(57)【要約】      （修正有）【課題】一般的にネットワークトポロジーを発見する手法に関連し、特に通信デバイスの実ネットワークトポロジーのネットワーク構成推定時にゲートウェイを発見する。【解決手段】方法は、その他のネットワークデバイス、例えばスイッチ、ルーターあるいはCEデバイスのゲートウェイの物理的な接続点の発見及びネットワーク内のそれぞれの通信デバイスへ物理的なネットワークパスをマッピングすることをカバーする。これらの発見及びマッピング方法は、ディスカバラーと応答器という２つの特定のエンティティ、ネットワーク内の通信デバイスの探索、トレーニングとクエリーする手法で実現される。これらのエンティティはネットワーク通信デバイスを発見すること及びネットワーク内のゲートウェイに対応する接続点を含む実際の物理的なトポロジーを定義することの役割を果たす。【選択図】図１２
2011223533.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第2層ネットワークトポロジーを事前に認識することができる場合に、ゲートウェイのネットワーク的な位置を決定する方法で、下記のステップにより構成される
(i) プローブサーバーにプローブ要求メッセージを送信する。
(ii) 内部ネットワークトレーニングが完成するまで待機するために、プローブサーバーによりプローブ返信を遅延する。
(iii) プローブサーバーからプローブ返信が到着する前に、内部ネットワークをトレーニングする。
(iv) どのノードがプローブ返信メッセージを受信したのを探り出すため、応答器エンティティあるいはノードをクエリーする。
【請求項２】
プローブサーバーへプローブ要求メッセージを送信する方法であって、下記のステップにより構成されることを特徴とする請求項１に記載の方法
(i) セッション情報データベースに関連する応答器アドレスデータベースを参照するプローブメッセージを構成する。
(ii) 内部ネットワークトレーニングのため、予め定義された遅延を添付し、十分な時間を与える。
(iii) プローブ要求メッセージを外部ネットワークでのプローブサーバーへ伝送する。
【請求項３】
内部家庭用ネットワークトレーニングを待つために、プローブサーバーによりプローブ応答を遅らせる方法であって、下記のステップにより構成されることを特徴とする請求項１に記載の方法
(i) セッション情報データベースを参照し、プローブメッセージを分解する。
(ii) 分解されたメッセージから遅延情報を抽出する。
(iii) 抽出した遅延情報に基づいて遅延カウントを始める。
(iv) セッション情報データベースを参照し、プローブ返信メッセージを構成する。
(v) タイマー遅延が切れてから、プローブ返信メッセージを伝送する。
【請求項４】
プローブサーバーからプローブ返信が到着する前に、内部ネットワークをトレーニングする方法であって、下記のステップにより構成されることを特徴とする請求項１に記載の方法
(i) トレーニングメッセージでスタートトレーニング処理を応答器とディスカバラーエンティティへ始動する。
(ii) 特有のソースMACアドレスを含む処理メッセージのトレーニングを始めることを認め、応答器エンティティから受信する返信を受信する。
(iii) 偽MACアドレスでローカルスイッチトレーニングを始動する。
【請求項５】
どのエンティティがプローブ返信メッセージを受信したのを見付けるため、応答器エンティティをクエリーする方法であって、下記のステップにより構成されることを特徴とする請求項１に記載の方法
(i) プローブ返信メッセージを見たか否かを応答器装置をクエリーする。
(ii) ゲートウェイを検出するため、トポロジーマップデータベースへクエリーした結果をマップする。
【請求項６】
第2層ネットワークトポロジーの事前に認識できる場合に、家庭用ネットワーク内の複数のゲートウェイの位置を決定する方法で、下記のステップにより構成される
(i) サブネット範囲内の全てのIPアドレスに訴求項1の第(i)から第(iii)ステップを繰り返し、‘n’レベルのスイッチ内の‘m’個のゲートウェイを連続に探し出す。
【請求項７】
プローブサーバーにてプローブ返信メッセージの遅延したセッションに対応する機器で、下記の機器により構成される
(i) 応答器メッセージパーサ装置。
(ii) 遅延カウント装置。
【請求項８】
応答器メッセージパーサ装置の機器であって、下記により構成されることを特徴とする請求項７に記載の機器
(i) メッセージ分解器。
(ii) 遅延レトリーバー。
(iii) メッセージ構成器。
(iv) メッセージ伝達器。
【請求項９】
遅延カウント装置の機器であって、下記により構成されることを特徴とする請求項７に記載の機器
(i) タイマーモニター。
(ii) タイマー完了通知器。
【請求項１０】
発見エンティティでゲートウェイ検出論理処理装置のための機器で、該当機器は下記により構成される
(i) ゲートウェイ検出論理処理処置。
【請求項１１】
ゲートウェイ検出論理処理装置の機器であって、下記により構成されることを特徴とする請求項１０に記載の機器
(i) 結果マトリックス処理。
(ii) ゲートウェイトポロジー指示器。
(iii) クエリー結果マトリックスデータベース。
(iv) トポロジーマップデータベース。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的にネットワークトポロジーを発見する手法に関連し、特に通信デバイスの実ネットワークトポロジーにおけるゲートウェイの発見に集中する。この特定の方法は、その他のネットワークデバイス、例えばスイッチ、ルーターあるいはCEデバイスのゲートウェイの物理的な接続点の発見、及びネットワーク内のそれぞれの通信デバイスへ物理的なネットワークパスをマッピングすることをカバーする。これらの発見及びマッピング方法は、ネットワーク内の通信デバイスを探り、トレーニングとクエリーする手法で実現される。
【背景技術】
【０００２】
ネットワークトポロジー発見法は、正しく実施された場合、スイッチ、ルーター、ノードとゲートウェイのようなネットワーク機器及び該当するネットワークの接続が有効に発見できることが証明されている。ただし、以前の技術手法は、複数のスイッチとゲートウェイとを含む複雑なネットワークの正確なトポロジーを発見することができない。一般的に、ネットワークに多くのスイッチ及び／又はゲートウェイが存在する場合には、スイッチ及び／又はゲートウェイがそれぞれその他のデバイスに対して、正確な接続点を発見するのが難しくなる。
【０００３】
ネットワーク内の問題を正確に発見、可視化、診断及び修正することは、特定のアプリケーション、例えば、リモートサポートアプリケーションでは重要である。ただし、もし発見されたネットワークトポロジーが不正確であれば、ネットワーク内の問題を正しく診断することが不可能である。有効かつ正確なネットワークトポロジー発見を可能にするためには、全てのネットワーク要素及び対応する接続点を正確に発見しなければならない。そのため、本発明は、ネットワーク内の複数の通信デバイスの実ネットワークトポロジーあるいは複数のゲートウェイの正確なネットワーク構成の推定を可能とする。
【発明の概要】
【０００４】
本発明は、一般的にネットワークトポロジーを発見する手法に関連し、特に通信デバイス実ネットワークトポロジーのネットワーク構成推定におけるゲートウェイを発見することに着目する。この特定の方法は、例えばスイッチ、ルーターあるいはCEデバイス等、そのほかのネットワークデバイスのゲートウェイの物理的な接続構成、及びネットワーク内に該当する通信デバイスへ物理的なネットワークパスをマッピングする。これらの発見及びマッピング方法は、ディスカバラーエンティティ、応答エンティティとプローブサーバーという３つの特定エンティティを使用し、ネットワーク内の通信デバイスを探索し、トレーニング及びクエリーを通じて、考え出される。これらのエンティティは、ネットワークの通信デバイスの発見及びネットワーク内にゲートウェイが物理的に接続される正確なトポロジーを探し出す。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
本発明の実施例は、特定の図の要素を参照した、以下の図面で補足される。
【図１】図1は、ネットワーク内に接続するCEデバイス、スイッチ及びゲートウェイを含む家庭用ネットワークの概要を図示する。
【図２】図2は、可能性のあるデバイス接続及び家庭用ネットワーク内に起こりうる問題を示す家庭用ネットワーク図を図示する。
【図３】図3は、システムの装置を図示する。
【図４】図4は、プローブサーバーへプローブクエリーメッセージの送信を通じて、ディスカバラーエンティティにより始動する探索処理を図示する。
【図５】図5は、ディスカバラーエンティティが応答エンティティを始動し、自分のローカルスイッチのトレーニングを始めるのを図示する。
【図６】図6は、応答エンティティが自分のローカルスイッチの最初のトレーニング処理を始めるのを図示する。
【図７】図7は、応答エンティティが自分のローカルスイッチをトレーニングするのを図示する。
【図８】図8は、応答エンティティへプローブ返信メッセージを送信し、ディスカバラーエンティティがクエリーメッセージを送信するのを図示する。
【図９】図9は、最初に起こりうるネットワークトポロジー結果を図示する。
【図１０】図10は、２番目に起こりうるネットワークトポロジー結果を図示する。
【図１１】図11は、３番目に起こりうるネットワークトポロジー結果を図示する。
【図１２】図12は、発明の機器の基本処理フローを図示する。
【図１３】図13は、ディスカバラーエンティティによる探索、トレーニング及びクエリーのステップの詳細処理フローを図示する。
【図１４】図14は、ネットワークトポロジー結果を供給するために、ディスカバラーエンティティによる収集と処理クエリーの詳細処理フローを図示する。
【図１５】図15は、応答エンティティの詳細処理フローを図示する。
【図１６】図16は、ディスカバラーエンティティと応答エンティティ、スイッチレベル1とスイッチレベル2、ゲートウェイとプローブサーバーとの間のメッセージシーケンス交換を図示する。
【図１７】図17は、プローブサーバーのためのプローブメッセージ構造を図示する。
【図１８】図18は、ディスカバラーエンティティに保存するディスカバラーアドレスデータベースのフィールドを図示する。
【図１９】図19は、ディスカバラーエンティティに保存するセッション情報データベースのフィールドを図示する。
【図２０】図20は、ディスカバラーエンティティに保存するクエリー結果マトリックスデータベースのフィールドを図示する。
【図２１】図21は、ディスカバラーエンティティに保存するトポロジーマップデータベースのフィールドを図示する。
【図２２】図22は、プローブサーバーに保存するセッション情報データベースのフィールドを図示する。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
一貫性を保つために、本文書の最後までに適用する特定の専門用語の定義を下記のようにリストアップする。
【０００７】
ネットワークトポロジー発見法：自発的にあるいはユーザーにより駆動され、ネットワーク内のネットワークエンティティあるいはデバイスを識別する方法。
【０００８】
ディスカバラーエンティティ：ネットワークトポロジー発見を実行するため、ある家庭用ネットワークのある通信デバイスに列挙するデバイス
【０００９】
応答エンティティ：プローブあるいはクエリーされるときに、ディスカバラーエンティティに返信するため、家庭用ネットワークにあるデバイス
【００１０】
プローブサーバー：ディスカバラー及び応答エンティティがトレーニングを実施する際に、予め定義された期間内にメッセージを保持するネットワークサーバー。遅延時間が経過してからのみ、ディスカバラーエンティティからプローブメッセージへ返信する。
【００１１】
スイッチレベル1：物理的な位置として、ディスカバラーエンティティに物理的に最も近くに接続しているネットワークスイッチであり、ディスカバラーエンティティローカルスイッチとも表される。このスイッチももう一つの複合スイッチに接続され、各余分のスイッチは少なくとも一つ以上の応答エンティティに接続しなければならない。
【００１２】
スイッチレベル2：物理的な位置として、応答エンティティに最も近くに接続しているネットワークスイッチ、応答エンティティローカルスイッチとも表される。このスイッチももう一つの複合スイッチに接続され、各余分のスイッチは少なくとも一つ以上の応答エンティティに接続しなければならない。
【００１３】
プローブメッセージ：ネットワークトポロジーを発見するため及びプローブサーバーが向かうソースに対する返信を遅らせる遅延時間情報のための偽造あるいは見せかけするソースMACとIPアドレスの情報を持つゲートウェイを通じて、ディスカバラーエンティティからプローブサーバーへ向かうメッセージ。
【００１４】
登録済みMACアドレス：スイッチのMAC表内に指定したポートを登録したディスカバラーあるいは応答エンティティから送られたメッセージから抽出されたソースMACアドレス。
【００１５】
偽MACアドレス：ローカルスイッチのMAC表にある該当するローカルスイッチを汚染し、ディスカバラーあるいは応答エンティティに伝送するあるいは伝送される偽造あるいは見せかけのMACアドレス。
【００１６】
固有MACアドレス：それぞれのローカルスイッチのMACテーブルを偽造するため、どのエンティティにも使われていなく、ディスカバラーあるいは応答エンティティから送られたネットワークの固有MACアドレス。
【００１７】
トレーニングメッセージ：同じ偽MACアドレスを識別及び登録するため、ローカルスイッチをトレーニングする応答エンティティを駆動し、ディスカバラーエンティティから応答エンティティへのメッセージ。
【００１８】
返信メッセージ：ローカルスイッチが特有のソースMACアドレスを認識と登録するため、応答エンティティからディスカバラーエンティティへのトレーニングメッセージのための返信メッセージ。
【００１９】
ローカルトレーニングメッセージ：同じ偽MACアドレスを認識し、登録するために、ローカルスイッチをトレーニングする目的で、応答エンティティから同じ偽アドレスを含む該当するローカルスイッチへ伝送されたメッセージ。
【００２０】
プローブ返信：家庭用ゲートウェイと偽MACアドレスのソースアドレスを持つディスカバラーエンティティによりプローブメッセージに送信された返信メッセージ。
【００２１】
クエリーメッセージ：プローブサーバーからプローブ返信を受信したエンティティがあるか否かを問い合わせるため、ディスカバラーエンティティから応答エンティティに転送したメッセージ。
【００２２】
クエリー返信：プローブサーバーからプローブ返信メッセージを受信したか否かを示す応答エンティティからディスカバラーへ伝送するクエリーメッセージのための返信メッセージ。
【００２３】
図1は、家電機器（Consumer Electronic、CEと略称）、ノードA（104）、ノードB（106）、ノードC（108）とノードD（110）を含む基本家庭用ネットワーク（102）を図示する。ノードB（104）は、接続点（122）を通じてスイッチA（112）に接続される。ノードA（106）も、接続点（120）を通じてスイッチA（112）に接続される。スイッチB（114）は、それぞれ接続点（124）を接続点（126）を通じて、２つの家庭用CE機器である、ノードC（108）とノードD（110）に接続される。スイッチA（112）は、（130）を通じてゲートウェイ（116）に接続され、そして、スイッチB（114）は接続点（128）を含むスイッチA（112）通じてゲートウェイ（116）へアクセスする。家庭用ネットワーク（102）は、接続点（132）でゲートウェイ（116）を通じてインターネットあるいはその他の永久ネットワーク（118）を持つ。
【００２４】
図2は、ゲートウェイへの可能な接続点を持つ家庭用ネットワークの詳細のネットワークトポロジーを図示する。本発明によると、IPアドレス、IP_X付きのディスカバラーエンティティ（202）はノードA（208）に接続された別のエンティティ（230）あるいはノード_A（208）への内蔵エンティティになる。応答器Bエンティティ（204）と応答器Cエンティティ（206）は各対応するノード、ノードB（210）及びノードC（212）を（232、234）に接続する個別のエンティティであり、あるいは内蔵エンティティでもできる。ディスカバラーエンティティ（202）は接続点（236）を通して、ローカルスイッチ、スイッチA（214）接続される。応答器Bエンティティ（204）は、接続点（238）を通して、ローカルスイッチ、スイッチB（216）に接続される。応答Cエンティティ（206）は、接続点（240）を通して、ローカルスイッチ、スイッチC（218）に接続される。
【００２５】
ローカルのスイッチは、ディスカバラーエンティティ（202）をレベル1スイッチと見なす。ローカルのスイッチは、応答エンティティをレベル2スイッチと見なす。スイッチA（214）とスイッチB（216）は（242）を通じて接続される。スイッチB（216）とスイッチC（218）が（244）を通じて接続される。N個のスイッチ、レベル1あるいはレベル2スイッチにしても、スイッチA（214）、スイッチB（216）あるいはスイッチC（216）に接続され、N個のスイッチの各スイッチが少なくとも一つの実行可能のノードに接続する。スイッチレベルあるいは該当するスイッチから展開された拡張ネットワークに接続されたいずれかのスイッチレベルの番号の可能性もある。前述したように、各スイッチは最低一つの応答器に接続しなければならない。ネットワーク全体は複数の応答エンティティを持つことができるが、１回に実行可能なディスカバラーエンティティを一つしか実行できない。そして、M個のゲートウェイがスイッチのレベルに接続するあるいは、各ゲートウェイが外部ネットワークに接続すれば良い。
【００２６】
ゲートウェイ（220）は、（246）、（248）あるいは（250）の接続点のみ通じて、スイッチA（214）、スイッチB（216）あるいはスイッチC（218）のみに接続できる。これはゲートウェイ（220）との正確な接続点に不正確さが存在することにより、問題を引き起こし、家庭用ネットワークトポロジー発見が不正確になることにつながる。本発明は利用できるスイッチに関連するゲートウェイを探し出すことによって、この問題を克服する解決法を提案する。このゲートウェイ（220）は、（252）を通じてインターネット（222）に接続され、そして、（254）を通じてプローブサーバー（224）に接続される。
【００２７】
本発明の主な機器は図3に図示される。本発明にある２つの主な部分はディスカバラーエンティティ（302）とプローブサーバー（303）である。これらのエンティティはネットワーク（305）に接続されている。入力トリガーデバイス（304）がディスカバラーエンティティ（302）が処理を始動することを起こす。
【００２８】
ディスカバラーエンティティ（302）は、下記の4つの主な要素、ディスカバラーメッセジーパーサ装置（320）、ネットワークトレーナー装置（330）、プローブクエリー装置（340）及びゲートウェイ検出論理処理装置（350）により構成される。プローブサーバー（303）は下記の２つの主な装置、プローブメッセージパーサ装置（360）及び遅延カウント装置（370）により構成される。
【００２９】
ディスカバラーメッセジーパーサ装置（320）は、プローブメッセージを構成するプローブメッセージ構成器（321）、プローブメッセージに遅延時間情報を添付する遅延メッセージ添付器（322）、及びネットワークに（380）を通じてプローブメッセージを送信するプローブメッセージ伝達器（323）という３つの部品を持つ。プローブメッセージ構成器（321）は、（381）（382）と２つのデータベースである、返信あるいは応答すべくデバイスのアドレスを含むディスカバラーアドレスデータベース（310）、及び通信セッションの情報を含むセッション情報データベース（311）を接続する。
【００３０】
ネットワークトレーナー装置（330）は、応答器エンティティにトレーニングメッセージを準備するトレーニングメッセージ構成器（331）、及びネットワークに該当するエンティティ（384）を通じてトレーニングメッセージを送信するトレーニングメッセージ伝達器（332）の２つの部品がある。トレーニングメッセージ構成器（331）は応答器アドレスデータベース（312）から応答エンティティアドレスを抽出する。
【００３１】
プローブクエリー装置（340）は、プローブプローブクエリーメッセージを構成するプローブクエリーメッセージ構成器（341）、（388）を通じてネットワークにプローブクエリーメッセージを送信するプローブクエリー伝達器（342）、及び（307）を通じてネットワーク内のノードからクエリー返信を収集するプローブメッセージ収集器（343）の３つの部品がある。プローブメッセージ収集器（343）により受信した応答はクエリー結果マトリックスデータベース（313）にマトリックス形式に保存し、（390）は両方に接続している。ゲートウェイ検出論理処理装置（350）はクエリー結果マトリックスデータベース（313）に保存しているプローブメッセージ収集器（343）の結果を処理し、最終ネットワークトポロジーを供給する。２つの要素、結果マトリックス処理（351）、接続点（392）から抽出されるトポロジーマップデータベース（314）内容を持つクエリー結果マトリックスデータベース（313）の結果をマップし、最終のネットワークトポロジーを示すゲートウェイトポロジー指示器（352）がある。
【００３２】
プローブサーバー（303）の中に、プローブメッセージパーサ装置は、ネットワークから受信したメッセージを分解するメッセージ分解器（361）、分解したメッセージから遅延情報を検索する遅延レトリーバー（362）、返信メッセージを構成するメッセージ構成器（363）、及び（365）を通じてネットワークにメッセージ返信を送信するメッセージ伝達器（364）の4つの部品がある。メッセージ分解器（361）とメッセージ伝達器（364）は接続点（393）を通して、セッション情報データベース（315）情報を共用し、接続点（394）を通じて抽出される。セッション情報データベース（315）は、プローブサーバー（303）が関連する通信セッションの現時の情報を含む。遅延カウント装置（370）は、遅延をカウントするタイマーモニター（371）と、接続点（396）で完成された遅延タイマーを示すタイマー完了通知器（372）、の２つの構成要素で、遅延を設定し、動作する。
【００３３】
主な機器の基本処理フローは、図12に示される。（1204）で説明されたように、ディスカバラーエンティティ（302）が（306）接続点を通じて入力トリガーデバイス（304）から信号を受け取ってから、プローブサーバー（1206）へプローブクエリーメッセージを伝送する。ディスカバラーエンティティ（302）がネットワーク内のスイッチをトレーニングしてから（1208）、プローブサーバーから返信を確認できたノードを見付けるため（1210）、ネットワーク内のノードをクエリーする。ディスカバラーエンティティ（302）が全ての応答を収集してから（1212）、ネットワーク（1214）のためのネットワークトポロジーを決定する。
【００３４】
図13は、トレーニングとクエリーメッセージの送信を開始するため、応答器エンティティの始動により、ディスカバラーエンティティ（302）がネットワークトポロジー処理を始めることの、より詳細な処理作業を図示する。図13の（1304）で説明されたように、ディスカバラーメッセジーパーサ装置（320）が入力トリガーデバイス（304）信号を受信してから、プローブメッセージ構成器（321）でプローブメッセージを構成し始める（1306）。プローブメッセージは、遅延メッセージ添付器（323）でメッセージに添付された遅延情報を持つ（1308）。そして、プローブメッセージ伝達器（323）は、接続点（380）と通じて（1308）、ネットワーク内に必要なデバイスへプローブメッセージを送信し、接続点（383）を通じてネットワークトレーナー装置（330）を同時に駆動する（1312）。ネットワークトレーナー装置（330）は、トレーナーメッセージ構成器（331）で応答器エンティティのためトレーニングメッセージを準備し（1314）、（384）を通じてトレーニングメッセージ伝達器（323）で応答器エンティティへトレーニングメッセージを送信する（1316）。
【００３５】
応答器エンティティの全てのアドレスは、応答器アドレスデータベース（312）に保存される。トレーニングメッセージ伝達器（323）がメッセージを伝送してから、接続点（385）でプローブクエリー装置（340）を駆動する（1318）。プローブクエリー装置（340）はプローブクエリーメッセージ構成器（341）、でプローブクエリーメッセージを準備し（1320）、接続点（388）を通じて、プローブクエリー伝達器（342）で応答器エンティティへプローブクエリーメッセージを送信する（1322）。
【００３６】
図14は、ディスカバラーエンティティ（302）がネットワークの中でノードからクエリー応答を収集し、保存することを示す。プローブメッセージ収集器が、図14の（1404）で説明したように、接続点（307）を通して来たクエリーの返信を収集し、クエリー結果マトリックスデータベース（313）、（1406）に保存してから、（389）を通じて、ゲートウェイ検出論理処理装置（350）を駆動する（1408）。
【００３７】
ゲートウェイ検出論理処理装置（350）内の結果マトリックス処理（351）は、トポロジー結果を提供する（1410）ため、トポロジーマップ指示器（314）でクエリー結果マトリックスデータベース（313）の結果をマッピングする。結果マトリックス処理（351）からの結果は最終のネットワークトポロジーを示すゲートウェイトポロジー指示器（352）に伝えられる（1412）。
【００３８】
図15は、プローブサーバー（303）の詳細処理を図示する。（308）を通じてディスカバラーエンティティ（302）からメッセージを受信してから、図15の（1504）に記述されたように、メッセージはメッセージ分解器（361）で分解され（1506）、遅延レトリーバー（362）で遅延情報を抽出する（1508）。（395）を通じて、タイムモニター（371）で、遅延を始め、遅延カウント装置（370）へ遅延情報を引き渡す（1510）。タイマー完了通知器（327）、（1514）からの信号を待つ際に、プローブメッセージパーサ装置（360）はメッセージ構成器（363）、（1512）で応答メッセージを準備する。遅延が完了してから、タイマー完了通知器（372）がメッセージ伝達器（364）を駆動し、（365）を通じて応答メッセージ（1516）を送信する。
【００３９】
図4は、プローブサーバー（224）宛てにディスカバラーエンティティ（202）により送信されるプローブメッセージ（410）を図示する。［注：図2と図4との違いは図4で表示される。図2は下記の議論のための差分を表す基本通信図である。］ディスカバラーエンティティ（202）は、プローブサーバー（224）のため、遅延メッセージを含むプローブメッセージ（410）を送信する。プローブサーバー（224）に向け直す前に、ゲートウェイ（220）を通じて、プローブメッセージ（410）が伝送される。図16の（1620）で図示されたように、プローブメッセージ（410）はゲートウェイの目的地MACアドレス、MAC_GWHOME、MAC_WのソースMACアドレス（450）、プローブサーバー（224）の目的地IPアドレス、IP_PROBESERVERとIP_WのソースIPアドレスを持ち、最初にスイッチA（214）あるいはスイッチレベル1に伝える（1604）。
【００４０】
MAC_W（450）は、偽MACアドレスであり、ゲートウェイ（220）に接続する正確なスイッチを決定するのを助ける。プローブメッセージ（410）がスイッチA（214）を通すとき、メッセージ、MAC_W（450）のMACアドレスを登録する。その後、プローブメッセージ（410）はスイッチA（214）でゲートウェイ（220）、（1622）に転送される。ゲートウェイ（220）は、MAC_NextRouterの目的地MACアドレスを持つプローブサーバー（224）へプローブメッセージ（410）をMAC_GWHOMEのソースアドレスを持つゲートウェイ（220）とプローブサーバー（224）へ伝送する（1624）。メッセージは、プローブサーバー（224）IP_PROBESERVERのIP目的地アドレスとゲートウェイ（220）IP_GWHOMEのソースIPを含む（1624）。プローブメッセージ（410）は、インターネット（222）を通じて、プローブサーバー（224）に渡される。プローブサーバー（224）がプローブメッセージ（410）を受信してから、プローブメッセージ（410）の遅延情報に基づいて、応答を遅らせる。
【００４１】
図5では、プローブサーバー（224）がプローブ返信（520）を保持する際に、ディスカバラーエンティティ（202）はトレーニングを始めること示す個別の応答器エンティティへ、トレーニングメッセージ（510、512）で応答器Bエンティティ（204）と応答器Cエンティティ（206）がそれぞれのローカルスイッチ、スイッチB（216）とスイッチC（218）をトレーニングし始めるのを駆動する。それぞれの応答器エンティティに送られたトレーニングメッセージ（510、512）は、それぞれの応答器の目的地MACアドレス、MAC_X（550）のソースアドレス及びトレーニング処理（1630）を始めるaメッセージ、トレーニングメッセージ（510）、（512）を持つ。ディスカバラーエンティティ（202）はMACアドレス、MAC_X（550）を使って、MAC_X（550）を登録するようにローカルスイッチ、スイッチA（214）をトレーニングする。応答器Bエンティティ（204）に着く前に、応答エンティティB（204）へのトレーニングメッセージ（510）はスイッチA（214）とスイッチB（216）あるいはスイッチレベル1（1604）とスイッチレベル2（1606）を通過する、（1632）（1634）。応答器Cエンティティ（206）に関して、トレーニングメッセージ（512）は、スイッチA（214）とスイッチB（216）を通過し、最後にスイッチC（218）あるいはスイッチレベル1（1604）とスイッチレベル2（1606）を通過し、応答器Cエンティティ（206）に到着する。
【００４２】
図6は、各自のローカルスイッチ、スイッチB（216）とスイッチC（218）をトレーニングするため、応答器Bエンティティ（204）と応答器Cエンティティ（206）により始動された最初のトレーニング処理を図示する。応答器Bエンティティ（204）は、返信メッセージ（610）をMAC_X（550）の目的地アドレスとMAC_Zの特有ソースMACアドレスを持つディスカバラーエンティティ（202）へ送信する、（1640）、（1642）と（1644）。返信メッセージ（610）は、スイッチB（216）（1640）とスイッチA（214）（1642）を通過して、ディスカバラーエンティティ（202）（1644）、あるいはスイッチレベル2（1606）とスイッチレベル1（1604）へ到着する。それがスイッチB（216）、（1640）を通過するとき、ソースMACアドレスMAC_Z（620）を登録する。
【００４３】
第1回目のトレーニングは、ローカルスイッチ内のメッセージを含む第2トレーニング処理の準備に実行される。応答器Cエンティティ（206）からの返信メッセージ（612）は、スイッチC（218）、スイッチB（216）とスイッチA（212）、あるいはスイッチレベル2（1606）とスイッチレベル1（1604）を通過する。返信メッセージ（612）は目的地アドレスof MAC_X（550）と特有のMACソースアドレス、MAC_Yを持つ。スイッチC（218）は、MACアドレス、MAC_Y（622）を登録する。
【００４４】
第２トレーニング処理は、図7で図示されている。ディスカバラーエンティティ（202）はローカルスイッチ、スイッチA（214）へローカルトレーニングメッセージ（710）を送信する。ローカルトレーニングメッセージ（710）は、MAC_X（550）の目的地MACアドレス及び偽MACアドレス、MAC_W（450）（1652）のソースアドレスを持つ。応答器エンティティ、応答器Bエンティティ（204）と応答器Cエンティティ（206）が両方同じ偽MACアドレス、MAC_W（450）を使う。応答器Bエンティティ（204）は、ローカルスイッチ、スイッチB（216）あるいはスイッチレベル2（1606）へローカルトレーニングメッセージ（710）を送信する。このローカルトレーニングメッセージは、MAC_Z（620）の目的地アドレスとソースアドレスとして、ディスカバラーエンティティ（202）、MAC_W（450）に使われる同じ偽MACアドレス、（1650）がある。応答器Cエンティティ（206）もソースアドレスとして、ディスカバラーエンティティ（202）、MAC_W（450）に使われる同じ偽MACアドレスを持つ自分のローカルスイッチ、スイッチC（218）へローカルトレーニングメッセージ（710）を送信する。ローカルトレーニングメッセージ（710）を受信してから、各ローカルスイッチ、スイッチA（214）、スイッチB（216）及びスイッチC（218）がそれぞれMAC_W（450）を登録する。
【００４５】
全体のトレーニング処理は、ユーザーあるいはデフォルト値により指定された遅延時間内に完了しなければならない。遅延が完了してから、図8で示したようにプローブサーバー（224）がプローブ返信（810）を送信する。このプローブ返信メッセージ（810）は、MAC_Next Routerの目的地MACアドレスを持ち、プローブサーバー（224）とゲートウェイ（220）とMAC_PROBESERVERのソースMACアドレスとの間のそのほかのルーターあるいはスイッチへ導かれる、（1660）。メッセージを最初にゲートウェイ（220）へ伝送するIP_GWHOMEの目的地IPアドレス及びIP_PROBESERVER、（1660）のソースIPアドレスも持っている。プローブ返信（810）はゲートウェイ（220）に到着する。
【００４６】
中継デバイス（例えば、ゲートウェイ）にネットワークアドレス変換（Network Address Translation、NAT）が存在する場合、ポートマッピングでプライベートあるいはグローバルアドレスを透過的に解釈されることを仮定し、ゲートウェイ（220）でローカルIPアドレスに転換される。このNAT操作は本発明の目的に影響しない。ローカルIPアドレスを利用して、目的地MACアドレスMAC_W（450）を獲得する。この状態では、メッセージは接続点（246）あるいは（248）あるいは（250）へ送信される可能性が存在する。スイッチA（214）、スイッチB（216）あるいはスイッチC（218）のどちらかのスイッチがプローブ返信（810）を受信することで、接続又は付属されるゲートウェイのネットワークの正確なトポロジーを決定する。
【００４７】
それぞれの応答器へ伝送する前に、ゲートウェイ（220）が直接に接続され、MAC_W（450）の目的地MACアドレス及びゲートウェイ（220）のソースアドレス、MAC_GWHOME、そしてIP_Wの目的地IPアドレスとIP_PANAプローブのソースIPアドレスを含むスイッチへプローブ返信（810）メッセージを転送する、（1662）と（1664）。
【００４８】
図9は、図2で示したネットワークの最初のトポロジー結果を図示する。ディスカバラーエンティティ（202）が、自分を含み、どのノードがゲートウェイ（220）により伝送されたプローブ返信（810）を受信したか、クエリーメッセージ（910）、（1670）、（1672）と（1674）で、ネットワーク内の全ての応答器をクエリーする。ディスカバラーエンティティ（202）は、応答器のクエリー返信メッセージ（912）を待つ。応答エンティティが、プローブサーバー（224）から否定の通知メッセージを含むプローブ返信（810）、（1680）、（1682）と（1684）を受信し、クエリー返信メッセージ（912）でディスカバラーエンティティ（202）を応答する。そして、プローブ返信（810）は、ディスカバラーエンティティ（202）により受信される。これはスイッチA（214）はゲートウェイ（220）に接続されることを意味する。そのため、示したトポロジー結果及びスイッチA（214）のみ接続点（920）でゲートウェイ（220）に直接に接続されることが証明される。
【００４９】
図10は、図2で示したネットワークの第２のトポロジー結果を図示する。ディスカバラーエンティティ（202）が、ネットワーク内の全てのノード、（1670）、（1672）と（1674）へクエリー応答メッセージ（910）を送信してから、プローブ返信メッセージ（810）を受信したノードが、応答器Bエンティティ（204）からプローブ返信メッセージ（810）を受信した通知を含むクエリー返信メッセージを受信する、（1680）、（1682）と（1684）。これはスイッチB（218）とゲートウェイ（220）との間に接続点（1020）が存在することを証明する。この場合、応答器Cエンティティ（206）は、ディスカバラーエンティティ（202）がプローブ返信メッセージ（810）を受信しない間に、プローブ返信メッセージ（810）の受信の否定通知を含む。
【００５０】
図11は、図2で示したネットワークの第３のトポロジー結果を図示する。応答エンティティ（202）によりクエリーメッセージ（910）を送信してから、（1670）、（1672）と（1674）、どのノードがプローブ返信（810）を見付け、応答器Cエンティティ（206）がプローブ返信メッセージ（810）を受信したことを通知するため、クエリー返信メッセージ（912）を返信する。図11で示したネットワークトポロジーを示し、そして、応答器C（206）ローカルスイッチ、スイッチC（218）は、接続点（1120）を通じて、ゲートウェイ（220）に直接に接続される。この場合、応答器Bエンティティ（204）が、ディスカバラーエンティティ（202）がプローブ返信メッセージ（810）を受信しない間に、プローブ返信メッセージ（810）の受信の否定通知を含む。
【００５１】
図17は、プローブサーバー（242）へディスカバラーエンティティ（202）から送信するプローブメッセージのメッセージ構成である。メッセージのヘッダーは、送信元と宛先のMACアドレス、（1702）と（1703）を含む。ヘッダーは通信されたフレーム型あるいはメッセージを含むフレーム型（1704）を含む。IP（1705）とTCP/UDP（1706）層は、IPメッセージ構成で見付けた標準IPとTCP/UDP通信層である。シーケンス番号（1707）はメッセージが代表するシーケンス及び遅延時間情報を示すタイマー情報（1708）を示す。
【００５２】
ゲートウェイにさし示す可能性のあるサブネットからのIPアドレスのリストを使用し、本発明も提案された処理を数回繰り返し、ローカルネットワーク内の複数のゲートウェイの発見をカバーする。
【００５３】
図18は、図3で示したディスカバラーエンティティ（302）のディスカバラーアドレスデータベース（310）の内容を図示する。このデータベースは、応答器MACアドレス（1803）、ディスカバラーエンティティ（302）とやり取りする応答器エンティティのMACアドレスである応答器IPアドレス（1802）、応答器のIPアドレスの３つのフィールドと、ディスカバラーエンティティ（302）と通信するその他のプローブサーバー及び宛先ポート（1801）、メッセージを伝送する特定のポートがある。
【００５４】
図19は、図3で示したディスカバラーエンティティ（302）のセッション情報データベース（311）内容を示す。このデータベースは、応答器MACアドレス（1903）、使用済みの偽アドレス（1902）とデバイスプライオリティ（1901）の３つのフィールドを含む。応答器MACアドレス（1903）は、ディスカバラーエンティティ（202）との通信に使用する応答器エンティティの全てのMACアドレスを含む。使用済みの偽アドレス（1902）は、応答器エンティティが使用した偽MACアドレスの記録を含む。デバイスプライオリティ（1901）は、ディスカバラーエンティティ（202）に接続する入力トリガーデバイス（304）の優先順位を含む。
【００５５】
クエリー結果マトリックスデータベース（313）の内容は図20に図示される。それは、伝送されたクエリーメッセージ（910）のシーケンスに基づいて、クエリー返信メッセージ（912）の独特な識別を含むフィールドであるシーケンスID（2003）、ディスカバラーエンティティ（302）と通信できた応答器エンティティのMACアドレスを含む応答器MACアドレス（2002）、及び応答器エンティティのステータス（実行可能あるいは実行不能）である応答器ステータス（2001）の３つのフィールドがある。
【００５６】
図3からのディスカバラーエンティティ（302）のトポロジーマップデータベース（314）の内容は図21に示される。それは、ディスカバラーエンティティ（302）と通信できたデバイスの独特な識別を含むデバイスID（2103）、ディスカバラーエンティティ（302）と通信したデバイスの名前であるデバイス名（2102）、デバイスID（2103）を参照する特定のデバイスに接続されたデバイスを示す接続先（2101）の３つのフィールドがある。
【００５７】
図22は、図3で記述したプローブサーバー（303）のためのセッション情報データベースの内容を示す。それは、プローブサーバー（303）が実行可能あるいは実行不能のモードにあることを示すセッションステータス（2204）、宛先IPアドレス（2203）、プローブサーバー（303）からのプローブ返信メッセージs（810）のための宛先IPアドレス、ゲートウェイのポートアドレス（220）の目的地ポート（2202）、及びプローブ返信メッセージ（810）を保持する遅延時間情報を含む遅延時間（2201）の４のフィールドがある。
【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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【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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【外国語明細書】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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