(57)【要約】  本発明は、第１のネットワークへの第１のインタフェースと、ゲートウェイがアドレスを有する第２のネットワークへの第２のインタフェースと、第１のネットワークと第２のネットワークとゲートウェイとの間でトラヒックをルーティングするように適合されたルータと、第１のネットワーク上にある第１の装置にアドレスを貸し出すように適合されたトンネリングモジュールと、ルータを通じたトラヒックを送信及び受信するホストモジュールと、アドレスが第１の装置に貸し出されているときに、ホストモジュールが第２のネットワークと通信することを可能にするように適合されたトラッキングモジュールとを有するゲートウェイ装置に関する。
2011521485.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のネットワークへの第１のインタフェースと、
ゲートウェイがアドレスを有する第２のネットワークへの第２のインタフェースと、
前記第１のネットワークと前記第２のネットワークと前記ゲートウェイとの間でトラヒックをルーティングするように適合されたルータと、
前記第１のネットワーク上にある第１の装置にアドレスを貸し出すように適合されたトンネリングモジュールと、
前記ルータを通じたトラヒックを送信及び受信するホストモジュールと、
アドレスが前記第１の装置に貸し出されているときに、前記ホストモジュールが前記第２のネットワークと通信することを可能にするように適合されたトラッキングモジュールと
を有することを特徴とするゲートウェイ装置。
【請求項２】
前記トラッキングモジュールは、前記ホストモジュールからのトラヒックをトラッキングし、前記ホストモジュール宛のトラヒックをルーティングするように適合される、請求項１に記載のゲートウェイ装置。
【請求項３】
前記トラッキングモジュールは、前記ルータに対して前記ホストモジュール宛のトラヒックを転送させるように適合される、請求項２に記載のゲートウェイ装置。
【請求項４】
トラヒックをルーティングするゲートウェイ装置での方法であり、前記ゲートウェイは、インターネット上の装置からIPパブリックアドレスを受信しており、前記IPアドレスは、ローカルエリアネットワーク上にある装置に貸し出されている方法であって、
前記ゲートウェイ内にあるホストモジュールからインターネット上にある装置にパケットを送信するステップと、
前記装置から受信した応答を前記ホストモジュールに送信するステップと
を有する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概してゲートウェイに関し、特にゲートウェイでのトラヒックのルーティング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この部分は、読者に当該技術の様々な側面を紹介することを目的としており、これらの様々な側面は、以下に記載する本発明の様々な態様に関係し得る。この説明は、本発明の様々な態様をより良く理解することを促進するために読者に背景情報を提供するのに有用であると考えられる。従って、この記載はこの観点から読まれるべきであり、従来技術の認定として読まれるべきでないことがわかる。
【０００３】
ゲートウェイは、ローカルエリアネットワークをインターネットに接続することを可能にする。限られた数のIP（Internet  Protocol）  Version  4アドレスのため、典型的には、インターネットサービスプロバイダは、１つのみのグローバルIPアドレスを各ゲートウェイに与える。ゲートウェイに接続されてローカルエリアネットワーク上にある装置は、プライベートIPアドレスを与えられる。プライベートIPアドレスは、ローカル装置がLANの他のローカル装置と通信することを可能にする。また、ローカル装置がインターネット上の他の加入者又は他のサーバと通信することを可能にする。インターネットゲートウェイ装置は、プライベートIPアドレスをパブリックIPアドレスに変換する。この変換は、一般的にネットワークアドレス変換（NAT：Network  Address  Translation）と呼ばれる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
IPパススルー（IP  path-through）と呼ばれるゲートウェイの機能は、LAN上にある装置とインターネットとの間のトンネリングを提供する。IPパススルーは、いくつかのルータ（例えば、Netopia  Series  Router等）に実装されている機能である。これは、特に、Netopia  Software  User  Guide  version  7.5のchapter  3に記載されている。ローカル装置は、ゲートウェイにとってIPでトランスペアレントであるように見える。パブリックIPアドレスを用いてローカル装置上で動作するサービスアプリケーションは、NATに対してトランスペアレントである。この理由は、IPアドレスがインターネットからルーティング可能なパブリックアドレスであるからである。しかし、ゲートウェイ上で動作するいくつかのサービスアプリケーションは、もはやインターネットと通信することができない。パブリックIPアドレスがローカル装置に貸し出されているため、ゲートウェイはNATでそのプライベートIPアドレスを使用することができない。
【０００５】
本発明は、IPパススルー機能の存在時にゲートウェイがインターネットと通信することを可能にするルーティング機構を提供することにより、従来技術のIPパススルー機能に関する問題の少なくともいくつかを改善することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、第１のネットワークへの第１のインタフェースと、ゲートウェイがアドレスを有する第２のネットワークへの第２のインタフェースと、第１のネットワークと第２のネットワークとゲートウェイとの間でトラヒックをルーティングするように適合されたルータと、第１のネットワーク上にある第１の装置にアドレスを貸し出すように適合されたトンネリングモジュールと、ルータを通じたトラヒックを送信及び受信するホストモジュールと、アドレスが第１の装置に貸し出されているときに、ホストモジュールが第２のネットワークと通信することを可能にするように適合されたトラッキングモジュールとを有するゲートウェイ装置に関する。
【０００７】
本発明によるゲートウェイ装置は、グローバルIPアドレスがローカルネットワークの装置に貸し出されているときであっても、ゲートウェイのアプリケーションがインターネット上にある装置と通信することを可能にする。トラッキングモジュールは、NATに影響を及ぼさない。ホストのルーティング機構は、NATにトランスペアレントである。
【０００８】
実施例によれば、トラッキングモジュールは、ホストモジュールからのトラヒックをトラッキングし、ホストモジュール宛のトラヒックをルーティングするように適合される。
【０００９】
実施例によれば、トラッキングモジュールは、ルータに対してホストモジュール宛のトラヒックを転送させるように適合される。
【００１０】
本発明はまた、トラヒックをルーティングするゲートウェイ装置での方法に関し、ゲートウェイは、インターネット上の装置からIPパブリックアドレスを受信しており、IPアドレスは、ローカルエリアネットワーク上にある装置に貸し出されている。この方法は、ゲートウェイ内にあるホストモジュールからインターネット上にある装置にパケットを送信するステップと、装置から受信した応答をホストモジュールに送信するステップとを有する。
【００１１】
本発明の他の目的は、プログラムがコンピュータ上で実行されたときに、本発明による処理のステップを実行するプログラムコード命令を有するコンピュータプログラムプロダクトである。“コンピュータプログラムプロダクト”とは、コンピュータプログラムサポートを意味し、これは、ディスク又はカセットのようなプログラムを含む記憶空間だけでなく、電気信号又は光信号のような信号も含む。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例に従ったシステムのブロック図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
記載の実施例に相当する特定の態様が以下に示されている。これらの態様は、単に本発明が取り得る特定の形式の簡単な要約を読者に提供するために提示されており、本発明の範囲を限定することを意図しないことがわかる。実際に、本発明は、以下に記載されないことがある様々な態様を含んでもよい。
【００１４】
本発明は、添付図面を参照して、限定的ではない以下の実施例を用いてより良く理解でき、以下の実施例を用いて示される。
【００１５】
図１において、示されているブロックは単に機能的要素であり、必ずしも物理的に別個の要素に対応しない。すなわち、これらは、ハードウェア又はソフトウェアの形式で作られてもよく、１つ又は複数の集積回路で実装されてもよい。
【００１６】
例示的な実施例は、ゲートウェイでのルーティングの枠組み内にあるが、本発明は、この特定の環境に限定されず、ルーティングが実行される他の枠組み内でも適用可能である。
【００１７】
実施例によるシステムが図１に示されている。ゲートウェイ1は、ローカルエリアネットワーク3である第１のネットワークへのLANインタフェース14を有する。ゲートウェイ1は、ブロードバンドネットワーク2である第２のネットワークへのブロードバンドインタフェース13を有する。ローカルエリアネットワークは、Ethernet（登録商標）形式のネットワークであり、当業者に周知の如何なる種類のローカルエリアネットワーク技術でもよい。特に、ブロードバンドインタフェースは、デジタル加入者線（DSL：digital  subscriber  line）である。遠隔装置5は、第２のネットワークに接続される。
【００１８】
ゲートウェイは、ルータ11と、実施例に従ってルータを設定するように適合されたトラッキングモジュール12とを有する。
【００１９】
ゲートウェイは、LAN3上のローカル装置4にIPパススルー機能を提供するIPパススルーモジュール（IPPT：IP  path-through  module）16を有する。IPパススルーモジュール16はまた、トンネリングモジュールとも呼ばれる。これは、ゲートウェイにIPでトランスペアレントであるLAN上のローカル装置4へのトンネルを構築する。WANから生じた全てのトラヒックは、ローカル装置に転送される。そして、ローカル装置からの全てのトラヒックは、インターネットに転送される。換言すると、ゲートウェイは、パブリックIPアドレスをLAN3上のローカル装置4に貸し出す。ルートは、ルータで設定される。ローカル装置はデスクトップである。ローカル装置は、ローカルネットワークに接続してインターネット上の装置と通信することができる如何なる種類の装置でもよい。
【００２０】
ゲートウェイは、ゲートウェイがルータを通じたトラヒックを送信及び受信することを可能にするホストモジュール15を有する。ホストモジュールは、ルータのループバック（loopback）インタフェースに接続される。ループバックインタフェースは、ステートフル（statefull）モードに設定される。このモードでは、ゲートウェイから生じたトラヒック（すなわち、ループバックインタフェースで生じたトラヒック）に対して、ルータは、応答トラヒックをルータのループバックインタフェースに送信する。このトラヒックもまた、パブリックIPアドレスを使用する。
【００２１】
次に、ゲートウェイのトラヒックフローについて説明する。
【００２２】
ホストから生じた初期パケットは、遠隔装置に向かう。初期パケットは、ループバックインタフェースでルータに入る。
【００２３】
ルータにおいて、インターネットインタフェースに設定された宛先リンクで遠隔装置へのルートが見つけられる。
【００２４】
トラッキングモジュールは、キャッシュにおけるルートエントリ及び現在の接続を追跡する。接続の開始ストリームについて、送信元リンクがキャッシュされる。
【００２５】
ストリーム毎にキャッシュされた関連情報は、送信元インタフェース番号、送信元IPアドレス、使用されるプロトコル、送信元ポート、宛先IPアドレス及び宛先ポートを有する。これはまた、ルーティング情報（ルート宛先インタフェース）を有する。
【００２６】
初期パケットは、ルータのインターネットインタフェースに転送される。
【００２７】
遠隔装置からの応答パケットの受信時について説明する。
【００２８】
遠隔装置からの応答パケットは、インターネットリンクでルータに入る。
【００２９】
トラッキングモジュールは、接続をトラッキングし、この接続についてキャッシュを取得する。
【００３０】
キャッシュは、開始ストリームの送信元リンクがステートフルモードに設定されていることを示す。これは、応答側パケットが、ループバックインタフェースである開始パケットの送信元リンクに送信されるべきであることを意味する。
【００３１】
トラッキングモジュールは、ルータに対して、応答側パケットをループバックインタフェースに転送させる。ルータにおいて、パケットを転送するためにルートエントリは必要ない。
【００３２】
ゲートウェイ1を通じたローカル装置4と遠隔装置5との間のストリーム転送の例について以下に説明する。以下のトラヒックパラメータが使用される。
−ローカル装置のIPアドレス=80.0.0.1、ポート=1024、プロトコル=tcp
−遠隔装置のIPアドレス=60.0.0.1、ポート=1024、プロトコル=tcp
ゲートウェイは、どこからトラヒックが来たかをトラッキングできるように、そのネットワークインタフェースに番号を付ける。ネットワークインタフェース番号は、ゲートウェイのみで意味があり、ローカル又は遠隔装置では未知である。ローカルから遠隔装置へ流れるパケットはストリーム1（S1）と呼ばれ、戻ってくるパケットはストリーム2（S2）と呼ばれる。双方のストリームが相互に関係し、接続を形成する。
【００３３】
ゲートウェイのトラッキングモジュールによりキャッシュされた情報は、以下の表に示されている。
【００３４】
【表１】
2011521485.tif 000003
ウェブサーバから戻るパケットは、実際にTCP/IPパケットで{プロトコル,送信元アドレス,送信元ポート,宛先アドレス,宛先ポート}を伝達する。この情報は、パケットが受信されるインタフェース番号と共に、トラッキングモジュールでキャッシュエントリを探すために使用される。トラッキングモジュールは、S2のエントリを見つけ、それがS1（同じ接続の他のストリーム）に関係していることを認識する。
【００３５】
ステートフルのルーティングの場合、S1のキャッシュエントリは、戻ってくるパケットが送信されなければならないインタフェースの番号を含む。
【００３６】
ローカル装置上で動作するアプリケーションとゲートウェイ上で動作するアプリケーションとは、NATでトランスペアレントである。トラッキングモジュールは、ルータとは異なるモジュールに表される。当然に、トラッキングモジュールは、ルータに埋め込まれてもよい。
【００３７】
詳細な説明、特許請求の範囲及び図面に開示された言及は、独立して提供されてもよく、如何なる組み合わせで提供されてもよい。必要に応じて、機能はハードウェア、ソフトウェア又はこれら２つの組み合わせで実装されてもよい。
【００３８】
“一実施例”又は“実施例”への言及は、実施例に関して記載した特定の特徴、構造又は特性が本発明の少なくとも１つの実装に含まれ得ることを意味する。明細書の様々な場所に“一実施例”という用語が現れることは、必ずしも同じ実施例を示しているとは限らず、他の実施例と相互排他的な別の実施例又は代替実施例であるとも限らない。特許請求の範囲に現れる参照符号は単なる例示目的であり、決して本発明の範囲に限定的な影響を与えるものではない。
【図１】
2011521485.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成22年8月5日(2010.8.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のネットワークへの第１のインタフェースと、
ゲートウェイがアドレスを有する第２のネットワークへの第２のインタフェースと、
前記第１のネットワークと前記第２のネットワークと前記ゲートウェイとの間でトラヒックをルーティングするように適合されたルータと、
前記第１のネットワーク上にある第１の装置にアドレスを貸し出すように適合されたトンネリングモジュールであり、前記第２のネットワークから生じた全てのトラヒックは前記装置に転送され、前記装置からの全てのトラヒックは前記第２のネットワークに転送されるトンネリングモジュールと、
前記ルータを通じたトラヒックを送信及び受信するホストモジュールと、
アドレスが前記第１の装置に貸し出されているときに、前記ホストモジュールが前記第２のネットワークと通信することを可能にするように適合されたトラッキングモジュールと
を有することを特徴とするゲートウェイ装置。
【請求項２】
トラヒックをルーティングするゲートウェイ装置での方法であり、前記ゲートウェイは、インターネット上の装置からIPパブリックアドレスを受信しており、前記IPアドレスは、ローカルエリアネットワーク上にある装置に貸し出されており、前記第２のネットワークから生じた全てのトラヒックは前記装置に転送され、前記装置からの全てのトラヒックは前記第２のネットワークに転送される方法であって、
前記ゲートウェイ内にあるホストモジュールからインターネット上にある装置にパケットを送信するステップと、
前記装置から受信した応答を前記ホストモジュールに送信するステップと
を有する方法。
【国際調査報告】
2011521485.tif 000005
2011521485.tif 000006
2011521485.tif 000007