。
【請求項３７】
もし前記識別が不可能なら、前記接続の確立開始に使用する前記部分的に完全な外部領域表現を定義するために、最も少なく利用される外部領域ゲートウエイアドレスから１つの外部領域ゲートウエイアドレスを選択するステップをさらに含む請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
前記内部ノードから前記ゲートウエイへのパケットを受信して、前記部分的に完全な外部領域表現が、既存のゲートウエイ接続状態には対応する相手がない完全な外部領域ゲートウエイ状態表現を、前記パケットに付随する内部ノードポート情報とさらに組み合わせて定義することを証明するステップをさらに含む請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
前記部分的に完全な外部領域表現に基づいて、前記ゲートウエイで確立した部分的に完全なゲートウエイ接続状態を、前記完全な外部領域表現に基づいて完全なゲートウエイ接続状態に変えるステップをさらに含み、これによって前記接続を完全に確立する請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
前記事前に決定された接続情報が外部ノードアドレス情報の少なくとも１つと内部ノードポート情報を含み、前記外部領域ゲートウエイ状態表現が部分的に完全なゲートウエイ状態表現であり、ゲートウエイ接続状態の前記事前に決定された集合が、前記ゲートウエイに既存の部分的に完全なゲートウエイ接続状態を含む請求項３２に記載の方法。
【請求項４１】
外部領域ゲートウエイアドレスを含む接続情報をさらに識別するステップが、既存の部分的に完全なゲートウエイ接続状態には、前記事前に決定された接続情報との組み合わせにおいて対応する相手がない外部領域ゲートウエイアドレスを見つけるまで、ゲートウエイの外部領域ゲートウエイアドレスを横断的に調査するステップを含む請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
外部領域ゲートウエイアドレスを含む接続情報をさらに識別するステップが、事前に割り当てられた外部領域ゲートウエイアドレスにとって、既存の部分的に完全なゲートウエイ接続状態には、前記事前に決定された接続情報との組み合わせにおいて対応する相手がないことを証明するステップを含む請求項４０に記載の方法。
【請求項４３】
前記接続の確立を開始するステップが、前記部分的に完全な外部領域表現に基づいて、前記ゲートウエイが部分的に完全なゲートウエイ接続状態を確立することを要求するステップを含む請求項４０に記載の方法。
【請求項４４】
前記外部ノードから前記ゲートウエイへのパケットを受信して、前記パケットに付随する補助接続情報に基づいて、前記ゲートウエイで確立した前記部分的に完全なゲートウエイ接続状態を、完全なゲートウエイ接続状態に変えるステップをさらに含む請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】
前記事前に決定された接続情報が事前に決定された外部ノードアドレス情報であり、前記補助接続情報が内部ノードポート情報と外部ノードポート情報を含む請求項４４に記載の方法。
【請求項４６】
前記事前に決定された接続情報が事前に決定された内部ノードポート情報であり、前記補助接続情報が外部ノードアドレス情報と外部ノードポート情報を含む請求項４４に記載の方法。
【請求項４７】
もし事前に決定された内部ノードポート情報に基づいて、前記識別が不可能であれば、別のゲートウエイポートを選択するステップと、
ゲートウエイ接続状態のユニークで、部分的に完全な外部領域表現を定義するために前記選択したゲートウエイポートに基づいて、外部領域ゲートウエイアドレスを含むさらなる接続情報を識別するステップと、をさらに含む請求項４０に記載の方法。
【請求項４８】
前記事前に決定された接続情報が前記外部ノードが開始するユーザリソース識別子クエリから生じる請求項４０に記載の方法。
【請求項４９】
内部領域ノードの外部領域表現を可能にする複数の外部領域ゲートウエイアドレスを有する通信ゲートウエイを介して内部アドレス領域のノードと外部アドレス領域のノードとの間に接続を確立するシステムであって、
事前に決定された接続情報に基づいて、既存のゲートウエイ接続状態の事前に決定された集合には対応する相手がない外部領域ゲートウエイ状態表現を前記事前に決定された接続情報と組み合わせて定義するさらなる接続情報、ネットワークアドレス情報の少なくとも１つとポート情報を含む前記事前に決定された接続情報および外部領域ゲートウエイアドレスを含む前記さらなる接続情報を可能ならいつでも識別する手段と、
前記外部領域ゲートウエイ状態表現に基づいて、前記接続の確立を開始する手段と、
を含むシステム。
【請求項５０】
既存のゲートウエイ接続状態の前記事前に決定された集合の分離したリスト表現を維持する手段をさらに含み、前記リスト表現において表現される前記ゲートウエイ接続状態の対応する情報との比較に基づいて、前記外部領域ゲートウエイ状態表現を識別する請求項４９に記載のシステム。
【請求項５１】
前記事前に決定された接続情報が、外部ノードアドレス情報の少なくとも１つおよび外部ノードポート情報を含み、前記外部領域ゲートウエイ状態表現が少なくとも部分的に完全なゲートウエイ状態表現であり、ゲートウエイ接続状態の前記事前に決定された集合が前記ゲートウエイに既存のゲートウエイ接続状態を含む請求項４９に記載のシステム。
【請求項５２】
前記さらなる接続情報が、また付随するゲートウエイポート情報を含み、前記外部領域表現が完全な外部領域表現であり、前記接続の確立を開始する前記手段が、前記完全な外部領域表現に基づいて、前記ゲートウエイがゲートウエイ接続状態を確立することを要求する手段を含む請求項５１に記載のシステム。
【請求項５３】
前記外部領域表現が部分的に完全な外部領域表現であり、前記接続の確立を開始する手段が、前記部分的に完全な外部領域表現に基づいて、前記ゲートウエイが部分的に完全なゲートウエイ接続状態を確立することを要求する手段を含む請求項５１に記載のシステム。
【請求項５４】
もし前記識別が不可能なら、前記接続の確立開始に使用する前記部分的に完全な外部領域表現を定義するために、最も少なく利用される外部領域ゲートウエイアドレスから１つの外部領域ゲートウエイアドレスを選択する手段をさらに含む請求項５３に記載のシステム。
【請求項５５】
前記内部ノードから前記ゲートウエイへのパケットを受信して、前記部分的に完全な外部領域表現が、既存のゲートウエイ接続状態には対応する相手がない完全な外部領域ゲートウエイ状態表現を、前記パケットに付随する内部ノードポート情報とさらに組み合わせて定義することを証明する手段をさらに含む請求項５４に記載のシステム。
【請求項５６】
前記部分的に完全な外部領域表現に基づいて、前記ゲートウエイで確立した部分的に完全なゲートウエイ接続状態を、前記完全な外部領域表現に基づいて完全なゲートウエイ接続状態に変える手段をさらに含み、これによって前記接続を完全に確立する請求項５５に記載のシステム。
【請求項５７】
前記事前に決定された接続情報が外部ノードアドレス情報の少なくとも１つと内部ノードポート情報を含み、前記外部領域ゲートウエイ状態表現が部分的に完全なゲートウエイ状態表現であり、ゲートウエイ接続状態の前記事前に決定された集合が、前記ゲートウエイに既存の部分的に完全なゲートウエイ接続状態を含む請求項４９に記載のシステム。
【請求項５８】
外部領域ゲートウエイアドレスを含むさらなる接続情報を識別する手段が、既存の部分的に完全なゲートウエイ接続状態には、前記事前に決定された接続情報との組み合わせにおいて対応する相手がない外部領域ゲートウエイアドレスを見つけるまで、ゲートウエイの外部領域ゲートウエイアドレスを横断的に調査する手段を含む請求項５７に記載のシステム。
【請求項５９】
外部領域ゲートウエイアドレスを含むさらなる接続情報を識別する手段が、事前に割り当てられた外部領域ゲートウエイアドレスにとって、既存の部分的に完全なゲートウエイ接続状態には、前記事前に決定された接続情報との組み合わせにおいて対応する相手がないことを証明する手段を含む請求項５７に記載のシステム。
【請求項６０】
前記接続の確立を開始する手段が、前記部分的に完全な外部領域表現に基づいて、前記ゲートウエイが部分的に完全なゲートウエイ接続状態を確立することを要求する手段を含む請求項５７に記載のシステム。
【請求項６１】
前記外部ノードから前記ゲートウエイへのパケットを受信して、前記パケットに付随する補助接続情報に基づいて、前記ゲートウエイで確立した前記部分的に完全なゲートウエイ接続状態を、完全なゲートウエイ接続状態に変える手段をさらに含む請求項６０に記載のシステム。
【請求項６２】
前記事前に決定された接続情報が事前に決定された外部ノードアドレス情報であり、前記補助接続情報が内部ノードポート情報と外部ノードポート情報を含む請求項６１に記載のシステム。
【請求項６３】
前記事前に決定された接続情報が事前に決定された内部ノードポート情報であり、前記補助接続情報が外部ノードアドレス情報と外部ノードポート情報を含む請求項６１に記載のシステム。
【請求項６４】
もし事前に決定された内部ノードポート情報に基づいて、前記識別が不可能であれば、別のゲートウエイポートを選択する手段をさらに含み、ゲートウエイ接続状態のユニークで、部分的に完全な外部領域表現を定義するために前記選択したゲートウエイポートに基づいて、外部領域ゲートウエイアドレスを含むさらなる接続情報を識別するために前記識別手段が動作可能である請求項５７に記載のシステム。
【請求項６５】
前記事前に決定された接続情報が前記外部ノードが開始するユーザリソース識別子クエリから生じる請求項５７に記載のシステム。
【請求項６６】
前記接続確立が前記外部領域ゲートウエイ状態表現と対応する内部領域ゲートウエイ状態表現に基づく請求項４９に記載のシステム。
【請求項６７】
前記接続確立が前記外部領域ゲートウエイ状態表現と対応する内部領域ゲートウエイ状態表現に基づく請求項３２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全体としてネットワークによる通信に関し、より詳細には異なるアドレス領域を有するネットワーク間の接続設定の問題に関する。
【背景技術】
【０００２】
ネットワークによる通信においては、異なるネットワーク間の接続設定、特にネットワークが異なるアドレス領域を有する場合の接続設定が一般に求められている。この設定が求められている一般的ケースとしては、例えばプライベートネットワークのノードが公衆ネットワークのホストに接続を望む場合がある。プライバシーの理由のため、あるいは、単に内部アドレスがネットワークの外での使用には有効でないことから、プライベートネットワークは、通常ネットワークの外では使用できない内部アドレスを有する。その他の例としては、異種公衆領域を有するネットワーク間並びに異種プライベートネットワーク間の接続がある。
【０００３】
インターネット、イントラネットおよびその他のネットワークなどのインターネットプロトコル（ＩＰ）ネットワークが爆発的に増大するとともに、ＩＰプロトコルの現バージョン、ＩＰｖ４の提供する限られたＩＰアドレス空間が実際上の問題となる。３２ビットのアドレスフィールドでは、約４００万のグローバルにユニークなアドレスである２３２の異なるアドレスを割り当てることが可能である。ＩＰプロトコルの次のバージョン、ＩＰｖ６は１２８ビットのアドレスフィールドを持つことになっており、従って事実上数に制限のないグローバルにユニークなＩＰアドレスを提供する。問題は、事業者にとってその新しいネットワークに利用可能なＩＰｖ４のアドレスの数は限られており、ＩＰｖ６はインターネットの非常に限られたノードの集まりでしかサポートされていないことである。また、インターネットのサブセットを含む従来の多数のネットワークは、今後とも数年の間ＩＰプロトコルのＩＰｖ４またはもっと古いバージョンを使用するであろう。
【０００４】
移動またはセルラーネットワークに対して、通信機器販売業者および事業者は、２．５および３Ｇネットワークにおいて期待される極めて多数のＩＰで動作する携帯端末をサポートするという大きな課題に直面しつつある。近い将来２．５および３Ｇネットワークの大規模展開が生じた時に、要求を満たすには、ＩＰｖ４のアドレス空間は明らかに十分に大きくない。今日、新しいセルラーネットワークのアドレス領域を要求するネットワーク事業者はユーザの予測値を遙かに下回るアドレス空間を与えられている。その比率は数百万の加入者の予測顧客ベースに対して数千アドレス程度に小さいであろう。
【０００５】
アドレス要求を満たすために、通信機器販売者は次世代セルラーネットワークにおいて使用する標準プロトコルとしてＩＰｖ６の端末への導入を推進しようとしている。ＩＰｖ６は、完全展開が図られれば当然アドレス空間の問題を解決しようが、不幸にもＩＰｖ６はインターネットでは未だ広く展開されておらず、少なくとも近未来においてはその展開は極めてゆっくりとしたものであると思われる。ＩＰｖ６の展開がインターネットでは図られていないので、販売業者は異種ネットワーク間の接続設定に移行方式を使用せざるを得ない。
【０００６】
アドレス領域を拡張することと、異なるアドレス空間の間で変換を行うことについては、共に既存の複数の方式が存在する。以下に、主としてＩＰプロトコルの下で動作するプライベートネットワークと公衆ネットワークとの間に接続を設定することに関連して、これらの方式について、簡単に概要を述べる。
【０００７】
図１を参照すると、プライベート領域は、ホストがインターネットの中でユニークでないアドレスを割り当てられるか、あるいは割り当てられるアドレスはユニークだが、何らかの理由で公衆領域から隠蔽される領域である。良くある例は、例えばＲＦＣ１９１８が規定するように、プライベートネットワーク１０のホストに［ａ．ａ．ａ．ａ］から［ｄ．ｄ．ｄ．ｄ．］を割り当て、プライベート領域ホストの数がプライベートネットワーク１０に割り当てられた公衆アドレスの数を超過すると、複数のホストが１つあるいは複数の公衆ＩＰアドレスを共有することが出来るようにする。プライベートアドレスの使用を調整する指定された機関は存在しないので、これらのアドレスは世界の複数の場所で生じ、それ故これらのアドレスは一般にユニークではなく、従って公衆領域では使用することが出来ない。プライベートホストが公衆領域ネットワーク２０にアクセスできるために、ゲートウエイ３０を使用して、複数のプライベートホストが１つあるいは複数の公衆ＩＰアドレス［ｘ．ｘ．ｘ．ｘ］から［ｘ．ｘ．ｘ．ｚ］を公衆領域アクセスの目的に共有するようにすることが出来る。このように、特にプライベートホストの数が利用可能な公衆ＩＰアドレスの数より大きい場合、ゲートウエイ３０は、プライベート領域内のホストを公衆領域に接続するのに必要な手段を提供する。
【０００８】
ネットワークアドレストランスレータ（ＮＡＴ）
ＩＰｖ４アドレス空間などのアドレス領域を拡張する既存方式は、プライベートアドレスから公衆アドレスへ、およびその逆へ変換を行う所謂ネットワークアドレストランスレータ（ＮＡＴ）ゲートウエイをしばしばベースとする。異なる種類のＮＡＴでは、共通して全てプライベートアドレスを隠蔽し、公衆アドレスを再使用し、プライベート領域のホストと公衆領域のホストとの間の通信を可能にする。
【０００９】
従来のＮＡＴ
従来のＮＡＴゲートウエイは、典型的に毎セッションベースに個々のプライベートノードに割り当てる１組の公衆ＩＰアドレスを使用する。プライベート領域内のホストがインターネットなどの公衆ネットワーク内のホストとのコンタクトを望むと、ＮＡＴはその公衆アドレス［ｘ．ｘ．ｘ．ｘ］から［ｘ．ｘ．ｘ．ｚ］の１つをプライベートホストに割り当てる。次に、ＮＡＴは出パケットのＩＰヘッダの送信者アドレスを公衆アドレスにより書き換え、従って公衆インターネットの対応するホストは、パケットが公的に割り当てられたＩＰアドレスから到来したような印象を受ける。公衆ホストが公的に割り当てられたアドレスにパケットを返信すると、ＮＡＴはＩＰヘッダの宛先アドレスをプライベートアドレスにより書き換え、従ってパケットは正しくプライベート領域に経路指定される。
【００１０】
この２領域間の変換方法は簡単だが、欠点が２つあり、他の方法によって解決が試みられている。まず、この変換方法では、公衆インターネットのホストにプライベート領域内のホストとの接続ができない。次に、プライベートホストが公衆領域ホストとの接続を望む毎に、全公衆ＩＰアドレスがホストのために保留されるので拡張性があまり良くない。
【００１１】
ネットワークアドレスポートトランスレーション（ＮＡＰＴ）
ＮＡＰＴは複数のプライベート領域ホストによる１つのＩＰアドレスの共有を可能にすることにより拡張性の課題を緩和する。これはトランスポートプロトコルポート情報を変換手順に含むことにより達成される。プライベート領域のホストが公衆領域のホストとの接続を希望すると、ゲートウエイが公衆領域とのインタフェースの中の空きポートを接続に割り当て、本来のポートおよび割り当てられたポートをＩＰアドレスと共に変換に使用する。このようにして、ＮＡＰＴゲートウエイは複数のプライベートホスト間で１つのＩＰアドレスを共有することが出来る。
【００１２】
例えば、公衆インターネットのホスト［ｄ．ｄ．ｄ．ｄ］との接続を望むホスト［ａ．ａ．ａ．ａ］について考える。ホスト［ｄ．ｄ．ｄ．ｄ］への最初のパケットがＮＡＴに到達すると、ＮＡＴはインタフェースの空きポート、例えば公衆ＩＰアドレス［ｘ．ｘ．ｘ．ｘ］を接続に割り当て、送信者アドレスを［ａ．ａ．ａ．ａ］から［ｘ．ｘ．ｘ．ｘ］へ書き換え、送信者ポート番号を、割り当てられたポート番号に書き換える。受信者が応答すると、宛先アドレスは［ｘ．ｘ．ｘ．ｘ］であり、ポートは割り当てられたポート番号である。このパケットがＮＡＰＴゲートウエイに到達すると、ＮＡＰＴは宛先を［ａ．ａ．ａ．ａ］に書き換え、宛先ポート番号を元のポート番号に書き換える。
【００１３】
従って、ＮＡＰＴは従来のＮＡＴより拡張性に優れるが、公衆領域のホストがプライベート領域内のホストとのセッションを開始することは依然として不可能である。
【００１４】
双方向性ＮＡＴ
双方向性ＮＡＴは公衆インターネット上のホストがプライベート領域内のホストに接続することを可能にする。これは双方向性ＮＡＴと共に特別のアプリケーションレイヤーゲートウエイ（ＡＬＧ）のドメインネームサーバ（ＤＮＳ）への導入により達成される。ＡＬＧは、プライベート領域ホストの完全に認められたドメイン名（ＦＱＤＮ）を、割り当てられた公衆領域アドレスに変換することができる。ＡＬＧは、ＦＱＤＮに対応するプライベート領域ホストのドメイン名（ＦＱＤＮ）を、割り当てられた公衆領域アドレスに変換し、またその逆の変換を行うことが出来る。双方向性ＮＡＴは公衆インターネット内のホストがプライベート領域内のホストと通信することを可能にするが、ホストと公衆ＩＰアドレスの間に１対１のマッピングが存在し、公衆ＩＰアドレスが少ない場合、このマッピングでは拡張性が悪い。
【００１５】
領域特定ＩＰ（ＲＳＩＰ）
ＲＳＩＰは異なる領域［２，３］間の接続を設定するためにＮＡＴとは異なるアプローチを取る。ＲＳＩＰは特別のノードを使用し、このノードは異なる領域を認識し、この２つを識別することが出来る。
【００１６】
一般的な言葉では、ＲＳＩＰは２つの実体、即ちＲＳＩＰサーバとＲＳＩＰクライアントを使用する。ＲＳＩＰサーバは両領域に実在し、領域間のルータの機能を提供する。また、ＲＳＩＰサーバは公衆アドレスをプライベートホストに割り当てるノードでもあり得る。ＲＳＩＰクライアントはプライベート領域内のノードであって、公衆ホストと通信する時に一時的に公衆アドレスを使用することが出来る。従って、ＲＳＩＰはプライベート領域と公衆領域との間の通信時に両者に公衆アドレスを使用し、アドレス変換を行わない。
【００１７】
この方式の有利な点は、公衆領域アドレスをプライベートクライアントにも使用するのでアプリケーションにＡＬＧを用いる必要がないことである。しかしながら、単純なＲＳＩＰでは公衆領域が開始する接続を許容しない。
【００１８】
ＲＳＩＰには２種類ある、即ち領域特定アドレスＩＰ（ＲＳＡ?ＩＰ）と領域特定アドレスおよびポートＩＰ（ＲＳＡＰ?ＩＰ）である。
【００１９】
領域特定アドレスＩＰ（ＲＳＡ?ＩＰ）
公衆領域と通信する場合、ＲＳＡ?ＩＰクライアントには公衆ＩＰアドレスを割り当てる。この手順は１対１マッピイングであり、従ってクライアントによって開放されるまで他のホストはアドレスを使用できない（所謂アドレスの細分化）。パケットは、典型的にはプライベート領域のトンネルを抜けてＲＳＡ?ＩＰサーバに達するか、あるいはエンドツーエンドにトンネルを抜ける。
【００２０】
領域特定アドレスおよびポートＩＰ（ＲＳＡＰ?ＩＰ）
ＲＳＡＰ?ＩＰはＲＳＡ?ＩＰに似た動作をするが、ＲＳＡＰ?ＩＰクライアントには公衆ＩＰアドレス並びに関連ポートが割り当てられる点で異なる（所謂ポート細分化）。このように、複数のＲＳＡＰ?ＩＰクライアントは公衆ＩＰアドレスを共有することが出来る。もし公衆ホストがトンネルを終端するのであれば、ＩＰトンネルと、識別子として割り当てられたポートを伴う付加トランスポートヘッダとの両方を追加することにより、多重化が実行される。もしＲＳＡＰ?ＩＰサーバがトンネルを終端するのであれば、多重化は宛先アドレスとポートの両方をベースとする。
【００２１】
ＮＡＴ?ＰＴ
ＮＡＴ?ＰＴと呼ぶ他の種類のＮＡＴはＩＰｖ４とＩＰｖ６間の特定のプロトコル変換を追加する。ＮＡＴ?ＰＴは標準ＮＡＴ、ＮＡＰＴおよび双方向ＮＡＴに対応して３つの種類がある。双方向ＮＡＴ−ＰＴは公衆領域が開始する通信をサポートするが、このサポートは公衆ＩＰアドレスのプライベート領域ホストへの１対１マッピングにより行われる。しかしながら、利用可能な公衆ＩＰｖ４アドレスの数が制限されるため、この方式の拡張性もまた非常に良くはない。
【００２２】
一般に、手動により、静的にゲートウエイを構成し、宛先アドレスおよびポートが与えられた入パケットがプライベート領域のあるノードに転送されるようにすることにより、公衆領域が開始する通信が可能になる。この方式を一般に静的ポートマッピングと呼ぶ。
【００２３】
［４］に記載のように，プライベート領域と公衆領域間の連結はセッションレベルで行われる。
【００２４】
明らかに、ゲートウエイがサポートできる同時フローの数には制限があり、また公衆領域のノードが開始する接続を確立するメカニズムに関しても制限がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
既存方式はいずれも、将来ネットワークで膨大な数のＩＰ対応が可能な端末の大規模展開をサポートすること、あるいはさらに一般的に異なるアドレス領域を持つネットワーク間接続を効果的に設定することができない。
【００２６】
本発明は、従来技術による装置のこれら並びに他の欠点を克服する。
【００２７】
異なるアドレス領域を持つネットワーク間接続設定の改良方式を提供することが、本発明の全般的な目的である。
【００２８】
特に重要なのは、高度化された拡張性を提供すること、例えば限られた数の利用可能な公衆アドレスにより多数のプライベートノードのサポートを可能にすることである。換言すれば、通信ゲートウエイの多重化特性を改善することが極めて望ましい。
【００２９】
柔軟な、所謂外部領域が開始する通信、例えば公衆領域が開始した接続の安定したサポートの提供も本発明の目的である。
【００３０】
本発明の他の目的は、中間ゲートウエイを介した外部アドレス領域と内部アドレス領域間接続の確立のための改良された方法およびシステムを提供することである。          
【００３１】
本発明の特別の目的は、異なるアドレス領域間接続の効果的設定のための改良ゲートウエイシステムの提供である。
【００３２】
本発明の更なる目的は、高度化された拡張性および／または効果的かつ柔軟な外部領域が開始する通信をサポートするゲートウエイリソースマネジャーの提供である。
【課題を解決するための手段】
【００３３】
これらおよび他の目的は添付の特許請求の範囲により定義する本発明により満たされる。
【００３４】
本発明は、中間ゲートウエイを介して接続を確立することにより、一般に内部領域および外部領域と呼ぶ２つの異なるアドレス領域間の接続設定を行う課題に関する。ゲートウエイは、普通外部領域において内部領域ノードを表すことの出来る複数の外部領域ゲートウエイアドレスを持っている。典型的には、内部領域はプライベートアドレス領域であり、一方外部領域は公衆アドレス領域である。しかしながら、内部領域および外部領域は共に異なるプライベートアドレス領域、あるいは異なる公衆ドメインであり得る。
【００３５】
この観点において、柔軟かつ効果的方法により外部領域が開始する接続を可能にすることが課題である。内部領域並びに外部領域が開始する通信の両方に対して限られた数の外部領域アドレスを使用するゲートウエイにより可能な限り多くの接続のサポートを可能にすることも課題である。
【００３６】
個々の新しい接続に対して、対応する外部ノードが開始する個々のユーザリソース識別子に関するクエリにより起動される新しいゲートウエイの接続状態を動的に確立することにより、柔軟な外部領域が開始する通信のサポートを可能にすることが、本発明の第１の観点による基本的考え方である。
【００３７】
好ましくは、内部ノードへの新しい接続の開始を望む外部ノードは、中央割り当てあるいはアドレス付与機構への転送のためにＤＮＳ（ドメインネームサーバ）クエリあるいは同種のユーザリソース識別子に関するクエリを準備し、中央割り当てあるいはアドレス付与機構はクエリが含む内部ノード識別子に基づき内部領域ネットワークアドレス情報を決定する。外部ノードからの識別子クエリは、さらに外部ノードアドレス情報および／または内部ノードポート情報などの事前に決定された接続情報を含む。識別子クエリによるこの事前に決定された接続情報をベースとして使用し、ゲートウエイを介する外部ノードと内部ノード間のフローに対する新しい動的ゲートウエイ接続状態の確立に適した外部領域ゲートウエイアドレスを識別する。続いて、新しい動的ゲートウエイ接続状態は、少なくとも部分的に識別された外部領域ゲートウエイアドレス、識別子クエリによる事前に決定された接続情報および内部領域ネットワークアドレス情報に基づいて確立される。このようにして、本発明は動的な外部領域が開始する通信をサポートする。
【００３８】
ユーザリソース識別子クエリの例には、ＤＮＳクエリ、ＳＩＰ（セッション開始プロトコル）プロトコルのＵＲＩ（ユニバーサルリソース識別子）クエリあるいはマルチメディア通信、ファイル共有またはコンピュータゲームのための専用ピアツーピアプロトコルなどの専用プロトコルに関する類似のクエリが含まれる。
【００３９】
外部領域が開始する接続に対し、典型的に、必須ではないが動的ゲートウエイ接続状態を２つのステップで確立する。まず、識別した外部領域ゲートウエイアドレス、識別子クエリによる事前に決定された接続情報および内部領域ネットワークアドレスに基づいて、部分的に完全なゲートウエイ接続状態を確立する。外部ノードからパケットを受信すると、パケットに付随する補助接続情報に基づき部分的に完全なゲートウエイの状態を完全なゲートウエイ接続状態に変形する。外部ノードは一般に識別した外部領域ゲートウエイアドレスの通知を受け、ゲートウエイへの通信フローにおける最初のパケット通信を可能にする。
【００４０】
適合する外部領域ゲートウエイアドレスの識別に使用する事前に決定された接続情報は、開始外部ノードに関係する外部ネットワークアドレスであり得る。この場合、ゲートウエイ接続状態を完全にする補助接続情報は、好ましくは内部ノードに関係するポート番号並びに外部ノードに関係するポート番号を含む。
【００４１】
代替あるいは補助的に、外部ノードからの識別子のクエリには、内部ノードが入パケットを受信するポート、事前定義されたポートあるいは信号授受によって外部ノードに知らされたポートの情報を含むことが出来ることは認識されている。この内部ノードポート情報は、次いで外部領域ゲートウエイアドレスの識別に使用することが出来る。この場合、ゲートウエイ接続状態を完全にする補助接続情報は、典型的に外部ノードに関係する外部ネットワークアドレスと付随するポート番号、あるいは少なくとも外部ノードポート番号を含む。
【００４２】
有利には、新しい外部領域が開始する接続を設定するタスクは、機能的には識別子のクエリの開始を送信する外部ノード、識別子からアドレスへのトランスレータ、ゲートウエイリソースマネジャーおよび実際のゲートウエイに分割される。ゲートウエイリソースマネジャーは、典型的には関連する内部ノードと元来識別子クエリの含む事前に決定された接続情報に対応して決定する内部領域ネットワークアドレスなどの情報に対応し、かつこの情報に基づいて新しい動的ゲートウエイ接続状態の確立に使用する適合する外部領域ゲートウエイアドレスの識別に対応する。最後に、ゲートウエイリソースマネジャーは、ゲートウエイに状態設定要求を送信し、ゲートウエイは動的ゲートウエイ接続状態を確立する。
【００４３】
本発明の第２の観点による基本的考え方は、新しい動的ゲートウエイ接続状態の設定プロセスにおける付加的多重化情報の巧妙な使用にあり、これによりゲートウエイが同時にサポートする接続数をかなり増やすことが出来る。付加的多重化情報は、一般に事前に決定された接続情報であり、この情報はネットワークアドレス情報および／またはポート情報を含み、その主目的は、所与のアドレスおよび／ポート情報に基づく外部領域ゲートウエイアドレスを含む接続情報をさらに識別することである。さらに詳細には、この考え方では、接続情報をさらに識別し、事前に決定された１組の既存のゲートウエイ接続状態には対応する相手がない外部領域ゲートウエイの状態表現を、この接続情報により事前に決定された接続情報と組み合わせて定義する。外部領域ゲートウエイ状態表現は全ゲートウエイ状態表現の内の外部領域部分を意味する。
【００４４】
外部領域が開始する接続の場合は、更なる接続情報を識別するプロセスは、好ましくは外部領域ゲートウエイアドレスの識別を目的として行われ、外部領域ゲートウエイアドレスは、既存の部分的に完全なゲートウエイ接続状態には対応する相手がない部分的に完全な外部領域ゲートウエイ状態表現を、事前に決定された接続情報と組み合わせて定義する。例えば、事前に決定された接続情報は上述のように識別子クエリから抽出される。一度そのようなゲートウエイアドレスを識別すると、外部領域ゲートウエイアドレスおよび事前に決定された接続情報により定義される部分的に完全な外部領域表現に基づいてゲートウエイ接続状態の確立の準備が整う。外部ノードアドレス情報および／または内部ノードポート情報などの付加的多重化情報により従来技術の装置のいずれと比較しても遙かに多数の同時接続の識別が可能になる。ゲートウエイの多重化特性を増加させる上記のプロセスは、通常その時点でゲートウエイに存在する全ての部分的に完全なゲートウエイ接続状態に関する比較を必要とする。この比較はゲートウエイと直接関係するゲートウエイリソースマネジャーにより行われ、その際要求されるようにおよび要求された時にゲートウエイから部分的に完全なゲートウエイ状態を要求し、かつ抽出する。しかしながら、ゲートウエイとリソースマネジャー間の信号授受を削減するために、既存の部分的に完全なゲートウエイ接続状態の分離されたリスト表現を好ましくはリソースマネジャーで維持し、あるいは少なくともリソースマネジャーによりアクセス可能にする。
【００４５】
ゲートウエイにより遙かに多数の同時接続のサポートを得る類似の方法は、内部領域が開始する接続にも適用可能である。ここでの考え方は、外部ノードアドレス情報および／または外部ノードポート情報を含む事前に決定された接続情報に基づいて外部領域ゲートウエイアドレスを含む接続情報をさらに識別することであり、この接続情報は、既存のゲートウエイ接続状態には対応する相手がない少なくとも部分的に完全な外部領域ゲートウエイの状態表現を、事前に決定された接続情報と組み合わせて定義する。接続の確立は、次いで生成された外部領域表現に基づいて開始される。
【００４６】
内部領域が開始する接続の場合、ゲートウエイの多重化特性を増加させるプロセスは、典型的に外部領域が開始する接続の場合のように部分的に完全なゲートウエイ接続状態に関するのみならず、全ての既存のゲートウエイ接続状態に関する比較を要求する。
【００４７】
アドレスとポート変換に基づく所謂置き換え型のゲートウエイの場合、識別すべきさらなる接続情報は、外部領域ゲートウエイアドレスに加えて付随するゲートウエイポート情報を含みうる。この場合、得られる外部領域表現は完全な外部領域表現であり、この表現は対応する内部領域表現と共にゲートウエイを介する新しい接続を完全に定義する。
【００４８】
一方、ゲートウエイ状態の内部領域表現がバーチャルポイントツーポイントインタフェースであり得る所謂リレー型のゲートウエイの場合、得られる外部領域表現は部分的に完全な表現に過ぎず、この表現は部分的に完全なゲートウエイ状態生成のベースを形成する。この場合、内部ノードからパケットを受信すると、部分的に完全な表現が、ゲートウエイ接続状態を完全にすることに使用しうるユニークで完全な外部領域表現を、受信パケットに付随する内部ノードポート情報とさらに組み合わせて定義することを調べることが通常望ましい。
【発明の効果】
【００４９】
本発明の提供する多重化は真に意味のあるものであり、従来技術の方式のいずれと比較してもかなり多数の同時接続をサポートすることになる。事実、本発明と本発明が提供する利点はＩＰｖ６プロトコルの早急な導入を完全に不要にさえしうる。
【００５０】
あらゆる点で、本発明は、ＮＡＴベースのゲートウエイ、あるいはより一般的に置き換え型のゲートウエイからＲＳＩＰベースのゲートウエイ、あるいはより一般的にリレー型のゲートウエイに亘る従来技術で既知のあらゆる適する通信ゲートウエイに適用できる。
【００５１】
本発明は以下の利点をもたらす。
・動的で、柔軟かつ効果的な外部領域が開始する通信。
・外部領域が開始する接続確立の全プロセスにおける、ＤＮＳクエリなどのユーザ識別クエリの効果的使用。
・改良されたゲートウエイ多重化特性。
・ゲートウエイによる、外部領域が開始する接続および内部領域が開始する接続の、従来技術のゲートウエイと比較して遙かに多数の同時サポート。
・例えば限られた数の利用可能な公衆アドレスによる多数のプライベートノードのサポー  トを可能にする高度化された拡張性。
・ゲートウエイの大部分のタイプへの一般的な適応性。
【００５２】
本発明の提供する他の利点は以下の本発明の実施例の説明を読めば理解できよう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５３】
全図面を通して、同一の参照文字を、対応するあるいは類似の要素に使用する。
【実施例】
【００５４】
概要
より一般的に外部領域および内部領域と呼ぶ異なるアドレス領域間に接続を設定する要求が一般にある。この目的に対して、通常中間ゲートウエイを設け、このゲートウエイが内部領域ノードの外部領域表現を可能にする複数の外部領域ゲートウエイアドレスを持つ。多くの現実的アプリケーションでは、内部領域はプライベートアドレス領域［５］であり、一方外部領域は公衆アドレス領域である。他のアプリケーションでは、しかしながら内部領域および外部領域が異なるプライベートアドレス領域であり得、あるいはまた異なる公衆ドメインであることもある。
【００５５】
この点では、公衆領域ネットワークは、一般にグローバルにユニークなネットワークアドレスからなる対応ネットワークアドレス空間と通信ノードを持つネットワークである。一方、プライベート領域ネットワークは、プライベート領域の時間的に異なる２つのノードが、同一のネットワークアドレスを付与され得るという意味でユニークではないネットワークアドレスからなる対応ネットワークアドレス空間とノードを持つネットワークである。
【００５６】
ゲートウエイは、一般に内部領域および外部領域の両方に接続されるネットワーク要素である。既述の如く、異なるタイプのゲートウエイ、特に置き換え型ゲートウエイ（異なる種類のＮＡＴを含む）およびリレー型ゲートウエイ（異なる種類のＲＳＩＰを含む）が存在する。総体的ゲートウエイ機能がレイヤー４パケット転送のみならずレイヤー３パケット転送を含むネットワークのあらゆるレイヤーにおけるパケット転送を包含しうることも理解すべきである。
【００５７】
本発明をより良く理解するためには、図２を参照して内部領域と外部領域間に接続設定を行う例示的ゲートウエイの基本モデルを簡単に紹介することから始めるのが役立つであろう。
【００５８】
図２は内部領域１０と外部領域２０を結合する例示的ゲートウエイ３０の基本モデルを示す。ゲートウエイ３０はゲートウエイリソースマネジャー４０を伴い、マネジャー４０は、とりわけゲートウエイに割り当てられた外部領域ネットワークアドレスのプールを管理する。ゲートウエイ３０では、基本的ゲートウエイ機能を出プロセス要素３２，入プロセス要素３４およびパケット転送要素３６がサポートする。ゲートウエイ３０およびゲートウエイリソースマネジャー４０は分離して構成しうるが、結合したノードであり得る。あるいは、ゲートウエイリソースマネジャー４０はゲートウエイ３０と併存可能であり、ゲートウエイへの組み込みも可能である。
【００５９】
その名の如く、置き換え型ゲートウエイに対しては、パケットヘッダのアドレスとポート情報の置き換えを行い、パケットそのものの転送を可能にする。置き換え型ゲートウエイにおけるゲートウエイ接続状態は、通常外部ｎ個組および内部ｎ個組により表現される。一般に、ｎ個組はｎの情報要素の集合であり、この集合は典型的に：（ソースネットワークアドレス、ソースポート番号、宛先ネットワークアドレス、宛先ポート番号、プロトコル番号）を含む。外部ｎ個組は、典型的に外部領域に属するソースおよび宛先ネットワークアドレスを有するｎ個組である。内部ｎ個組は、典型的に内部領域に属するソースネットワークアドレスおよび外部領域に属する宛先ネットワークアドレスを有するｎ個組である。通信フローのためにパケットそのものの転送を可能にする、２つの基本的分類プロセスがある：
【００６０】
・各入パケットをゲートウエイの外部ｎ個組のゲートウエイ接続状態と対応させ、対応する外部ｎ個組を見つけると、パケットヘッダの宛先アドレスおよびポートを識別した外部ｎ個組に対応する内部ｎ個組のソースアドレスおよびポートと置き換える、入プロセス。
・各出パケットをゲートウエイの内部ｎ個組のゲートウエイ接続状態と対応させ、対応する内部ｎ個組を見つけると、パケットヘッダのソースアドレスおよびポートを識別した内部ｎ個組に対応する外部ｎ個組の宛先アドレスおよびポートと置き換える、出プロセス。
【００６１】
リレー型ゲートウエイの場合、ゲートウエイ接続状態を通常外部ｎ個組と内部領域の通信ノードに対するバーチャルポイントツーポイントインタフェースにより表す。バーチャルポイントツーポイントインタフェースの例はＩＰトンネル内ＩＰであり、ここで、入方向ではパケットを別のパケットに、内部ノードアドレスに等しい宛先アドレスおよび内部ゲートウエイアドレスに等しいソースアドレスによりカプセル化し、出方向では入パケットのカプセル化を外し、内側のパケットを取り出す。別の例では、カプセル化およびカプセルの取り外しに代わって、ゲートウエイと内部領域の通信ノードとの間にレイヤー２のポイントツーポイントリンクが存在しうる（例えば、ＧＰＲＳシステムのＰＤＰコンテキストレイヤー）。
【００６２】
リレー型ゲートウエイでは、通信フローのためにパケットそのものの転送を可能にする２つの基本的プロセスを以下のように定義する：
【００６３】
・各入パケットをゲートウエイの外部ｎ個組のゲートウエイ接続状態と対応させ、対応する外部ｎ個組を見つけると、パケットを識別した外部ｎ個組に対応するバーチャルポイントツーポイントインタフェースに送信する、入プロセス。
・各出パケットはバーチャルポイントツーポイントインタフェースに入り、ゲートウエイにより外部領域に転送される、出プロセス。
【００６４】
置き換え型とリレー型の主な違いは、次の通りである。リレー型では内部ノードはその時点で割り当てられた外部領域アドレス（およびポート番号）を知っている。置き換え型では、内部領域ノードは外部領域アドレスを知らず、その代わりゲートウエイがトランスペアレントな変換（置き換え）を行う。
【００６５】
置き換え型およびリレー型の両ゲートウエイでは、部分的に完全なゲートウエイ接続状態、即ちその時点では確立中のプロセスにあるが、ゲートウエイセッションの完全な接続状態には未だ至っていない接続を表す状態が存在しうる。このような部分的に完全なゲートウエイ状態を時にゲートウエイゲートあるいはピンホールと呼ぶ。
【００６６】
置き換え型ゲートウエイでは、ゲートウエイゲートは外部ｎ個組および内部ｎ個組を有するゲートウエイ接続状態であり、外部ｎ個組および／または内部ｎ個組は１つあるいは２以上の未指定接続変数（“＊"で示すワイルドカード）を有する。ゲートウエイが部分的に完全な外部／内部ｎ個組の指定された値に対応する入パケット／出パケットを受信すると、部分的に完全なｎ個組のそれまで未指定であった値がパケットに付随する対応する値に固定すると言う意味で、そのｎ個組が完全になる。
【００６７】
リレー型ゲートウエイでは、ゲートウエイゲートは外部ｎ個組および内部ｎ個組を有するゲートウエイ接続状態であり、外部ｎ個組および／または内部ｎ個組は１つあるいは２以上の未指定接続変数を有する。ゲートウエイが部分的に完全な外部ｎ個組の指定された値に対応する入パケットを受けると、部分的に完全なｎ個組のそれまで未指定であった値がパケットに付随する対応する値に固定すると言う意味で、そのｎ個組が完全になる。
【００６８】
外部ｎ個組を、一般に外部領域に関係する総体的ゲートウエイ状態表現の一部と関連するので、外部領域ゲートウエイ状態表現とも呼ぶ。
【００６９】
一般的なゲートウエイの動作に対する上記の基本的見識により、次に本発明の時にやや複雑な面の理解が少し容易になり、より明瞭になろう。
【００７０】
既述の如く、外部領域が開始する接続を柔軟に、効率的に可能にすることが基本的課題である。内部領域並びに外部領域が開始する両通信において、ゲートウエイの多重化特性を改良することもまた極めて望ましい。後者の観点の主目的は、限られた数の外部領域アドレスを用いるゲートウエイにより可能な限り多数の接続をサポート出来ることである。
【００７１】
外部領域が開始する通信の例示的な基本的手順
本発明者は、外部領域が開始する通信を可能にする柔軟で動的機構は、外部ノードにより開始するＤＮＳクエリあるいは同等のクエリなどのユーザリソース識別子クエリが、ゲートウエイの接続状態の設定を起動することにより得られると認識している。本発明の好ましい実施例による基本的手順を図３のフロー図に一般的に概略的に示す。ステップＳ１で、特定の内部ノードとの新規接続の開始を望む外部ノードは中央割り当てあるいはアドレス付与機構への転送のために、ＤＮＳクエリあるいは同等のクエリなどのユーザリソース識別子クエリを準備する。ステップＳ２で、クエリが含む内部ノード識別子に基づき内部ノードの内部領域ネットワークアドレスを決定する。ＤＮＳクエリの場合、例えば従来のドメイン名からネットワークアドレスへのトランスレータがこれを行う。識別子クエリは、ゲートウエイリソースマネジャーが扱う事前に決定された接続情報をさらに含み、マネジャーは、ステップＳ３に示すように新しい動的ゲートウエイ接続状態の確立に適合する外部領域ゲートウエイアドレスを識別するベースとしてこの情報を使用する。事前に決定された接続情報は、例えば外部ノードのネットワークアドレスあるいは内部ノードのポート情報であり得る。後者の場合、ポート情報は事前定義された内部ノード受信ポートあるいは明確な信号授受により外部ノードに既知の受信ポート番号であり得る。次にステップＳ４で、ゲートウエイを介する外部ノードと内部ノード間のフローの新しい動的ゲートウエイ接続状態を、識別した外部領域ゲートウエイアドレス、事前に決定された接続情報および内部領域ネットワークアドレスに基づいて少なくとも部分的に確立する。これは、本発明が動的な外部領域が開始する通信をサポートすることを意味する。とりわけ、これはあらゆる形式のプッシュサービス、通知サービスおよびインスタントメッセージングサービスを許容する。
【００７２】
外部領域が開始する接続の場合、動的ゲートウエイ接続状態を、必須ではないが典型的に２つのステップで確立する。まず、識別した外部領域ゲートウエイアドレス、識別子クエリにより取り出した事前に決定された接続情報ならびに内部ネットワークアドレスに基づいて、部分的に完全なゲートウエイ接続状態を確立する。外部ノードからパケットを受信し、パケットヘッダのアドレスおよび／またはポート情報などの補助接続情報を用いてゲートウエイ状態の未指定部分を埋めると、部分的に完全なゲートウエイ状態が完全なゲートウエイ接続状態になる。外部ノードは一般に識別した外部領域ゲートウエイアドレスの通知を受け、ゲートウエイへの最初のパケット通信を可能にする。
【００７３】
改良ゲートウエイの多重化容量
本発明のさらなる側面では、新しい動的ゲートウエイ接続状態の設定プロセスにおいて１つあるいは２つ以上の付加多重化変数を巧妙に使用して、ゲートウエイが同時にサポートすることの出来る外部領域が開始する接続数をかなり増やすことが出来る。ここで、付加多重化情報は、好ましくは事前に決定された接続情報、典型的には、ユーザリソース識別子クエリを開始することにより取り出すような、外部ノードアドレス情報および／または内部ノードポート情報を含む。しかしながら、ゲートウエイリソースマネジャーの観点からは、接続情報そのものを入手する限り、状態設定プロセスで使用する事前に決定された接続情報の源は重要ではない。
【００７４】
図４は、本発明の好ましい実施例による外部領域が開始する通信のゲートウエイ多重化特性を改良する基本的方法の概略的フロー図である。以下では、外部領域ゲートウエイアドレスを単に外部ゲートウエイアドレスと呼ぶ。
【００７５】
ステップＳ１１に示すように、例示的方法は状態設定プロセスで使用する事前に決定された接続情報の受信を含む。置き換え型ゲートウエイの場合、ステップＳ１２でさらに接続情報、典型的には外部ゲートウエイアドレスを選択する。複数の同時進行する接続設定間のゲートウエイリソースの衝突を避けるために、ステップＳ１３に示すように、外部ゲートウエイアドレスと事前に決定された接続情報との組み合わせにより定義する部分的に完全な外部ｎ個組を、全ての既存の部分的に完全なゲートウエイ接続状態と比較して分析する。分析には、部分的に完全な外部ｎ個組を定義する接続情報の上記の組み合わせが既存の部分的に完全なゲートウエイ接続状態に対応する相手を持つか否かを調べることを含む。もし部分的に完全な外部ｎ個組が既存の部分的に完全なゲートウエイ状態に既に存在すれば（Ｙ）、外部ゲートウエイアドレスと事前に決定された接続情報間に既に結合が存在する。これは、一般にステップＳ１２?Ｓ１３を繰り返して、ゲートウエイアドレスプールから別の外部ゲートウエイアドレスを選択することが必要なことを意味する。「空き」アドレスが見つかるかあるいはアドレスプールの終わりに達するまで、ゲートウエイリソースマネジャーは外部ゲートウエイアドレスプールの次アドレスによりこのプロセスを繰り返す。もし既存の部分ゲートウエイ状態には事前に決定された接続情報との組み合わせにおいて対応する相手がない外部ゲートウエイアドレスを識別することが可能であれば（Ｎ）、この手順はステップＳ１４に続く。ステップＳ１４で、部分的に完全な外部ｎ個組に（および当然対応する内部表現にも）基づいて接続の確立を開始し、ステップＳ１５で、通信フローにおける最初のパケットを受信して完全化を待つ。
【００７６】
アドレスプールの全ての外部ゲートウエイアドレスを横断的に調査した結果ユニークな部分的な外部ｎ個組を見つけることができなければ、接続要求を拒否しなければならないであろう。しかしながら、既述の選択手順の遅れのために２つの接続が同時に設定される危険性は最小限であり、結果的に既存のデータ結合が最初のパケットを受信して完了するための時間が確保されると仮定して、ゲートウエイアドレスプールのアドレスの横断的調査をもう一度開始することも可能である。
【００７７】
上述の如く、最初のパケットが到着すると、部分ゲートウエイ状態は完全なゲートウエイ接続状態になる。完全なゲートウエイ接続状態をさらに対応するパケットに付随する補助接続情報により識別することが出来、従ってステップ１３で使用するリストに示す必要はない。それゆえ、部分ゲートウエイ状態が完全ゲートウエイ状態になると完全な結合が達成されるとすぐに、その部分ゲートウエイ状態を曖昧な候補リストから排除する。
【００７８】
ゲートウエイの多重化特性を増加させる上記のプロセスは、明らかにゲートウエイにその時点に存在する全ての部分的に完全なゲートウエイ接続状態に関する比較を必要とする。要求されるように、そして要求されるとゲートウエイから部分的に完全なゲートウエイ状態を要求しかつ取り出して、ゲートウエイに関連して直接ゲートウエイリソースマネジャーによりこの比較を行うことが出来る。しかしながら、ゲートウエイとリソースマネジャー間の信号授受を削減するために、既存の部分的に完全なゲートウエイ接続状態の分離したリスト表現を、好ましくはリソースマネジャーに維持し、あるいは少なくともリソースマネジャーがアクセス可能にしておく。
【００７９】
リレー型ゲートウエイでは、内部領域ノードは、一般に使用する外部領域アドレスを知っていること、即ちそのような外部領域アドレスは、典型的に内部ノードに事前に割り当てられることを意味することを理解すべきである。これは、リレー型ゲートウエイの場合、ステップＳ１２をイベントの全体的チェーンにおいて早めに実行し、そしてステップ１３は、事前に割当られた外部ゲートウエイアドレスと受信した事前に決定された接続情報との組み合わせが、既存の部分的に完全なゲートウエイ状態の中に対応する相手を有するか否かに関する調査をより多く行うことを意味する。
【００８０】
例示的シナリオ
例えば、２つのプライベートノードＡ１およびＡ２との接続を望む公衆ホストＢについて考えよう。ホストＢはノードＡ１に向けて接続設定を開始し、ゲートウエイリソースマネジャーは空きの外部ゲートウエイアドレス、例えばａＯＧ１を見つける。同時に、ホストＢはノードＡ２に向けて接続設定を開始し、ゲートウエイリソースマネジャーは使用できる外部ゲートウエイアドレスの識別を試みる。ゲートウエイアドレス識別プロセスにおいて内部ノード受信ポート情報を使用することにより、プライベートノードＡ１およびＡ２が異なるポート番号で受信することを仮定すると、次に２つの未決定接続を宛先ポート情報ｐＡ１およびｐＡ２に基づいて識別することが出来るので、両方のプライベートノードＡ１およびＡ２への未決定接続に対して同一の公衆ゲートウエイアドレスａＯＧ１を割り当てることが可能である。従って、これはプライベートノードが全て異なるポート番号で受信する限り、各公衆ゲートウエイアドレスを任意の数のプライベートノードに使用できることを意味する。
【００８１】
公衆ホストＢが、ノードＡ１と同じポート番号で受信するさらに別のプライベートノードＡ３との接続の開始を望むことをさらに仮定しよう。ホストＢがノードＡ３に向けて接続設定を開始するとき、ホストＢとノードＡ１間の接続が既に完全に確立されているとすれば、プライベートノードＡ１およびＡ３にトラフィックを運ぶ時にはホストＢは異なるポート番号を使用するであろうことを安全に仮定できるので、ノードＡ３に同一の公衆ゲートウエイアドレスを選択しても実際上安全である。公衆ホストＢのポート番号をソースポート情報としてパケットヘッダに追加し、補助接続情報として所与のパケットフローをＢからの他のフローと区別するのに使用することが出来る。
【００８２】
別の実施例で、それぞれがゲートウエイの背後に隠されている同一のプライベートネットワークとの接続を望む、２つの公衆ホストＢ１およびＢ２を考えよう。ホストＢ１は接続設定を開始し、ゲートウエイリソースマネジャーが空きの公衆ゲートウエイアドレス、ａＯＧ１を見つける。同時に、ホストＢ２が接続設定を開始し、ゲートウエイリソースマネジャーは使用可能な公衆ゲートウエイアドレスの識別を試みる。使用可能な外部ゲートウエイアドレスを識別するプロセスにおいて公衆ホストアドレスを使用することにより、ソースアドレス情報、ａＯＢ１およびａＯＢ２に基づいて２つの未決定接続を区別できるので、同一ゲートウエイアドレスをホストＢ２に選択することが出来る。一般に、事実このことは、各公衆ゲートウエイアドレスを任意の数の異なる公衆ホストに使用できることを意味する。
【００８３】
公衆ホストＢ１が２つの異なるプライベートノードＡ１およびＡ２への接続の開始を望むとさらに仮定しよう。ホストＢ１がノードＡ２に向けて接続設定を開始するとき、ホストＢ１とノードＡ１間の接続が既に完全に確立されているとすれば、プライベートノードＡ１およびＡ２にトラフィックを運ぶ時にはホストＢ１は異なるポート番号を使用するであろうことを安全に仮定できるので、ノードＡ２に同一の公衆ゲートウエイアドレスを選択しても実際上安全である。公衆ホストＢ１のポート番号をソースポート情報としてパケットヘッダに追加し、補助接続情報として所与のパケットフローをＢ１からの他のフローと区別するのに使用することが出来る。これにより、プライベートノードＡ１およびＡ２が同一ポート番号で受信することを許容する。プライベートノードのアプリケーションソフトウエアにポートの自由な選択を許容することが出来るのは明らかな利点である。
【００８４】
複雑さのより少ない実施
もし既存のゲートウエイの使用への影響がより少なく、実施上の複雑さの程度がより低いことを望むならば、ステップ毎の状態設定を除去することが出来、パケット受信の前に、直接利用可能な接続情報のみに基づいて完全なゲートウエイ接続状態を確立することが出来る。複雑さのより少ない好ましい実施においては、ゲートウエイリソースマネジャーは所与のプライベートノードへの公衆ゲートウエイアドレスの割り当てを要求するが、これは特定の公衆ホストから来るトラフィックに対してのみの要求であって、他の公衆ホストから同一あるいは他のプライベートノードへのトラフィックには公衆ゲートウエイアドレスを依然として利用可能に維持する。当然、欠点はある特定の公衆ホストから来るフローに対して情報を同時に受信できるプライベートノードの数が、利用可能な公衆ゲートウエイアドレスの数に制限されることである。しかしながら、異なる公衆ホストから発生するフローには、依然として同一の公衆ゲートウエイアドレスを割り当てることが出来る。
【００８５】
内部領域が開始する通信のための例示的基本的手順
改良されたゲートウエイの多重化容量
図５の基本的フロー図に一般的に概要を示すように、ゲートウエイによる遙かに多数の同時接続をサポートする類似の手法を内部領域が開始する接続にも適用することが出来る。ステップＳ２１で、外部ノードアドレス情報および／または外部ノードポート情報を含む事前に決定された接続情報をゲートウエイリソースマネジャーにより受信する。置き換え型ゲートウエイでは、ステップＳ２２で、少なくとも外部ゲートウエイアドレスを含むさらなる接続情報を選択する。ステップＳ２３で、確立すべき新規ゲートウエイ接続状態の少なくとも部分的に完全な外部領域表現を共に定義する、事前に決定された接続情報とさらなる接続情報との組み合わせが既存のゲートウエイ接続状態に対応する相手を有するか否かを調べる。もし少なくとも部分的に完全な外部ｎ個組が既存のゲートウエイ状態に既に存在すれば（Ｙ）、ステップＳ２２とＳ２３を繰り返して、別の外部ゲートウエイアドレスをゲートウエイアドレスプールから選択する必要がある。「空き」アドレスが見つかるかあるいはアドレスプールの終わりに達するまで、ゲートウエイリソースマネジャーは外部ゲートウエイアドレスプールの次アドレスによりこのプロセスを繰り返す。もし既存の部分ゲートウエイ状態には対応する相手がない少なくとも部分的に完全な外部ｎ個組を、事前に決定された接続情報と組み合わせて定義する外部ゲートウエイアドレスを識別することが可能であれば（Ｎ）、この手順はステップＳ２４に続く。ステップＳ２４で、少なくとも部分的に完全な外部ｎ個組に（および当然対応する内部表現にも）基づいて接続確立を開始する。
【００８６】
外部領域が開始する接続の場合のように部分的に完全なゲートウエイ状態に関するのみならず、内部領域が開始する接続の場合は、全ての既存のゲートウエイ接続状態に関する比較が典型的に必要であることに特に注意すべきである。
【００８７】
アドレスおよびポート変換に基づく所謂置き換え型ゲートウエイの場合、識別すべきさらなる接続情報は、外部ゲートウエイアドレスに加えて付随するゲートウエイポート情報を含み得る。この場合、得られる外部領域表現は完全な外部領域表現であり、この表現は対応する内部領域表現と共にゲートウエイによる新規接続を完全に定義する。
【００８８】
一方、ゲートウエイ状態の内部領域表現がバーチャルポイントツーポイントインタフェースであり得る所謂リレー型ゲートウエイの場合、得られる外部領域表現は、通常部分的に完全な表現に過ぎない。この部分的に完全な外部領域表現は、内部ノードから最初のパケットを受信すると、その後完全なゲートウエイ状態に変わる部分的に完全なゲートウエイ状態のベースを形成する。さらに、前述の如く、リレー型の場合、内部領域ノードは、一般に使用する外部領域アドレスを知っており、これは外部領域アドレスが既に割り当てられていることを意味する。
【００８９】
ゲートウエイリソースマネジャー
従来技術のシステムと比較して遙かに多数の同時接続の識別を可能にするために、ゲートウエイの多重特性を増加させる上述のプロセスは、明らかにその時点にゲートウエイに存在する種々の組のゲートウエイ接続状態に関する比較を必要とする。図６の簡単化したブロック図を参照すると、この比較はゲートウエイ３０と直接関係するゲートウエイリソースマネジャー４０により行われ、要求されるようにおよび要求された時にゲートウエイの状態データベース３８から関係するゲートウエイ状態を要求し、かつ抽出する。しかしながら、ゲートウエイ３０とリソースマネジャー４０間の信号授受の削減のために、好ましくは関係するゲートウエイ接続状態の１つあるいは２つ以上の分離したリスト表現に関して分析を行う。このリスト表現４２を、便宜的にはリソースマネジャー４０に、あるいはリソースマネジャーのリソース割り当て論理４４が効率的に情報にアクセスできる外部の場所に維持する。
【００９０】
一般に、リソースマネジャーはソフトウエア、ハードウエア、ファームウエアあるいはそれらの組み合わせとして実施される。ソフトウエアにより実施する場合、リソースマネジャーに関係するステップ、機能および動作をコンピュータプログラムに対応させ、コンピュータあるいは同等の処理システムにより実行すると関係するリソース割り当てを実施する。
【００９１】
内部領域が開始する通信のシーケンス図
本発明をさらに詳しく理解するために、次に例示的信号シーケンス図を参照して本発明を説明する。簡単にするために、内部領域が開始する通信から始める。
【００９２】
置き換え型
図７は、置き換え型ゲートウエイによる内部領域が開始する通信を説明するための実施例における要素間の信号授受を示す概略シーケンス図である。ゲートウエイ（ＧＷ）は外部領域のノードＢに向けて内部領域のノードＡの開始する通信を可能にする。ノードＡは宛先ネットワークアドレスの情報ａＯＢを、典型的にはＦＱＤＮに基づき従来のＤＮＳクエリにより取得しているものと考える。宛先ポート番号ｐＢはよく知られるポート番号であり得、あるいは明示的信号授受により既知としうる。ゲートウエイによるＡとＢ間の通信フローをサポートする例示的シーケンスは以下の通りであろう：
【００９３】
１．  ノードＡはネットワークアドレスａＩＡを有し、ソースポート（一時的ポート）ｐＡを選択する。ゲートウエイ（ＧＷ）は内部領域が開始する一定の通信フローにおいて最初のパケットを受信する。
２．  ゲートウエイは宛先ネットワークアドレスａＯＢおよび／またはポート番号ｐＢを含む要求をゲートウエイリソースマネジャー（ＧＲＭ）に送信する。
プロセスＸにおいて、ゲートウエイリソースマネジャーはゲートウエイアドレスプールからネットワークアドレスａＯＧを割り当て、そのアドレスを与えられて、好ましくはまた宛先アドレスａＯＢおよび／または宛先ポートｐＢに基づきゲートウエイポートプールからポート番号ｐＧを割り当てる。
ゲートウエイは、典型的に事前に決定された接続情報として宛先アドレスおよび／または宛先ポートをゲートウエイリソースマネジャーに供給し、リソースマネジャーはゲートウエイアドレスプールの次ゲートウエイアドレスと宛先アドレスおよび／または宛先ポート間の結合の有無を調べる。もしそのような結合が存在すれば、結合のない空きゲートウエイアドレスが見つかる（あるいはゲートウエイアドレスプールの終わりに至る）までプールの次ゲートウエイアドレスにより、リソースマネジャーはプロセスを繰り返す。
この特別の実施例では、ＧＲＭマネジャーは、外部ｎ個組（ｓｒｃ：（ａＯＢ，ｐＢ）；ｄｅｓｔ：（ａＯＧ，ｐＧ）；．．．）が既存のゲートウエイ接続状態の外部ｎ個組ではないようなａＯＧおよびｐＧを選択することを試みるアルゴリズム実行する。
３．  割り当てられたゲートウエイアドレスａＯＧおよび付随するポート番号ｐＧをゲートウエイに返送する。
プロセスａで、ゲートウエイは、利用可能な接続情報に基づいて新しいゲートウエイ接続状態を確立する。内部ｎ個組は値：（ａＩＡ，ｐＡ；ａＯＢ，ｐＢ）を得、外部ｎ個組は値：（ａＯＢ，ｐＢ；ａＯＧ，ｐＧ）を得る。
４．  パケットをゲートウエイにおいて出プロセスが処理し、ゲートウエイを介して外部領域ノードＢに転送する。
５．  通信フローにおける応答パケットをノードＢからゲートウエイが受信する。
６．  応答パケットを入プロセスが処理し、内部領域ノードＡに配信する。
【００９４】
多重化容量は従来技術の制限を超えて改良され、フローの数は（ゲートウエイアドレスプールのネットワークアドレスの数）×（利用可能なポートの数）より大きくできる。
【００９５】
リレー型
図８は、リレー型ゲートウエイによる内部領域が開始する通信を説明するための実施例における要素間の信号授受を示す概略シーケンス図である。
【００９６】
リレー型では、アドレス細分化の選択に十分なポート多重化を確保することによりポート細分化の選択を避けることが必須ではないが好ましい。特に、後に図１２および１３を参照して説明するように外部領域で開始する通信の場合、受信側ノードは、好ましくはポート番号を自由に選択できるべきである。これは、ポート細分化の選択の場合には満たされない。それ故以下では、リレー型の選択に関しては、主としてアドレス細分化の選択について言及する。
【００９７】
ゲートウエイを介する内部ノードＡ１およびＡ２から外部ノードＢへの通信をサポートする例示的シーケンスは以下の通りであろう：
１．  ノードＡ１が外部領域に属するノードＢに向けて通信フローの開始を望む。ノードＡ１は宛先ネットワークアドレスａＯＢおよびポート番号ｐＢを含む要求をゲートウエイ（ＧＷ）に送信する。ＩＥＴＦのＲＳＩＰの構成（ＲＦＣ３１０３）では、このメッセージは“ＡＳＳＩＧＮ＿ＲＥＱＵＥＳＴ＿ＲＳＡ-ＩＰ"となろう。
２．  ゲートウエイがゲートウエイリソースマネジャー（ＧＲＭ）に要求を送信する。
プロセスＸでは、ＧＲＭマネジャーはゲートウエイアドレスプールからネットワークアドレスａＯＧを割り当てる。
ゲートウエイは、典型的には事前に決定された接続情報として宛先アドレスおよび／または宛先ポートをゲートウエイリソースマネジャーに供給する。この実施例では、宛先アドレス情報およびポート情報は両方共要求に含まれる。多重化容量を改良するには、ゲートウエイリソースマネジャーは、ａＯＢおよびｐＢを与えられて外部ｎ個組（ｓｒｃ：（ａＯＢ，ｐＢ）；ｄｅｓｔ：（ａＯＧ，＊）；．．．）が既存のゲートウエイ接続状態の外部ｎ個組でない、ａＯＧを選択することを試みるアルゴリズムを実行する。もしこれが不可能であれば（全ての可能なゲートウエイアドレスａＯＧが既に使用されている）、最も少ない数のゲートウエイ接続状態の使用するゲートウエイアドレスを選択する。
３．  割り当てられたゲートウエイアドレスａＯＧをゲートウエイに返送する。
４．  プロセスａで、ゲートウエイは利用可能な接続情報に基づいて新しい部分的に完全なゲートウエイ接続状態を確立する。内部領域表現はＡ１で表され、内部ノードＡ１へのバーチャルポイントツーポイントリンクを表し、一方外部ｎ個組は値：（ａＯＢ，ｐＢ；ａＯＧ，＊）を得る。この「＊」はこのフィールドが暫くの間未指定であることを意味する。
割り当てられたゲートウエイアドレスａＯＧを含む応答をノードＡ１に返送する。
５．  ノードＡ２がノードＢに向けて通信フローの開始を望み、宛先ネットワークアドレスａＯＢおよびポート番号ｐＢを含む要求をゲートウエイ（ＧＷ）に送信する。
６．  ゲートウエイは対応する要求をゲートウエイリソースマネジャー（ＧＲＭ）に送信する。
プロセスＹで、好ましくは上述のプロセスＸにおけるのと同じアルゴリズムを使用してＧＲＭマネジャーはゲートウエイアドレスプールからネットワークアドレスａＯＧを割り当てる。説明のため、ゲートウエイアドレスプールの全てのゲートウエイアドレスを横断的に調査しても完全な「空き」アドレスはなく、リソースマネジャーに最も少なく使用されているゲートウエイアドレスを選択させる、と仮定しよう。この実施例では、最も少なく使用されているアドレスは以前にノードＡ１に割り当てたのと同じアドレスａＯＧである、とさらに仮定しよう。
７．  割り当てられたゲートウエイアドレスａＯＧをゲートウエイに返送する。
８．  プロセスｂで、ゲートウエイはさらに部分的に完全なゲートウエイ接続状態を確立する。内部領域表現はＡ２で表され、内部ノードＡ２へのバーチャルポイントツーポイントリンクを表し、一方外部ｎ個組は値：（ａＯＢ，ｐＢ；ａＯＧ，＊）を得る。この「＊」はこのフィールドが暫くの間未指定であることを意味する。
割り当てられたゲートウエイアドレスａＯＧを含む応答をノードＡ２に返送する。
９．  ノードＡ１が通信フローにソースポートｐＡ１（所謂一時的ポート）を選択し、最初のパケットを送信する。このパケットをゲートウエイが受信する。
プロセスｃで、対応する部分的に完全な外部ｎ個組は完全な外部ｎ個組（ａＯＢ，ｐＢ；ａＯＧ，ｐＡ１）に変わり、一方外部ｎ個組のそれまで未指定であった値を値ｐＡ１で埋める。
１０．  パケットを出プロセスが処理し、ゲートウエイを介して外部領域ノードＢに転送する。
１１．  通信フローの応答パケットをノードＢからゲートウエイが受信する。
１２．  パケットをゲートウエイの入プロセスが処理し、ノードＡ１に配信する。
１３．  ノードＡ２が通信フローにソースポートｐＡ２（所謂一時的ポート）を選択し、最初のパケットを送信する。このパケットをゲートウエイが受信する。
プロセスＺで、ｐＡ２がｐＡ１に等しいか調べる。もしｐＡ２＝ｐＡ１であれば、衝突があり、第２の部分的に完全なゲートウエイ接続状態（箱ｃの）は変化しない筈である。代わりにゲートウエイは、好ましくは通信フローをリセットすることにより、例えばＴＣＰリセット信号を送信することによりノード２に影響を与え、別のｐＡ２を選択することを試みるべきである。
ｐＡ２はｐＡ１とは異なると仮定すると、部分的に完全な外部ｎ個組はプロセスｄで、完全外部ｎ個組（ａＯＢ，ｐＢ；ａＯＧ，ｐＡ２）に変わり、一方外部ｎ個組のそれまで未指定であった値を値ｐＡ２で埋める。
１４．  パケットを出プロセスが処理し、ゲートウエイを介して外部領域ノードＢに転送する。
１５．  通信フローの応答パケットをノードＢからゲートウエイが受信する。
１６．  パケットをゲートウエイの入プロセスが処理し、ノードＡ２に配信する。
【００９８】
ポート細分化の選択の代わりにアドレス細分化の選択を使用できるポイントまで多重化容量を増加させることが出来る。このことは、任意の数の短期ポートを使用できることを意味している。
【００９９】
以下では、ＤＮＳクエリあるいは同等のユーザリソース識別子クエリが起動する外部領域が開始する通信を参照して本発明を説明する。
【０１００】
外部領域が開始する通信の例示的、基本的ブロック図
本発明が含む複雑な機構をよりよく理解するためには、図９を参照して、例示的な、全体的システム概要から始めるのが役立つ。
【０１０１】
図９は、本発明の好ましい実施例による柔軟で、効率的な外部領域が開始する接続をサポートすることの出来る全体的システムの実施例を示す概要図である。内部ノードＡと外部ノードＢを結合する例示的、全体的システムは、中間ゲートウエイ３０、付随するゲートウエイリソースマネジャー４０、ネームからアドレス（Ｎ／Ａ）へのトランスレータ５０、あるいは付随するＡＡＡサーバ６０を伴う同等のトランスレータを含む。Ｎ／Ａトランスレータ５０は、例えば変更されたＤＮＳサーバでよく、このサーバはネームを含むクエリを受け取り、外部領域に属するネットワークアドレスを含む返答により最終的に応答する。あるいは、クエリおよび返答もポート番号情報を含む。ネームは各ノードに付随するグローバルにユニークなストリングである。例えば、通信ノードのネームは、事業者のドメイン名、例えば「０７０１２３４５６７８９．事業者．国」を伴う携帯電話番号ＭＳＩＳＤＮとして形成するＦＱＤＮ（完全に認められたドメイン名）でありうる。ＡＡＡサーバ６０は、その時点で内部領域にある通信ノードのために、ネーム情報および内部領域に関係するネットワークアドレス情報を含む動的プロファイルデータを管理する機能を含む。より一般的には、Ｎ／Ａトランスレータ５０は、識別子からアドレスへのトランスレータであり、ＤＮＳクエリ、ＳＩＰ-ＵＲＩクエリ［６］および専用プロトコルの類似のクエリを含む一般的な識別子クエリを受け入れる。
【０１０２】
例示的、基本的シナリオでは、クライアントのアプリケーションを携帯端末あるいはその他のノード装置などの内部ノードＡにおいて開始する。クライアントアプリケーションはソケット、即ち（低レベル）ネットワーク接続用インタフェースを開き、ポートで受信を開始する。実施例により、クライアントがゲートウエイ３０の背後でプライベートＩＰｖ４アドレスを有し、外部ノードＢ、例えばサービスプロバイダのアプリケーションサーバあるいは他のノード装置へ向かうゲートウエイの外では、通常の公衆経路指定が行われると仮定しよう。さらに、ノードＡの携帯端末あるいは他の装置がネームあるいは類似の識別子を有し、端末がプライベート内部領域で登録し、ＡＡＡサーバ６０がポイントツーポイントインタフェースを識別するプライベートネットワークアドレスあるいは同等のシンボルを伴うネームを有するプロファイルを含むと仮定する。ノードＢのアプリケーションサーバは、事前にクライアントのソフトウエアが受信するポート番号（所謂よく知られたあるいは事前定義するポート）を知る、あるいは代わりにクライアントソフトウエアが登録メッセージにおいてポート番号を公衆アプリケーションサーバに通知することが出来る。ノードＢは、また通常ノードＡのネームに関する知識を有する。
【０１０３】
図９の実施例で、制御信号通知インタフェースを実線で示し、パケットデータインタフェースを破線で示す。
【０１０４】
まず、ノードＢのアプリケーションサーバがＤＮＳクエリ（１）あるいは同等のクエリをＮ／Ａトランスレータ５０に送信する。クエリは、またノードＢの公衆ネットワークアドレスに関する情報および／またはノードＡが受信するポートに関する情報を含む。Ｎ／Ａトランスレータ５０はノードＡのネームを含む要求（２）をＡＡＡサーバ６０に送信し、サーバ６０はノードＡのプライベートネットワークアドレスあるいは等価的にノードＡに対するポイントツーポイントインタフェースを表すシンボルを含む返答（３）により応答する。次に、Ｎ／Ａトランスレータ５０はノードＢの公衆ネットワークアドレスおよび／または内部ノードポート番号と共にノードＡのネームおよび付随するプライベートネットワークアドレス表現を含む割り当て要求（４）をゲートウエイリソースマネジャー（ＧＲＭ）４０に送信する。この情報に基づいて、ゲートウエイリソースマネジャー４０はノードＡに適した公衆ゲートウエイアドレスを識別し、ゲートウエイ接続状態を確立するためにゲートウエイ（ＧＷ）３０に要求（５）を送信する。ゲートウエイ接続状態の確立後、ゲートウエイ３０は状態設定を確認する返答（６）をリソースマネジャー４０に送信する。次に、リソースマネジャー４０はノードＡに割り当てた公衆ゲートウエイアドレスを含む返答（７）をＮ／Ａトランスレータ５０に向けて送信し、トランスレータ５０は、次に最終返答（８）においてこの情報をノードＢに転送する。次に、ノードＢのアプリケーションサーバは最初のパケットをゲートウエイ３０に送信し（９）、ゲートウエイ３０は、必要なら、ノードＢの使用するポート番号などの補助接続情報、およびゲートウエイ３０が恐らく不完全なゲートウエイ接続状態を完全なゲートウエイ状態に変えることを可能にするノードＢのアドレスも恐らく取得する。不完全ゲートウエイ接続状態が変化すると、ゲートウエイ３０は、好ましくはリソースマネジャー４０に通知し（１０）、リソースマネジャー４０は、代わってゲートウエイ接続状態のリスト表現を更新する。ゲートウエイ３０において、入プロセスがパケット転送プロセスと協同してゲートウエイ３０を介してパケットをノードＡに向けて転送する（１１）。ノードＡは情報に応答することが出来（１２）、ゲートウエイ３０を介して情報をノードＢに向けて転送することが出来る（１３）。
【０１０５】
ＤＮＳクエリをゲートウエイリソースマネジャーに直接供給することも可能であり、リソースマネジャーは、次いでネーム情報を付随するネームからアドレスへの変換機能に転送し、変換機能が関連内部ノードに関係する内部ネットワークアドレスを返送する。以前の通り、ゲートウエイリソースマネジャーは、ＤＮＳクエリが含む事前に決定された接続情報に基づいて公衆ゲートウエイアドレスを内部ノードに割り当て、割り当てたアドレスを含むＤＮＳ応答を要求する外部ノードに送信する。
【０１０６】
実施する観点からは、ネームからアドレスへのトランスレータおよびゲートウエイリソースマネジャーを含む全体的な中央アドレス付与機構は、単一のプロセスで、単一のノードで動作する異なるプロセスで、あるいは複数のノードに物理的に分離する異なるプロセスで実現できる。
【０１０７】
もし外部ノードネットワークアドレスを適合するゲートウエイアドレスの識別に使用するのであれば、同じクエリを直接配信し、中間ノードで中継しないことを勧める。ＤＮＳサーバをネーム調査に用いる場合、これはＲＤ（循環の希望）ビットを「０」にすることによって所謂循環調査を不可能にし、代わって反復調査に頼ることに相当する。同一内部領域ノードおよびポート番号への２つの連続するフロー開始間の時間差より小さな値にＴＴＬ（寿命時間）パラメータを設定することにより非制御キャッシングも回避すべきである。
【０１０８】
上記に示したように、状態設定を２つのフェーズで実行する必要はないであろう。その代わり、（１０）で示す信号授受の必要性を排除して、外部ノードアドレスおよび／または内部ノードポートを含む利用可能な接続情報に直接基づいて完全ゲートウエイ接続状態を確立することが実際に可能である。ゲートウエイ接続状態を設定する時に識別パラメータとして外部ノードポート番号を使用することができないので、これは、明らかに多重化利得をある程度削減する。しかしながら、このような解決は状況によっては十分である。
【０１０９】
ＮＡＴ／ＦＷ状態を制御する一般的機構はミドルボックス通信（ＭＩＤＣＯＭ）に関するインターネット技術タスクフォースのワーキンググループにより提案されている。
外部領域が開始する通信のシーケンス図
【０１１０】
置き換え型-ソースアドレスが既知の場合
図１０は、効率的多重化に外部ノード（ソース）アドレス情報を使用する置き換え型ゲートウエイによる外部領域が開始する通信を説明するための実施例における要素間の信号授受を説明する概略シーケンス図である。
【０１１１】
この実施例では、初期状態では、内部領域の通信ノードＡがポート番号ｐＡで入トラフィックを受信するアプリケーションを開始している。ノードＡは「ネーム」ｎＡを持つ。ノードＡは内部領域で登録しており、従ってＡＡＡサーバはノードＡに割り当てるネットワークアドレス（ａＩＡ）と共にｎＡを含むプロファイルを有する。外部領域の通信ノードＢはノードＡに向けて通信の確立を望む。ノードＢはｎＡおよびｐＡを知っている。
【０１１２】
以下のシーケンスでは、それぞれポートｐＡ１、ｐＡ２およびｐＡ３で受信するネームｎＡ１、ｎＡ２およびｎＡ３、内部領域アドレスａＩＡ１、ａＩＡ２およびａＩＡ３を有する３つの内部ノードがある。また、それぞれ外部領域アドレスａＯＢ１およびａＯＢ２を持ち、ポートｐＢ１およびｐＢ２で送信する２つの外部ノードがある。
【０１１３】
１．  ノードＢ１はｎＡ１を含むクエリをＮ／Ａトランスレータに送る。アドレスａＯＢ１はクエリパケットのソースフィールドに見ることが出来る。
２．  Ｎ／ＡトランスレータはｎＡ１を含む要求をＡＡＡサーバに送る。
３．  ＡＡＡサーバはｎＡ１に対応するネットワークアドレスａＩＡ１を調べ、ｎＡ１およびａＩＡ１を含む応答をＮ／Ａトランスレータに送る。
４．  Ｎ／ＡトランスレータはｎＡ１、ａＩＡ１およびａＯＢ１を含む要求をゲートウエイリソースマネジャー（ＧＲＭ）に送る。
プロセスＸで、ゲートウエイリソースマネジャーは以下のアルゴリズムを実行する：この場合、同じくゲートと呼ぶ既存の部分ゲートウエイ状態はないと仮定する。それ故、ゲートウエイリソースマネジャーはゲートウエイアドレスリストからａＯＧを自由に選択することが出来、通常最初に利用可能なアドレスを取得する。
５．  ゲートウエイリソースマネジャーは、箱ａで述べる部分ゲートウエイ状態（ゲート）を確立するためにゲートウエイに要求を送る。
６．  ゲートウエイは部分ゲートウエイ状態を確立後、応答する。
７．  ゲートウエイリソースマネジャーはｎＡ１およびａＯＧを含む応答を送る。
８．  Ｎ／ＡトランスレータはｎＡ１およびａＯＧを含む応答をノードＢ１に送る。
９．  ノードＢ２はｎＡ２およびａＯＢ２を含むクエリをＮ／Ａトランスレータに送る。アドレスａＯＢ２はクエリパケットのソースフィールドに見ることが出来る。
１０．  Ｎ／ＡトランスレータはｎＡ２を含む要求をＡＡＡサーバに送る。
１１．  ＡＡＡサーバはｎＡ２に対応するネットワークアドレスａＩＡ２を調べ、ｎＡ２およびａＩＡ２を含む応答をＮ／Ａトランスレータに送る。
１２．  Ｎ／ＡトランスレータはｎＡ２、ａＩＡ２およびａＯＢ２を含む要求をゲートウエイリソースマネジャーに送る。
プロセスＹで、ゲートウエイリソースマネジャーは以下のアルゴリズムを実行する：外部ｎ個組（部分的に未指定）（ｓｒｃ：（ａＯＢ２，＊）；ｄｅｓｔ：（ａＯＧ，＊）；．．．）が既存の部分ゲートウエイ接続状態の外部ｎ個組でないようにゲートウエイアドレスリストからａＯＧの選択を試みる。この場合、ａＯＢ２はａＯＢ１に等しくないので、上記のプロセスＸで選択したａＯＧと同じａＯＧでさえも選択して良い。もしそうでなければ、プロセスＸで選択したのとは別のａＯＧを選択しなければならない。
１３．  リソースマネジャーは、箱ｂの第２行で記述するゲートウエイ状態を確立するためにゲートウエイに要求を送る。
１４．  ゲートウエイは部分ゲートウエイ状態を確立後、応答する。
１５．  リソースマネジャーはｎＡ２およびａＯＧを含む応答を送る。
１６．  Ｎ／ＡトランスレータはｎＡ２およびａＯＧを含む応答をノードＢ２に送る。
１７．  ノードＢ１は通信フローの最初のパケットをノードＡ１に向けて送る。
１８．  ゲートウエイで、部分ゲートウエイ状態は完全ゲートウエイ状態に変わり、一方、箱ｃに見るように外部ｎ個組は完全になり、従って外部ｎ個組は（ｓｒｃ：（ａＯＢ１，ｐＢ１）；ｄｅｓｔ：（ａＯＧ，ｐＡ１）；．．．）であり、内部ｎ個組は（ｓｒｃ：（ａＩＡ１，ｐＡ１）；ｄｅｓｔ：（ａＯＢ１，ｐＢ１）；．．．）である。
１９．  パケットをゲートウエイがノードＡ１に向けて転送する。
２０．  ノードＡ１は通信フローの次のパケットをノードＢ１に向けて送る。
２１．  パケットをゲートウエイがノードＢ１に向けて転送する。
２２．  ノードＢ１はｎＡ３を含むクエリをＮ／Ａトランスレータに送る。アドレスａＯＢ１はクエリパケットのソースフィールドに見ることが出来る。
２３．  Ｎ／ＡトランスレータはｎＡ３を含む要求をＡＡＡサーバに送る。
２４．  ＡＡＡサーバはｎＡ３に対応するネットワークアドレス、ａＩＡ３を調べ、ｎＡ３およびａＩＡ３を含む応答をＮ／Ａトランスレータに送る。
２５．  Ｎ／ＡトランスレータはｎＡ３、ａＩＡ３およびａＯＢ１を含む要求をリソースマネジャーに送る。
プロセスＺで、リソースマネジャーは以下のアルゴリズムを実行する：外部ｎ個組（部分的に未指定）（ｓｒｃ：（ａＯＢ１，＊）；ｄｅｓｔ：（ａＯＧ，＊）；．．．）が既存の部分ゲートウエイ状態の外部ｎ個組でないようにゲートウエイアドレスリストからａＯＧの選択を試みる。箱ｃの第１行に完全ゲートウエイ状態が既に存在しても良い。この理由は、ノードＡ３に向けてトラフィックを送る時、ノードＢ１はｐＢ１とは異なるポート番号を使用するであろうと安全に仮定することが出来るからである。
２６．  リソースマネジャーは、箱ｄの第３行に記述する部分ゲートウエイ状態を確立するためにゲートウエイに要求を送る。
２７．  ゲートウエイはゲートウエイ状態を確立後、応答する。
２８．  リソースマネジャーはｎＡ３およびａＯＧを含む応答を送る。
２９．  Ｎ／ＡトランスレータはｎＡ３およびａＯＧを含む応答をノードＢ１に送る。
プロセスＶで、ゲートウエイは、好ましくは部分ゲートウエイ状態を確立後、タイマーをスタートさせる。タイマーがある値、ゲートの寿命に達し、部分ゲートウエイ状態が未だ変化していないと、部分ゲートウエイ状態を削除し、ゲートを開放する。
３０．  ゲートウエイは、部分ゲートウエイ状態を削除したことをリソースマネジャーに通知する。リソースマネジャーは、対応して既存の部分ゲートウエイ状態のリストを更新する。
【０１１４】
上述の如く、実際の場合ステップ８，１６および２９で応答をキャッシュすることが起こりうる。しかしながら、この解決が成功裏に動作するには、キャッシュしたデータはある時間の後、無効と考えなければならず、この時間は同一の内部領域ノードおよびポート番号への２つの連続するフローの開始間の時間差より短い。
【０１１５】
置き換え型-宛先ポート既知が既知の場合
図１１は、効率的多重化に内部ノード（宛先）ポート情報を使用する置き換え型ゲートウエイによる外部領域が開始する通信を説明するための実施例における要素間の信号授受を説明する概略シーケンス図である。
【０１１６】
これは、ネームクエリにおいて、ノードＡが受信するポート番号ｐＡがＮ／Ａトランスレータに既知になる場合に適用される。例えば、ＤＮＳクエリは様式：「＿ポート．＿プロトコル．＿ＭＳＩＳＤＮ．事業者．国」を持つことが出来る。特定の実施例は「＿４７１２．＿ｔｃｐ．０７０１２３４５６７８９．ｔｅｌｉａ．ｓｅ」であろう。あるいは、ＤＮＳクエリは様式：「＿サービス．＿プロトコル．＿ＭＳＩＳＤＮ．事業者．国」を持つことが出来る。この場合、特定の実施例は「＿ｈｔｔｐ．＿ｔｃｐ．０７３３６３４０２６．ｔｅｌｉａ．ｓｅ」であり得る。次に、ストリング「ｈｔｔｐ」はポート番号に変換され、この場合８０である。
【０１１７】
以下の実施例では、初期状態では、内部領域の通信ノードＡがポート番号ｐＡで入トラフィックを受信するアプリケーションを開始している。ノードＡはネームｎＡを持つ。ノードＡは内部領域で登録しており、従ってＡＡＡサーバはノードＡに割り当てるネットワークアドレスａＩＡと共にｎＡを含むプロファイルを有する。外部領域の通信ノードＢはノードＡに向けて通信の確立を望む。ノードＢはｎＡおよびｐＡを知っている。
【０１１８】
以下のシーケンスでは、それぞれポートｐＡ１、ｐＡ２およびｐＡ３で受信するネームｎＡ１、ｎＡ２およびｎＡ３、内部領域アドレスａＩＡ１、ａＩＡ２およびａＩＡ３を有する３つの内部ノードがある。
【０１１９】
１．  ノードＢはｎＡ１およびｐＡ１を含むクエリをＮ／Ａトランスレータに送る。
２．  Ｎ／ＡトランスレータはｎＡ１を含む要求をＡＡＡサーバに送る。
３．  ＡＡＡサーバはｎＡ１に対応するネットワークアドレスａＩＡ１を調べ、ｎＡ１およびａＩＡ１を含む応答をＮ／Ａトランスレータに送る。
４．  Ｎ／ＡトランスレータはｎＡ１、ａＩＡ１およびｐＡ１を含む要求をゲートウエイリソースマネジャー（ＧＲＭ）に送る。
プロセスＸで、リソースマネジャーは以下のアルゴリズムを実行する：この場合、同じくゲートと呼ぶ既存の部分ゲートウエイ状態はないと仮定する。それ故、リソースマネジャーはゲートウエイアドレスリストから自由にａＯＧを選択することが出来る。
５．  リソースマネジャーは、箱ａで記述するゲートウエイ状態を確立するためにゲートウエイに要求を送る。
６．  ゲートウエイは部分ゲートウエイ状態（ゲート）を確立後、応答する。
７．  リソースマネジャーはａＯＧおよびｐＡ１を含む応答を送る。
８．  Ｎ／ＡトランスレータはｎＡ１、ａＯＧおよびｐＡ１を含む応答をノードＢに送る。
９．  ノードＢはｎＡ２およびｐＡ２を含むクエリをＮ／Ａトランスレータに送る。
１０．  Ｎ／ＡトランスレータはｎＡ２を含む要求をＡＡＡサーバに送る。
１１．  ＡＡＡサーバはｎＡ２に対応するネットワークアドレスａＩＡ２を調べ、ｎＡ２およびａＩＡ２を含む応答をＮ／Ａトランスレータに送る。
１２．  Ｎ／ＡトランスレータはｎＡ２、ａＩＡ２およびｐＡ２を含む要求をリソースマネジャーに送る。
プロセスＹで、リソースマネジャーは以下のアルゴリズムを実行する：外部ｎ個組（部分的に未指定）（ｓｒｃ：（＊，＊）；ｄｅｓｔ：（ａＯＧ，ｐＡ２）；．．．）が既存の部分ゲートウエイ接続状態の外部ｎ個組でないようにゲートウエイアドレスリストからａＯＧの選択を試みる。この実施例では、ｐＡ２はｐＡ１に等しくないと仮定しよう。これは上記のプロセスＸで選択したのと同じａＯＧを選択しても良いことを意味する。もしｐＡ２がｐＡ１に等しければ、リソースマネジャーはゲートウエイアドレスリストからａＯＧとは異なるアドレスの選択を試みなければならない。
１３．  リソースマネジャーは、箱ｂの第２行に記述するゲートウエイ状態を確立するためにゲートウエイに要求を送る。
１４．  ゲートウエイは部分ゲートウエイ状態を確立後、応答する。
１５．  リソースマネジャーはｎＡ２、ａＯＧおよびｐＡ２を含む応答を送る。
１６．  Ｎ／ＡトランスレータはｎＡ２、ａＯＧおよびｐＡ２を含む応答をノードＢに送る。
１７．  ノードＢは通信フローの最初のパケットをノードＡ１に向けて送る。
１８．  ゲートウエイで、部分ゲートウエイ状態は完全ゲートウエイ状態に変わり、一方、箱ｃに見るように外部ｎ個組は完全になり、従って外部ｎ個組は（ｓｒｃ：（ａＯＢ，ｐＢ）；ｄｅｓｔ：（ａＯＧ，ｐＡ１）；．．．）であり、内部ｎ個組は（ｓｒｃ：（ａＩＡ１，ｐＡ１）；ｄｅｓｔ：（ａＯＢ，ｐＢ）；．．．）である。
１９．  パケットをゲートウエイがノードＡ１に向けて転送する。
２０．  ノードＡ１は通信フローの次のパケットをノードＢに向けて送る。
２１．  パケットをゲートウエイがノードＢに向けて転送する。
２２．  ノードＢはｎＡ３およびｐＡ３を含むクエリをＮ／Ａトランスレータに送る。
２３．  Ｎ／ＡトランスレータはｎＡ３を含む要求をＡＡＡサーバに送る。
２４．  ＡＡＡサーバはｎＡ３に対応するネットワークアドレス、ａＩＡ３を調べ、ｎＡ３およびａＩＡ３を含む応答をＮ／Ａトランスレータに送る。
２５．  Ｎ／ＡトランスレータはｎＡ３、ａＩＡ３およびｐＡ３を含む要求をリソースマネジャーに送る。
プロセスＺで、リソースマネジャーは以下のアルゴリズムを実行する：外部ｎ個組（部分的に未指定）（ｓｒｃ：（＊，＊）；ｄｅｓｔ：（ａＯＧ，ｐＡ３）；．．．）が既存の部分ゲートウエイ状態の外部ｎ個組でないようにゲートウエイアドレスリストからａＯＧの選択を試みる。箱ｃの第１行に完全ゲートウエイ状態が既に存在しても良い。この理由は、ノードＡ３に向けてトラフィックを送る時、ノードＢはｐＢとは異なるポート番号を使用するであろうと安全に仮定することが出来るからである。もしゲートウエイアドレスリストの全てのアドレスがポート番号ｐＡ３と共に既存の部分ゲートウエイ状態に含まれていれば、次にリソースマネジャーは外部ｎ個組（部分的に未指定）（ｓｒｃ：（＊，＊）；ｄｅｓｔ：（ａＯＧ，ｐＧ）；．．．）が既存の部分ゲートウエイ状態の外部ｎ個組でないように新しいポート番号ｐＧを選択しなければならない。
２６．  ゲートウエイリソースマネジャーは、箱ｄの第３行で述べるゲートウエイ状態を確立するためにゲートウエイに要求を送る。
２７．  ゲートウエイは部分ゲートウエイ状態を確立後、応答する。
２８．  リソースマネジャーはｎＡ３、ａＯＧおよびｐＧを含む応答を送る。
２９．  Ｎ／ＡトランスレータはｎＡ３、ａＯＧおよびｐＧを含む応答をノードＢに送る。
プロセスＶで、ゲートウエイは、部分ゲートウエイ状態を確立後、タイマーをスタートさせる。タイマーがある値に達し、部分ゲートウエイ状態が未だ変化していないと、部分ゲートウエイ状態を削除する。
３０．  ゲートウエイは、部分ゲートウエイ状態を削除したことをリソースマネジャーに知らせ、リソースマネジャーは、対応して既存の部分ゲートウエイ状態のリストを更新する。
【０１２０】
上記のシーケンスに示したように、２つの場合がある。Ｎ／Ａトランスレータからの応答（ステップ８，１６および２９）では、ポート番号は各クエリ（ステップ１，９および２２）で送信したポート番号に等しいか否かのどちらかである。ノードＢのアプリケーションはポート番号ｐＡに向けて送信することを期待しているので、前者の場合が望ましい。後者の場合は、ノードＢのアプリケーションにおける実施変更が必要になりうるので、万一の場合にのみ使用することを勧める。
【０１２１】
上述のように、外部ノードへの返答に付随するキャッシュしたデータは扱いに注意が必要である。
【０１２２】
リレー型-ソースアドレスが既知の場合
図１２は、効率的多重化に外部ノード（ソース）アドレス情報を使用するリレー型ゲートウエイによる外部領域が開始する通信を説明するための実施例における要素間の信号授受を説明する概略シーケンス図である。
【０１２３】
ノードＢのネットワークアドレスがネームクエリでＮ／Ａトランスレータに既知となるときに、この解決が適用される。もしネームクエリを直接配信し、中間ノードでリレーしない場合はこの場合である。ＤＮＳをネームの調査に使用する場合、これは循環調査を不可能にし、代わって反復調査に頼ることに相当する。
【０１２４】
前述したように、リレーする場合内部領域ノードは、割り当てた外部領域ネットワークアドレスを知っている。従って、外部領域から通信フローが始まると期待する内部領域ノードで動作するアプリケーションソフトウエアは、その時点で割り当てられた外部領域ネットワークアドレスに拘束されなければならない。それ故、全ての内部ノードに外部領域アドレスを割り当てていると考えることが出来る。一般に、ゲートウエイに利用可能な外部領域アドレスの数より多いノードをサポートしなければならないので、複数の内部ノードに同一の外部領域アドレスを割り当てると仮定しなければならない。以下のシーケンスでは、全てが同じ外部領域アドレスａＯＧを持つ３つの内部ノードＡ１、Ａ２およびＡ３を示す。さらに、シーケンスメッセージにおいてシンボル「Ａ１」、「Ａ２」および「Ａ３」が表すある指標に基づいて特定の内部ノードに割り当てる外部領域アドレスを、ゲートウエイリソースマネジャーが記憶するものと仮定する。内部ノードへのバーチャルポイントツーポイントリンクをＩＰトンネル内ＩＰとして実施する時、実施例はシンボル「Ａ１」はノードＡ１に割り当てる内部領域アドレスａＩＡ１であることになろう。
【０１２５】
１．  ノードＢ１はｎＡ１を含むクエリをＮ／Ａトランスレータに送る。アドレスａＯＢ１はクエリパケットのソースフィールドに見ることが出来る。
２．  Ｎ／ＡトランスレータはｎＡ１を含む要求をＡＡＡサーバに送る。
３．  ＡＡＡサーバはｎＡ１に対応するシンボル、Ａ１を調べ、ｎＡ１およびＡ１を含む応答をＮ／Ａトランスレータに送る。
４．  Ｎ／ＡトランスレータはｎＡ１、Ａ１およびａＯＢ１を含む要求をゲートウエイリソースマネジャー（ＧＲＭ）に送る。
プロセスＸで、ゲートウエイリソースマネジャーは以下のアルゴリズムを実行する：この場合、同じくゲートと呼ぶ既存の部分ゲートウエイ状態はないと仮定する。シンボルＡ１に基づいて、リソースマネジャーはその時点でノードＡ１に割り当てた外部領域アドレスａＯＧを見つける。
５．  ゲートウエイリソースマネジャーは、箱ａに記述するゲートウエイ状態を確立するためにゲートウエイに要求を送る。
６．  ゲートウエイはゲートウエイ状態を確立後、応答する。
７．  リソースマネジャーはｎＡ１およびａＯＧを含む応答を送る。
８．  Ｎ／ＡトランスレータはｎＡ１およびａＯＧを含む応答をノードＢ１に送る。
９．  ノードＢ２はｎＡ２を含むクエリをＮ／Ａトランスレータに送る。アドレスａＯＢ２はクエリパケットのソースフィールドに見ることが出来る。
１０．  Ｎ／ＡトランスレータはｎＡ２を含む要求をＡＡＡサーバに送る。
１１．  ＡＡＡサーバはｎＡ２に対応するシンボル、Ａ２を調べ、ｎＡ２およびＡ２を含む応答をＮ／Ａトランスレータに送る。
１２．  Ｎ／ＡトランスレータはｎＡ２、Ａ２およびａＯＢ２を含む要求をゲートウエイリソースマネジャーに送る。
プロセスＹで、リソースマネジャーは以下のアルゴリズムを実行する：シンボルＡ２に基づいて、リソースマネジャーはその時点でノードＡ２に割り当てた外部領域アドレスａＯＧを見つける。もし外部ｎ個組（部分的に未指定）（ｓｒｃ：（ａＯＢ２，＊）；ｄｅｓｔ：（ａＯＧ，＊）；．．．）が既存の部分ゲートウエイ状態の外部ｎ個組でなければ、その外部ｎ個組により新しい部分ゲートウエイ状態を確立しても良い。この場合、ａＯＢ２はａＯＢ１に等しくないので、外部ｎ個組（部分的に未指定）（ｓｒｃ：（ａＯＢ２，＊）；ｄｅｓｔ：（ａＯＧ，＊）；．．．）により新しい部分ゲートウエイ状態（ゲート）を確立して良い。
１３．  ゲートウェイリソースマネジャーは、箱ｂの第２行に記述するゲートウエイ状態を確立するためにゲートウエイに要求を送る。
１４．  ゲートウエイは部分ゲートウエイ状態を確立後、応答する。
１５．  ゲートウエイリソースマネジャーはｎＡ２およびａＯＧを含む応答を送る。
１６．  Ｎ／ＡトランスレータはｎＡ２およびａＯＧを含む応答をノードＢ２に送る。
１７．  ノードＢ１は通信フローの最初のパケットをノードＡ１に向けて送る。
１８．  ゲートウエイで、部分ゲートウエイ状態は完全ゲートウエイ状態に変わり、一方、箱ｃに見るように外部ｎ個組は完全になり、従って外部ｎ個組は（ｓｒｃ：（ａＯＢ１，ｐＢ）；ｄｅｓｔ：（ａＯＧ，ｐＡ１）；．．．）である。
１９．  パケットをゲートウエイがノードＡ１に向けて転送する（リレー型）。
２０．  ノードＡ１は通信フローの次のパケットをノードＢ１に向けて送る。
２１．  パケットをゲートウエイがノードＢ１に向けて転送する（リレー型）。
２２．  ノードＢ１はｎＡ３を含むクエリをＮ／Ａトランスレータに送る。アドレスａＯＢ１はクエリパケットのソースフィールドに見ることが出来る。
２３．  Ｎ／ＡトランスレータはｎＡ３を含む要求をＡＡＡサーバに送る。
２４．  ＡＡＡサーバはｎＡ３に対応するシンボルＡ３を調べ、ｎＡ３およびＡ３を含む応答をＮ／Ａトランスレータに送る。
２５．  Ｎ／ＡトランスレータはｎＡ３、Ａ３およびａＯＢ１を含む要求をゲートウェイリソースマネジャーに送る。
プロセスＺで、リソースマネジャーは以下のアルゴリズムを実行する：シンボルＡ３に基づいて、リソースマネジャーはその時点でノードＡ３に割り当てた外部領域アドレスａＯＧを見つける。もし外部ｎ個組（部分的に未指定）（ｓｒｃ：（ａＯＢ１，＊）；ｄｅｓｔ：（ａＯＧ，＊）；．．．）が既存の部分ゲートウエイ状態（ゲート）の外部ｎ個組でなければ、その外部ｎ個組により新しい部分ゲートウエイ状態を確立しても良い。箱ｃの第１行に完全ゲートウエイ状態が既に存在しても良い。この理由は、ノードＡ３に向けてトラフィックを送る時、ノードＢ１はｐＢ１とは異なるポート番号を使用するであろうと安全に仮定することが出来るからである。外部ｎ個組（部分的に未指定）（ｓｒｃ：（ａＯＢ１，＊）；ｄｅｓｔ：（ａＯＧ，＊）；．．．）を持つ部分ゲートウエイ状態が既に存在する場合、直後の入通信フローの識別に利用可能な情報は十分でない。それ故、リソースマネジャーは、好ましくは、ノードＢ２に向けて全く応答しないか、あるいは明確なエラーメッセージにより応答するようにＮ／Ａトランスレータに指示すべきである。このエラーの場合はシーケンスに示していない。
２６．  ゲートウエイリソースマネジャーは、箱ｄの第３行に記述するゲートウエイ状態（ゲート）を確立するためにゲートウエイに要求を送る。
２７．  ゲートウエイは部分ゲートウエイ状態を確立後、応答する。
２８．  リソースマネジャーはｎＡ３およびａＯＧを含む応答を送る。
２９．  Ｎ／ＡトランスレータはｎＡ３およびａＯＧを含む応答をノードＢ１に送る。
プロセスＶで、ゲートウエイは、部分ゲートウエイ状態を確立後、タイマーをスタートさせる。タイマーがある値に達し、部分状態が未だ変化していないと、状態を削除する。
３０．  ゲートウエイは、部分ゲートウエイ状態を削除したことをゲートウェイリソースマネジャーに知らせ、リソースマネジャーは、対応して既存の部分ゲートウエイ状態のリストを更新する。
【０１２６】
上述のように、外部ノードへの返答に付随するキャッシュしたデータは扱いに注意が必要である。
【０１２７】
リレー型−宛先ポートが既知の場合
図１３は、効率的多重化に内部ノード（宛先）ポート情報を使用するリレー型ゲートウエイによる外部領域が開始する通信を説明するための実施例における要素間の信号授受を説明する概略シーケンス図である。
【０１２８】
これは、ネームクエリにおいて、ノードＡが受信するポート番号ｐＡがＮ／Ａトランスレータに既知になる場合に適用される。これは、ネームクエリにおいて、ノードＡが受信するポート番号ｐＡがＮ／Ａトランスレータに既知になる場合に適用される。
【０１２９】
以下のシーケンスでは、全てが同じ外部領域アドレスａＯＧを持つ３つの内部ノードＡ１、Ａ２およびＡ３を示す。また、シーケンスメッセージにおいてシンボル「Ａ１」、「Ａ２」および「Ａ３」が表すある指標に基づいて特定の内部ノードに割り当てる外部領域アドレスを、ゲートウエイリソースマネジャーが記憶するものと仮定する。
【０１３０】
１．  ノードＢはｎＡ１およびｐＡ１を含むクエリをＮ／Ａトランスレータに送る。
２．  Ｎ／ＡトランスレータはｎＡ１を含む要求をＡＡＡサーバに送る。
３．  ＡＡＡサーバはｎＡ１に対応するシンボル、Ａ１を調べ、ｎＡ１およびＡ１を含む応答をＮ／Ａトランスレータに送る。
４．  Ｎ／ＡトランスレータはｎＡ１、Ａ１およびｐＡ１を含む要求をゲートウエイリソースマネジャーに送る。
プロセスＸで、リソースマネジャーは以下のアルゴリズムを実行する：この場合、同じくゲートと呼ぶ既存の部分ゲートウエイ状態はないと仮定する。シンボルＡ１に基づいて、リソースマネジャーはその時点でノードＡ１に割り当てた外部領域アドレスａＯＧを見つける。
５．  ゲートウエイリソースマネジャーは、箱ａに記述するゲートウエイ状態を確立するためにゲートウエイに要求を送る。
６．  ゲートウエイは部分ゲートウエイ状態を確立後、応答する。
７．  リソースマネジャーはｎＡ１、ａＯＧおよびｐＡ１を含む応答を送る。
８．  Ｎ／ＡトランスレータはｎＡ１、ａＯＧおよびｐＡ１を含む応答をノードＢに送る。
９．  ノードＢはｎＡ２およびｐＡ２を含むクエリをＮ／Ａトランスレータに送る。
１０．  Ｎ／ＡトランスレータはｎＡ２を含む要求をＡＡＡサーバに送る。
１１．  ＡＡＡサーバはｎＡ２に対応するシンボル、Ａ２を調べ、ｎＡ２およびＡ２を含む応答をＮ／Ａトランスレータに送る。
１２．  Ｎ／ＡトランスレータはｎＡ２、Ａ２およびｐＡ２を含む要求をゲートウエイリソースマネジャーに送る。
プロセスＹで、リソースマネジャーは以下のアルゴリズムを実行する：シンボルＡ２に基づいて、リソースマネジャーはその時点でノードＡ２に割り当てた外部領域アドレスａＯＧを見つける。もし外部ｎ個組（部分的に未指定）（ｓｒｃ：（＊，＊）；ｄｅｓｔ：（ａＯＧ，ｐＡ２）；．．．）が既存の部分ゲートウエイ状態（ゲート）の外部ｎ個組でない場合、その外部ｎ個組により新しい部分ゲートウエイ状態を確立して良い。この場合、これはもしｐＡ２がｐＡ１に等しくなければ、外部ｎ個組（部分的に未指定）（ｓｒｃ：（＊，＊）；ｄｅｓｔ：（ａＯＧ，ｐＡ２）；．．．）により新しい部分ゲートウエイ状態を確立して良いことを意味する。一方、もしｐＡ２がｐＡ１に等しければ、直後の入通信フローの識別に利用可能な情報は十分でない。それ故、リソースマネジャーは、好ましくは、ノードＢに向けて全く応答しないか、あるいは明確なエラーメッセージにより応答するようにＮ／Ａトランスレータに指示すべきである。このエラーの場合はシーケンスに示していない。
１３．  ゲートウエイリソースマネジャーは、箱ｂの第２行に記述するゲートウエイ状態を確立するためにゲートウエイに要求を送る。
１４．  ゲートウエイは部分ゲートウエイ状態（ゲート）を確立後、応答する。
１５．  リソースマネジャーはｎＡ２、ａＯＧおよびｐＡ２を含む応答を送る。
１６．  Ｎ／ＡトランスレータはｎＡ２、ａＯＧおよびｐＡ２を含む応答をノードＢに送る。
１７．  ノードＢは通信フローの最初のパケットをノードＡ１に向けて送る。
１８．  ゲートウエイで、部分ゲートウエイ状態は完全ゲートウエイ状態に変わり、その際，箱ｃに見るように外部ｎ個組は完全になり、従って外部ｎ個組は（ｓｒｃ：（ａＯＢ，ｐＢ）；ｄｅｓｔ：（ａＯＧ，ｐＡ１）；．．．）である。
１９．  パケットをゲートウエイがノードＡ１に向けて転送する（リレー型）。
２０．  ノードＡ１は通信フローの次のパケットをノードＢに向けて送る。
２１．  パケットをゲートウエイがノードＢに向けて転送する（リレー型）。
２２．  ノードＢはｎＡ３およびｐＡ３を含むクエリをＮ／Ａトランスレータに送る。
２３．  Ｎ／ＡトランスレータはｎＡ３を含む要求をＡＡＡサーバに送る。
２４．  ＡＡＡサーバはｎＡ３に対応するシンボル、Ａ３を調べ、ｎＡ３およびＡ３を含む応答をＮ／Ａトランスレータに送る。
２５．  Ｎ／ＡトランスレータはｎＡ３、Ａ３およびｐＡ３を含む要求をリソースマネジャーに送る。
プロセスＺで、リソースマネジャーは以下のアルゴリズムを実行する：シンボルＡ３に基づいて、リソースマネジャーはその時点でノードＡ３に割り当てた外部領域アドレスａＯＧを見つける。もし外部ｎ個組（部分的に未指定）（ｓｒｃ：（＊，＊）；ｄｅｓｔ：（ａＯＧ，ｐＡ３）；．．．）が既存の部分ゲートウエイ状態（ゲート）の外部ｎ個組でなければ、その外部ｎ個組により新しい部分ゲートウエイ状態を確立して良い。もしこれが不可能なら、上記のプロセスＹにおけるエラーと同じエラーがある。箱ｃの第１行に完全ゲートウエイ状態が既に存在しても良い。この理由は、Ａ３に向けてトラフィックを送るとき、ノードＢはｐＢとは異なるポート番号を使用するだろうと安全に仮定することが出来るからである。
２６．  ゲートウエイリソースマネジャーは、箱ｄの第３行に記述するゲートウエイ状態を確立するためにゲートウエイに要求を送る。
２７．  ゲートウエイは部分ゲートウエイ状態を確立後、応答する。
２８．  ゲートウエイリソースマネジャーはｎＡ３、ａＯＧおよびｐＧを含む応答を送る。
２９．  Ｎ／ＡトランスレータはｎＡ３、ａＯＧおよびｐＧを含む応答をノードＢに送る。
プロセスＶで、ゲートウエイは、部分ゲートウエイ状態を確立後、タイマーをスタートさせる。タイマーがある値に達し、ゲートが未だ変化していないと、ゲートを削除する。
３０．  ゲートウエイは、ゲートを削除したことをリソースマネジャーに知らせ、リソースマネジャーは、対応して既存のゲートのリストを更新する。
【０１３１】
実施例
図１４は、本発明の特別の実施により異なるアドレス領域のノード間に接続を設定するシステムの実施例を説明する概略のブロック図である。図１４の実施は、一般に図９の全体的なシステム概要に対応するが、変更したファイアウオール／ネットワークアドレストランスレータ（ＦＷ／ＮＡＴ）ノードにおいて実施するゲートウエイ３０とゲートウエイリソースマネジャー４０および変更したＤＮＳサーバで実施するＮ／Ａトランスレータを有する。これは、ゲートウエイリソースマネジャー４０がゲートウエイ３０と併存し、恐らくはゲートウエイに組み込まれることすら意味する。
【０１３２】
図１５は、本発明の別の特別の実施形態により異なるアドレス領域のノード間に接続を設定するシステムの実施例を説明する概略のブロック図である。この実施例では、ゲートウエイリソースマネジャー４０およびＮ／Ａトランスレータ５０を変更したＤＮＳサーバで実施し、一方ゲートウエイ３０を変更したＦＷ／ＮＡＴノードで実施する。
【０１３３】
さらに別の実施では、ゲートウエイリソースマネジャー４０を分離したネットワークノードで実施する。
【０１３４】
上記の実施形態は単に実施例として示したもので、本発明はそれに制限されないことを理解するべきである。ここに公開し、特許請求する基本原理を保持するさらなる修正、変更および改良は本発明の範囲内にある。
【０１３５】
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【図面の簡単な説明】
【０１３６】
【図１】プライベートネットワークと公衆ネットワークを結合するゲートウエイを説明する概略図である。
【図２】内部領域ネットワークと外部領域ネットワーク間に接続を設定する例示的ゲートウエイの基本的モデルを説明する図である。
【図３】本発明の好ましい実施例による柔軟な外部領域が開始する通信をサポートすることのできる方法の概略フロー図である。
【図４】本発明の好ましい実施例による外部領域が開始する通信のためのゲートウエイの多重化特性を改良する基本的方法の概略フロー図である。
【図５】本発明の好ましい実施例による内部領域が開始する通信のためのゲートウエイの多重化特性を改良する基本的方法の概略フロー図である。
【図６】改良したゲートウエイ多重化特性を効果的にサポートするゲートウエイおよび付随するゲートウエイリソースマネジャーを含む例示的ゲートウエイシステムの概略図である。
【図７】置き換え型ゲートウエイによる内部領域が開始する通信を説明するための実施例における要素間の信号授受を示す概略シーケンス図である。
【図８】リレー型ゲートウエイによる内部領域が開始する通信を説明するための実施例における要素間の信号授受を示す概略シーケンス図である。
【図９】本発明の好ましい実施例による柔軟で、効率的な外部領域が開始する接続をサポートできる全体的システムの実施例を説明する概略図である。
【図１０】効率的多重化に外部ノード（ソース）アドレス情報を使用する置き換え型ゲートウエイによる外部領域が開始する通信を説明するための実施例における要素間の信号授受を説明する概略シーケンス図である。
【図１１】効率的多重化に内部ノード（宛先）ポート情報を使用する置き換え型ゲートウエイによる外部領域が開始する通信を説明するための実施例における要素間の信号授受を説明する概略シーケンス図である。
【図１２】効率的多重化に外部ノード（ソース）アドレス情報を使用するリレー型ゲートウエイによる外部領域が開始する通信を説明するための実施例における要素間の信号授受を説明する概略シーケンス図である。
【図１３】効率的多重化に内部ノード（宛先）ポート情報を使用するリレー型ゲートウエイによる外部領域が開始する通信を説明するための実施例における要素間の信号授受を説明する概略シーケンス図である。
【図１４】本発明の特別の実施例による異なるアドレス領域のノード間に接続を設定するシステムの実施例を説明する概略ブロック図である。
【図１５】本発明の別の特別の実施形態による異なるアドレス領域のノード間に接続を設定するシステムの実施例を説明する概略ブロック図である。
【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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【国際調査報告】
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