(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アドレス変換を行う第１のアドレス変換装置及び第２のアドレス変換装置と、
ＰＣＰ（Port Control Protocol）に従って、前記第１のアドレス変換装置及び前記第２のアドレス変換装置と少なくともアドレスの変換情報について通信を行うＰＣＰ装置と
を備え、
前記第１のアドレス変換装置及び前記第２のアドレス変換装置は、それぞれ、
第１の記憶手段と、
自装置が運用系として稼働している場合に、パケットの受信を契機として動的なアドレスの変換情報を生成して前記第１の記憶手段に記憶するアドレス変換制御部と、
前記アドレス変換制御部により生成された動的なアドレスの変換情報を、前記ＰＣＰ装置に、ＰＣＰに従って送信する第１の送信手段と、
前記ＰＣＰ装置が送信する変換情報を受信し、前記第１の記憶手段に記憶する第１の受信手段と
を有し、
前記アドレス変換制御部は、前記第１の記憶手段に記憶された変換情報に基づいてアドレス変換を行い、
前記ＰＣＰ装置は、
第２の記憶手段と、
前記第１の送信手段により送信された前記変換情報を受信し、前記第２の記憶手段に記憶する第２の受信手段と、
前記第２の記憶手段に記憶された、前記第１の送信手段により送信された前記変換情報を、前記第１のアドレス変換装置及び前記第２のアドレス変換装置のうち待機系の方へ送信する第２の送信手段と
を有し、
前記第１の送信手段及び前記第２の送信手段は、伝達対象が動的なアドレスの変換情報であるのか静的なアドレスの変換情報であるのかを通知するための領域を有するように拡張されたＰＣＰ ＰＥＥＲ信号を用いて、動的なアドレスの変換情報を送信する
アドレス変換システム。
【請求項２】
前記ＰＣＰ装置は、
前記第１のアドレス変換装置及び前記第２のアドレス変換装置のうち運用系として稼働している方の稼働状態を監視し、稼働状態が異常である場合に、前記第１のアドレス変換装置及び前記第２のアドレス変換装置のうち待機系の方を運用系として稼働するよう切り替える切替手段
をさらに有する
請求項１に記載のアドレス変換システム。
【請求項３】
前記ＰＣＰ装置は、
静的なアドレスの変換情報を取得して、前記第２の記憶手段に記憶する静的変換情報取得手段
をさらに有し、
前記第２の送信手段は、前記第２の記憶手段に記憶された、前記静的変換情報取得手段により取得された変換情報を、前記第１のアドレス変換装置及び前記第２のアドレス変換装置へ送信する
請求項１又は２に記載のアドレス変換システム。
【請求項４】
前記第１のアドレス変換装置、前記第２のアドレス変換装置、及びＰＣＰ装置は、仮想マシン上に構成される
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のアドレス変換システム。
【請求項５】
前記第１の送信手段は、前記領域に、動的なアドレスの変換情報であることを示す識別子が付加されたＰＣＰ ＰＥＥＲ信号を用いて前記変換情報を送信する
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のアドレス変換システム。
【請求項６】
前記切替手段は、切替を指示する情報が付加されたＰＣＰ Ａｎｎｏｕｎｃｅ信号を用いて切替を行う
請求項２に記載のアドレス変換システム。
【請求項７】
前記第１のアドレス変換装置、前記第２のアドレス変換装置、及びＰＣＰ装置は、インターネットサービスプロバイダの施設に設けられる
請求項１乃至６のいずれか１項に記載のアドレス変換システム。
【請求項８】
運用系として稼働しているアドレス変換を行う第１の装置が、パケットの受信を契機として動的なアドレスの変換情報を生成するステップと、
前記第１の装置が、生成した変換情報をＰＣＰ（Port Control Protocol）に従って、第２の装置に送信するステップと、
前記第２の装置が、ＰＣＰに従って前記変換情報を受信するステップと、
前記第２の装置が、前記変換情報をＰＣＰに従ってアドレス変換を行う待機系の第３の装置に送信するステップと、
前記第３の装置が、ＰＣＰに従って前記変換情報を受信するステップと
を有し、
前記第２の装置に送信するステップ及び前記第３の装置に送信するステップでは、伝達対象が動的なアドレスの変換情報であるのか静的なアドレスの変換情報であるのかを通知するための領域を有するように拡張されたＰＣＰ ＰＥＥＲ信号を用いて、動的なアドレスの変換情報を送信する
アドレス変換の二重化方法。
【請求項９】
運用系として稼働しているアドレス変換を行う第１のアドレス変換装置がパケットの受信を契機として生成した動的なアドレスの変換情報を、ＰＣＰ（Port Control Protocol）に従って該第１のアドレス変換装置から受信するステップと、
受信した前記変換情報をＰＣＰに従ってアドレス変換を行う待機系の第２のアドレス変換装置に送信するステップと
をコンピュータに実行させ、
前記受信するステップでは、伝達対象が動的なアドレスの変換情報であるのか静的なアドレスの変換情報であるのかを通知するための領域を有するように拡張されたＰＣＰ ＰＥＥＲ信号を用いて、動的なアドレスの変換情報を受信し、
前記送信するステップでは、前記拡張されたＰＣＰ ＰＥＥＲ信号を用いて、動的なアドレスの変換情報を送信する
プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アドレス変換システム、アドレス変換の二重化方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、通信機器の仮想化が行われつつある。例えば、特許文献１では、仮想ルータに関する技術が開示されている。また、このような仮想化された機器として、ｖＣＰＥ ＮＡＴ（virtual Customer Premises Equipment Network Address Translation：仮想顧客構内設備ネットワークアドレス変換）システムがある。ｖＣＰＥ ＮＡＴシステムは、専用ハードウェアにより構築されたＮＡＴ装置ではなく、汎用的なサーバ構成による仮想マシン上で実現されたＮＡＴ装置である。
【０００３】
ｖＣＰＥ ＮＡＴシステムでは、アドレス変換についての変換情報の設定を行う方法として、ＩＥＴＦ（Internet Engineering Task Force）のＲＦＣ（Request For Comment） ６８８７で規定されているＰＣＰ（Port Control Protocol）が推奨されている。ＲＦＣ ６８８７によれば、ＰＣＰ Ｃｌｉｅｎｔ装置（以下、ＰＣＰクライアント装置と呼ぶ）が宅内の加入者端末から送信された静的なアドレスの変換情報を取得し、取得した変換情報をｖＣＰＥ ＮＡＴ装置にＰＣＰに従って送信することで、ｖＣＰＥ ＮＡＴ装置において静的なアドレスの変換情報の登録が行われる。このような手順に従うことにより、加入者は、ネットワークに繋がっていれば、ロケーションに依存せず、ｖＣＰＥ ＮＡＴシステムに対して静的な変換情報の設定を行うことが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００４−５０９５２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＮＡＴ装置を二重化する場合、待機系のＮＡＴ装置を運用系へと切り替える際、運用系のＮＡＴ装置によりそれまで使用されていた変換情報が引き継がれる必要がある。ここで、上述の通り、ＰＣＰ Ｃｌｉｅｎｔ装置は、加入者端末を用いて加入者によって設定される静的な変換情報については保持可能である。しかしながら、ｖＣＰＥ ＮＡＴシステムにおける変換情報の大半は、ｖＣＰＥ ＮＡＴ装置がパケットを受信したことを契機にして生成するポート変換情報である。また、ＰＣＰ Ｃｌｉｅｎｔ装置とｖＣＰＥ ＮＡＴ装置との間で、パケットの受信を契機として生成されるポート変換情報を伝達する手段が存在しない。このため、ＰＣＰ Ｃｌｉｅｎｔ装置は、ｖＣＰＥ ＮＡＴ装置が持つ全ての変換情報を保持することができない。よって、待機系のＮＡＴ装置を運用系へと切り替える際に、全ての変換情報を引き継ぐことができない。
【０００６】
本発明は、上記した事情を背景としてなされたものであり、アドレス変換の処理を二重化することができるアドレス変換システム、アドレス変換の二重化方法及びプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明にかかるアドレス変換システムは、アドレス変換を行う第１のアドレス変換装置及び第２のアドレス変換装置と、ＰＣＰ（Port Control Protocol）に従って、前記第１のアドレス変換装置及び前記第２のアドレス変換装置と少なくともアドレスの変換情報について通信を行うＰＣＰ装置とを備え、前記第１のアドレス変換装置及び前記第２のアドレス変換装置は、それぞれ、第１の記憶手段と、自装置が運用系として稼働している場合に、パケットの受信を契機として動的なアドレスの変換情報を生成して前記第１の記憶手段に記憶するアドレス変換制御部と、前記アドレス変換制御部により生成された動的なアドレスの変換情報を、前記ＰＣＰ装置に、ＰＣＰに従って送信する第１の送信手段と、前記ＰＣＰ装置が送信する変換情報を受信し、前記第１の記憶手段に記憶する第１の受信手段とを有し、前記アドレス変換制御部は、前記第１の記憶手段に記憶された変換情報に基づいてアドレス変換を行い、前記ＰＣＰ装置は、第２の記憶手段と、前記第１の送信手段により送信された前記変換情報を受信し、前記第２の記憶手段に記憶する第２の受信手段と、前記第２の記憶手段に記憶された、前記第１の送信手段により送信された前記変換情報を、前記第１のアドレス変換装置及び前記第２のアドレス変換装置のうち待機系の方へ送信する第２の送信手段とを有する。
【０００８】
また、本発明にかかるアドレス変換の二重化方法は、運用系として稼働しているアドレス変換を行う第１の装置が、パケットの受信を契機として動的なアドレスの変換情報を生成するステップと、前記第１の装置が、生成した変換情報をＰＣＰ（Port Control Protocol）に従って、第２の装置に送信するステップと、前記第２の装置が、ＰＣＰに従って前記変換情報を受信するステップと、前記第２の装置が、前記変換情報をＰＣＰに従ってアドレス変換を行う待機系の第３の装置に送信するステップと、前記第３の装置が、ＰＣＰに従って前記変換情報を受信するステップとを有する。
【０００９】
また、本発明にかかるプログラムは、運用系として稼働しているアドレス変換を行う第１のアドレス変換装置がパケットの受信を契機として生成した動的なアドレスの変換情報を、ＰＣＰ（Port Control Protocol）に従って該第１のアドレス変換装置から受信するステップと、受信した前記変換情報をＰＣＰに従ってアドレス変換を行う待機系の第２のアドレス変換装置に送信するステップとをコンピュータに実行させる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、アドレス変換の処理を二重化することができるアドレス変換システム、アドレス変換の二重化方法及びプログラムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態にかかるアドレス変換システムの構成を示す模式図である。
【図２】実施の形態にかかるアドレス変換システムの構成を示す模式図である。
【図３】実施の形態にかかる変換テーブルの一例を示す表である。
【図４】実施の形態に用いられるＰＣＰ ＰＥＥＲ信号のフレーム内の主な要素を示す表である。
【図５】実施の形態にかかる運用系のＮＡＴ装置及びＰＣＰクライアント装置における変換テーブルの要素と、ＰＣＰ ＰＥＥＲ応答信号の要素との対応関係を示す表である。
【図６】実施の形態にかかる待機系のＮＡＴ装置及びＰＣＰクライアント装置における変換テーブルの要素と、ＰＣＰ ＰＥＥＲ要求信号の要素との対応関係を示す表である。
【図７】実施の形態に用いられるＰＣＰ ＭＡＰ信号のフレーム内の主な要素を示す表である。
【図８】実施の形態にかかる運用系のＮＡＴ装置、待機系のＮＡＴ装置、及びＰＣＰクライアント装置における変換テーブルの要素と、ＰＣＰ ＭＡＰ要求信号の要素との対応関係を示す表である。
【図９】実施の形態に用いられるＰＣＰ Ａｎｎｏｕｎｃｅ信号のフレーム内の主な要素を示す表である。
【図１０】実施の形態にかかるパケットの受信を契機として生成された動的な変換情報を待機系のＮＡＴ装置へと転送する動作の一例を示すシーケンスチャートである。
【図１１】実施の形態にかかるＰＣＰクライアント装置が取得した静的な変換情報をＮＡＴ装置へ送信する動作の一例を示すシーケンスチャートである。
【図１２】実施の形態にかかるＮＡＴ装置の切替動作の一例を示すシーケンスチャートである。
【図１３】実施の形態にかかるＮＡＴ装置が交換された場合のアドレス変換システムの動作の一例を示すシーケンスチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（本発明にかかる実施の形態の概要）
実施の形態の説明に先立って、本発明にかかる実施の形態の概要を説明する。図１は、本発明の実施の形態にかかるアドレス変換システム１の構成を示す模式図である。アドレス変換システム１は、アドレス変換装置２と、アドレス変換装置３と、ＰＣＰ装置４とを備えている。アドレス変換システム１において、アドレス変換装置２と、ＰＣＰ装置４とは、互いにＰＣＰに従って通信を行う。また、同様に、アドレス変換装置３と、ＰＣＰ装置４とは、互いにＰＣＰに従って通信を行う。
【００１３】
アドレス変換装置２及びアドレス変換装置３は、いずれも、内部ネットワーク等の第１のネットワークと、外部ネットワーク等の第２のネットワークとの間でアドレス変換を行うＮＡＴ装置である。ここで、アドレス変換システム１において、アドレス変換装置２及びアドレス変換装置３のうちいずれか一方が、運用系として稼働しており、他方は待機系となっている。すなわち、アドレス変換システム１では、アドレス変換装置２及びアドレス変換装置３を用いて、アドレス変換処理はホットスタンバイによる二重化がなされている。
【００１４】
アドレス変換装置２は、アドレス変換制御部２１と、記憶部２２と、送信部２３と、受信部２４とを有する。アドレス変換制御部２１は、記憶部２２に記憶された変換情報に基づいて、アドレス変換を行う。また、アドレス変換制御部２１は、自装置が運用系として稼働している場合、パケットの受信を契機として動的なアドレスの変換情報を生成して記憶部２２に記憶する。なお、変換情報は、変換におけるアドレスの対応関係を示す情報に限らず、変換におけるポートの対応関係を示す情報を含んでもよい。したがって、アドレス変換装置２は、アドレス変換として、アドレスのみならずポートの変換を行ってもよい。
【００１５】
記憶部２２は、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の記憶装置によって実現され、変換情報を記憶する。送信部２３及び受信部２４は、ＰＣＰに従って、ＰＣＰ装置４と通信を行う。特に、送信部２３は、アドレス変換制御部２１により生成された動的なアドレスの変換情報を、ＰＣＰ装置４に送信する。また、受信部２４は、ＰＣＰ装置４が送信する変換情報を受信し、記憶部２２に記憶する。
【００１６】
アドレス変換装置３は、アドレス変換装置２と同様の構成を備えている。すなわち、アドレス変換装置３は、アドレス変換制御部３１と、記憶部３２と、送信部３３と、受信部３４とを有する。なお、アドレス変換装置３の各構成は、上述の通り、アドレス変換装置２と同様であるため、説明を省略する。
【００１７】
ＰＣＰ装置４は、ＰＣＰに従って、アドレス変換装置２及びアドレス変換装置３と少なくともアドレスの変換情報について通信を行う装置である。ＰＣＰ装置４は、受信部４１と、送信部４２と、記憶部４３とを有する。
【００１８】
受信部４１は、アドレス変換装置２の送信部２３又はアドレス変換装置３の送信部３３により送信された変換情報を受信し、記憶部４３に記憶する。より具体的には、受信部４１は、アドレス変換装置２及びアドレス変換装置３のうち、運用系として稼働いる方から、変換情報を受信し、受信した変換情報を記憶部４３に記憶する。
【００１９】
送信部４２は、記憶部４３に記憶された、アドレス変換装置２の送信部２３又はアドレス変換装置３の送信部３３により送信された変換情報を、アドレス変換装置２及びアドレス変換装置３のうち待機系の方へ送信する。すなわち、送信部４２は、アドレス変換装置２及びアドレス変換装置３のうち運用系の方から送信された変換情報を記憶部４３から読み出して、待機系の方へ送信する。
記憶部４３は、ＲＡＭ等の記憶装置によって実現され、変換情報を記憶する。
【００２０】
このように、アドレス変換システム１では、ＰＣＰ装置４を介して、運用系のアドレス変換装置から待機系のアドレス変換装置へと、パケットの受信を契機として生成された動的なアドレスの変換情報を転送することができる。したがって、アドレス変換システム１によれば、アドレス変換の処理を二重化することができる。
【００２１】
（実施の形態の詳細）
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の詳細について説明する。図２は、本発明の実施の形態にかかるアドレス変換システム１００の構成を示す模式図である。図２に示されるように、アドレス変換システム１００は、ＮＡＴ装置２００と、ＮＡＴ装置３００と、ＰＣＰクライアント装置４００と、Ｌ２スイッチ１１０と、Ｌ２スイッチ１２０とを有する。なお、ＮＡＴ装置２００、３００は、アドレス変換装置と称されることがある。また、ＰＣＰクライアント装置４００は、ＰＣＰ装置と称されることがある。
【００２２】
アドレス変換システム１００は、ｖＣＰＥ ＮＡＴシステムであり、インターネットサービスプロバイダの施設（局舎）に配置されている。アドレス変換システム１００は、汎用的なサーバ構成による仮想マシン上で実現されている。したがって、アドレス変換システム１００におけるＮＡＴ装置２００、ＮＡＴ装置３００及びＰＣＰクライアント装置４００では、この仮想マシンに割り当てられたＣＰＵやメモリなどのリソースを用いて、下記の構成要素が実現されている。
【００２３】
アドレス変換システム１００において、ＮＡＴ装置２００と、ＰＣＰクライアント装置４００とは、通信プロトコルとしてＰＣＰを用いて、互いに通信する。同様に、ＮＡＴ装置３００と、ＰＣＰクライアント装置４００とは、通信プロトコルとしてＰＣＰを用いて、互いに通信する。
【００２４】
ＮＡＴ装置２００及びＮＡＴ装置３００は、いずれも、ネットワーク５０１と、ネットワーク５０２との間で、アドレス変換を行うＮＡＴ装置である。本実施の形態では、ネットワーク５０１は、インターネットサービスプロバイダが提供するネットワークであり、ネットワーク５０２はインターネットである。なお、ネットワーク５０１には、例えば、加入者端末６００が接続されている。ＮＡＴ装置２００及びＮＡＴ装置３００は、Ｌ２スイッチ１１０を介してネットワーク５０１とパケットを送受信する。また、ＮＡＴ装置２００及びＮＡＴ装置３００は、Ｌ２スイッチ１２０を介してネットワーク５０２とパケットを送受信する。
【００２５】
アドレス変換システム１００では、ＮＡＴ装置２００及びＮＡＴ装置３００のうちいずれか一方が、運用系として稼働しており、他方は待機系となっている。このように、アドレス変換システム１００では、ＮＡＴ装置２００及びＮＡＴ装置３００を用いることで、ネットワーク５０１とネットワーク５０２との間の通信の際のアドレス変換処理の二重化を実現している。
【００２６】
以下の本実施の形態の説明では、説明の便宜のため、ＮＡＴ装置２００が運用系であり、ＮＡＴ装置３００が待機系であるものとする。このため、ＮＡＴ装置２００の各構成を説明する際、運用系としての構成について説明する。また、ＮＡＴ装置３００の各構成を説明する際、待機系としての構成について説明する。しかしながら、待機系として機能するために、ＮＡＴ装置２００の各構成が、後述するＮＡＴ装置３００における対応する構成を備えていてもよい。また、同様に、運用系として機能するために、ＮＡＴ装置３００の各構成が、後述するＮＡＴ装置２００における対応する構成を備えていてもよい。
【００２７】
ＮＡＴ装置２００は、ＮＡＴ制御部２１０と、記憶領域２２０と、ＰＣＰサーバ部２３５とを有する。
ＮＡＴ制御部２１０は、記憶領域２２０に記憶された変換情報に基づいて、アドレス変換を行う。本実施の形態では、記憶領域２２０に記憶された変換情報とは、具体的には、待ち受けポート設定情報及びポート変換情報である。なお、待ち受けポート設定情報は、加入者端末６００がネットワーク５０２側の図示しない機器からアクセスされる際の待ち受けポートについての変換情報であり、具体的にはアドレス及びポート番号の変換テーブルである。また、ポート変換情報とは、加入者端末６００がネットワーク５０２側の図示しない機器へアクセスする際の変換情報であり、具体的にはアドレス及びポート番号の変換テーブルである。
【００２８】
また、ＮＡＴ制御部２１０は、加入者端末６００からのパケットの受信を契機として動的な変換情報を生成して記憶領域２２０に記憶する。すなわち、ＮＡＴ制御部２１０は、ダイナミックＮＡＴのための変換情報を生成して記憶部２２に記憶する。より具体的には、ＮＡＴ制御部２１０は、加入者端末６００からのパケットを受信してセッションを生成する際、ポート変換情報を生成する。なお、ＮＡＴ装置２００によるポート変換情報は、公知の技術により生成される。例えば、ＮＡＴ制御部２１０は、ＮＡＴ装置２００において管理されているアドレステーブルを参照して、未払い出しのアドレスを選択することにより、ポート変換情報を生成する。
【００２９】
記憶領域２２０は、ＲＡＭ等の記憶装置における記憶領域であり、変換情報を記憶する。記憶領域２２０には、ＮＡＴ制御部２１０により生成された動的な変換情報と、ＰＣＰクライアント装置４００から受信した変換情報とが記憶される。
【００３０】
ＰＣＰサーバ部２３５は、ＰＣＰに従って、ＰＣＰクライアント装置４００と通信を行う。具体的には、ＰＣＰサーバ部２３５は、以下の通信を行う。ＰＣＰサーバ部２３５は、ＮＡＴ制御部２１０により生成された動的な変換情報を、ＰＣＰクライアント装置４００に送信する。また、ＰＣＰサーバ部２３５は、ＰＣＰクライアント装置４００が送信する変換情報を受信する。ＰＣＰサーバ部２３５は、受信した変換情報を記憶領域２２０に記憶する。
【００３１】
ＰＣＰサーバ部２３５は、ＰＣＰに従った送信として、具体的には、ＰＣＰクライアント装置４００に対して、ＰＣＰ ＭＡＰ応答信号、ＰＣＰ ＰＥＥＲ応答信号、及びＰＣＰ Ａｎｎｏｕｎｃｅ応答信号を送信する。また、ＰＣＰサーバ部２３５は、ＰＣＰに従った受信として、具体的には、ＰＣＰクライアント装置４００から送信されたＰＣＰ ＭＡＰ要求信号、ＰＣＰ ＰＥＥＲ要求信号、及びＰＣＰ Ａｎｎｏｕｎｃｅ要求信号を受信する。
【００３２】
ＲＦＣ ６８８７によれば、ＰＣＰクライアント装置４００から発せられる信号を「要求」信号と呼び、ＮＡＴ装置２００又はＮＡＴ装置３００から発せられる信号を「応答」信号と呼びこととなる。したがって、このような定義に沿って、ＰＣＰ ＭＡＰ応答信号、ＰＣＰ ＰＥＥＲ応答信号、ＰＣＰ Ａｎｎｏｕｎｃｅ応答信号、ＰＣＰ ＭＡＰ要求信号、ＰＣＰ ＰＥＥＲ要求信号、ＰＣＰ Ａｎｎｏｕｎｃｅ要求信号と称することがあるが、ＰＣＰ ＭＡＰ応答信号、ＰＣＰ ＰＥＥＲ応答信号、及びＰＣＰ Ａｎｎｏｕｎｃｅ応答信号が、ＰＣＰ ＭＡＰ要求信号、ＰＣＰ ＰＥＥＲ要求信号、及びＰＣＰ Ａｎｎｏｕｎｃｅ要求信号に対する応答として発せられるとは限らず、自発的に発せられる場合がある。このため、以下の説明では、単に、「応答」又は「要求」を省略して、ＰＣＰ ＭＡＰ信号、ＰＣＰ ＰＥＥＲ信号、ＰＣＰ Ａｎｎｏｕｎｃｅ信号、ＰＣＰ ＭＡＰ信号、ＰＣＰ ＰＥＥＲ信号、ＰＣＰ Ａｎｎｏｕｎｃｅ信号と呼ぶことがある。なお、これら各信号の詳細については、後述する。
【００３３】
なお、ＰＣＰサーバ部２３５の送信にかかる構成は、送信手段と称されることがあり、ＰＣＰサーバ部２３５の受信にかかる構成は、受信手段と称されることがある。
【００３４】
次に、ＰＣＰクライアント装置４００について説明する。ＰＣＰクライアント装置４００は、ＰＣＰクライアント部４１５と、記憶領域４３０と、静的変換情報取得部４４０と、切替部４５０とを有する。
【００３５】
ＰＣＰクライアント部４１５は、ＰＣＰに従って、ＮＡＴ装置２００及びＮＡＴ装置３００と通信を行う。具体的には、ＰＣＰクライアント部４１５は、以下の通信を行う。
ＰＣＰクライアント部４１５は、ＮＡＴ装置２００のＰＣＰサーバ部２３５又はＮＡＴ装置３００のＰＣＰサーバ部３３５から送信された動的な変換情報を受信する。なお、ＰＣＰクライアント部４１５は、ＮＡＴ装置２００が運用系である場合に、ＮＡＴ装置２００から動的な変換情報を受信し、ＮＡＴ装置３００が運用系である場合に、ＮＡＴ装置３００から動的な変換情報を受信する。ＰＣＰクライアント部４１５は、受信した変換情報を記憶領域４３０に記憶する。
【００３６】
また、ＰＣＰクライアント部４１５は、記憶領域４３０に記憶された変換情報を読み出して、ＮＡＴ装置２００及びＮＡＴ装置３００に送信する。ここで、後述する静的変換情報取得部４４０により取得された静的な変換情報については、ＰＣＰクライアント部４１５は、ＮＡＴ装置２００及びＮＡＴ装置３００に送信する。また、ＮＡＴ装置２００又はＮＡＴ装置３００から送信された動的な変換情報については、ＰＣＰクライアント部４１５は、ＮＡＴ装置２００及びＮＡＴ装置３００のうち待機系の方へ送信する。すなわち、ＰＣＰクライアント部４１５は、運用系のＮＡＴ装置から得た動的な変換情報を待機系のＮＡＴ装置へとＰＣＰに則って伝達する役割を担っている。
【００３７】
ＰＣＰクライアント部４１５は、ＰＣＰに従った送信として、具体的には、ＮＡＴ装置２００又はＮＡＴ装置３００に対して、ＰＣＰ ＭＡＰ要求信号、ＰＣＰ ＰＥＥＲ要求信号、及びＰＣＰ Ａｎｎｏｕｎｃｅ要求信号を送信する。また、ＰＣＰクライアント部４１５は、ＰＣＰに従った受信として、具体的には、ＮＡＴ装置２００又はＮＡＴ装置３００から送信されたＰＣＰ ＭＡＰ応答信号、ＰＣＰ ＰＥＥＲ応答信号、及びＰＣＰ Ａｎｎｏｕｎｃｅ応答信号を受信する。
【００３８】
なお、ＰＣＰクライアント部４１５の送信にかかる構成は、送信手段と称されることがあり、ＰＣＰクライアント部４１５の受信にかかる構成は、受信手段と称されることがある。
【００３９】
記憶領域４３０は、ＲＡＭ等の記憶装置における記憶領域であり、変換情報を記憶する。記憶領域４３０には、静的変換情報取得部４４０により取得された静的な変換情報と、ＮＡＴ装置２００又はＮＡＴ装置３００から受信した動的な変換情報とが記憶される。
【００４０】
静的変換情報取得部４４０は、静的な変換情報を取得する。すなわち、静的変換情報取得部４４０は、スタティックＮＡＴについての変換情報を取得する。静的変換には、待ち受けポート設定情報及びポート変換情報が含まれる。すなわち、本実施の形態において、静的な変換情報は、アドレス及びポート番号の変換テーブルである。
【００４１】
なお、静的変換情報取得部４４０は、公知の方法で、静的な変換情報を取得する。例えば、加入者などのユーザが指定した変換情報又は既定の変換情報を、加入者端末６００から取得する。より具体的には、ユーザは、宅内などに配置された加入者端末６００を用いて、ＮＡＴ装置２００又はＮＡＴ装置３００を経由して、ＰＣＰクライアント装置４００に対し、待ち受けポート設定情報及びポート変換情報を送信する。なお、その際の通信プロトコルとしては、ＨＴＴＰ（Hypertext Transfer Protocol）が用いられる。
【００４２】
また、静的変換情報取得部４４０は、取得した静的な変換情報を記憶領域４３０に記憶する。記憶領域４３０に記憶された静的な変換情報は、ＰＣＰクライアント部４１５によりＮＡＴ装置２００及びＮＡＴ装置３００に送信される。ＮＡＴ装置２００及びＮＡＴ装置３００では、受信した待ち受けポート設定情報及びポート変換情報を記憶領域２２０又は記憶領域３２０に記憶し、これら情報の登録を行う。
【００４３】
切替部４５０は、ＮＡＴ装置２００及びＮＡＴ装置３００のうち運用系として稼働している方の稼働状態を監視し、稼働状態が異常である場合に、ＮＡＴ装置２００及びＮＡＴ装置３００のうち待機系の方を運用系として稼働するよう切り替える。切替部４５０は、ＰＣＰに従った通信をＮＡＴ装置２００及びＮＡＴ装置３００と行うことにより、切替を実現する。切替部４５０は、後述するＰＣＰ Ａｎｎｏｕｎｃｅ信号を運用系のＮＡＴ装置に送信し、その応答を確認することで運用系のＮＡＴ装置の稼働状態を監視する。また、切替部４５０は、ＰＣＰ Ａｎｎｏｕｎｃｅ信号を用いて、ＮＡＴ装置の切替を実施する。
【００４４】
次に、ＮＡＴ装置３００について説明する。ＮＡＴ装置３００は、ＮＡＴ制御部３１０と、記憶領域３２０と、ＰＣＰサーバ部３３５とを有する。ここで、ＮＡＴ制御部３１０はＮＡＴ装置２００におけるＮＡＴ制御部２１０に相当し、記憶領域３２０は、ＮＡＴ装置２００における記憶領域２２０に相当し、ＰＣＰサーバ部３３５はＮＡＴ装置２００におけるＰＣＰサーバ部２３５に相当する。
【００４５】
以下、待機系としてのＮＡＴ装置３００の構成を説明する。待機系の場合、パケットは、ＮＡＴ装置３００を経由しない。このため、ＮＡＴ制御部３１０は、待機系の場合、運用系のＮＡＴ装置２００のＮＡＴ制御部２１０の処理として説明した、アドレス変換や動的な変換情報の生成は行わない。
【００４６】
ＮＡＴ制御部３１０は、ＰＣＰサーバ部３３５がＰＣＰクライアント装置４００から運用系への切り替え指示を受信した場合、運用系としての上記処理を開始する。その際、ＮＡＴ制御部３１０は、Ｌ２スイッチ１１０及びＬ２スイッチ１２０に対し、切替信号としてＧＡｒｐ（Gratuitous ARP）信号を送信することによりパケットの経路の切り替えを指示する。ここで、記憶領域３２０にはＮＡＴ装置２００が運用時に用いていた変換情報が記憶されているため、ＮＡＴ装置３００が待機系から運用系へと切り替わっても支障をきたさない。
【００４７】
記憶領域３２０は、ＲＡＭ等の記憶装置における記憶領域であり、変換情報を記憶する。ＮＡＴ装置３００が待機中であっても、記憶領域３２０には、ＰＣＰサーバ部３３５がＰＣＰクライアント装置４００から受信した変換情報が記憶される。
【００４８】
ＰＣＰサーバ部３３５は、ＰＣＰに従って、ＰＣＰクライアント装置４００と通信を行う。具体的には、ＰＣＰサーバ部３３５は、以下の通信を行う。すなわち、待機系のＰＣＰサーバ部３３５は、ＰＣＰクライアント装置４００から、ＰＣＰクライアント装置４００が取得した静的な変換情報と運用系のＮＡＴ装置２００が生成した動的な変換情報を受信する。ＰＣＰサーバ部３３５は、受信した変換情報を記憶領域３２０に記憶する。
【００４９】
ＰＣＰサーバ部３３５は、運用系のＰＣＰサーバ部２３５と同様、ＰＣＰに従った受信として、ＰＣＰクライアント装置４００から送信されたＰＣＰ ＭＡＰ要求信号、ＰＣＰ ＰＥＥＲ要求信号、及びＰＣＰ Ａｎｎｏｕｎｃｅ要求信号を受信する。また、ＰＣＰサーバ部３３５は、ＰＣＰに従った送信として、ＰＣＰクライアント装置４００に対して、ＰＣＰ ＭＡＰ応答信号、ＰＣＰ ＰＥＥＲ応答信号、及びＰＣＰ Ａｎｎｏｕｎｃｅ応答信号を送信する。
【００５０】
なお、ＰＣＰサーバ部３３５の送信にかかる構成は、送信手段と称されることがあり、ＰＣＰサーバ部３３５の受信にかかる構成は、受信手段と称されることがある。
【００５１】
Ｌ２スイッチ１１０及びＬ２スイッチ１２０は、ＮＡＴ装置２００又はＮＡＴ装置３００からの切替信号（ＧＡｒｐ信号）の受信を契機として、パケットの経路を切替える。すなわち、Ｌ２スイッチ１１０及びＬ２スイッチ１２０は、新たに運用系として稼働するＮＡＴ装置をパケットが経由するよう、経路の切替えを実施する。
【００５２】
ここで、変換テーブルについて説明する。ＮＡＴ装置２００の記憶領域２２０、ＮＡＴ装置３００の記憶領域３２０、及びＰＣＰクライアント装置４００の記憶領域４３０は、例えば、図３に示されるような変換テーブルを記憶する。なお、変換テーブルは、テーブル形式で表された変換情報であり、具体的には、待ち受けポート設定情報及びポート変換情報を格納したテーブルである。図３に示すように、例えば、変換情報は一つのテーブルに集約される。
【００５３】
図３に示される変換テーブルにおいて、「ＳＡ」（source address）は加入者端末６００のＩＰアドレスを表し、「ＳＰ」（source port）は加入者端末６００のポート番号を表している。また、「ＤＡ」（destination address）はネットワーク５０２に存在する機器の宛先ＩＰアドレスを表し、「ＤＰ」（destination port）はこの機器の宛先ポート番号を表している。さらに、「ＰＡ」（public address）はＮＡＴ制御部２１０若しくはＮＡＴ制御部３１０から払い出されたＩＰアドレス又はユーザにより静的な変換情報として設定されたＩＰアドレスを表する。同様に、「ＰＰ」（public port）はＮＡＴ制御部２１０若しくはＮＡＴ制御部３１０から払い出されたポート番号又はユーザにより静的な変換情報として設定されたポート番号を表す。また、「Ｐｒｏｔｏｃｏｌ」はプロトコル番号を表している。そして、「Ｄｙｎａｍｉｃ／Ｓｔａｔｉｃ」は動的な変換情報であるか、静的な変換情報であるかを表している。すなわち、表中の「ｓｔａｔｉｃ」は静的な変換情報であることを表し、「ｄｙｎａｍｉｃ」は動的な変換情報であることを表している。
【００５４】
図３に示される変換テーブルが、ＮＡＴ装置２００の記憶領域２２０に記憶された変換テーブルであるものとして、図３に示される変換テーブルの内容について以下説明する。図３に示される変換テーブルにおいて、Ｎｏ．１の変換情報は、ＰＣＰ ＭＡＰ要求信号により登録された待ち受けポート設定情報の一例である。すなわち、Ｎｏ．１の変換情報は、ＰＣＰクライアント装置４００からＮＡＴ装置２００が受信した静的な変換情報である。また、Ｎｏ．２の変換情報は、ＰＣＰ ＰＥＥＲ要求信号により登録されたポート変換情報の一例である。すなわち、Ｎｏ．２の変換情報も、ＰＣＰクライアント装置４００からＮＡＴ装置２００が受信した静的な変換情報である。Ｎｏ．３の変換情報は、運用系のＮＡＴ装置、つまりＮＡＴ装置２００が生成したポート変換情報の一例である。すなわち、Ｎｏ．３の変換情報は、動的な変換情報である。
【００５５】
このように、ＮＡＴ装置２００、ＮＡＴ装置３００、及びＰＣＰクライアント装置４００は、加入者などのユーザにより静的に設定された変換情報に加え、動的な変換情報を一つのテーブルにより管理する。ここで、図３に示されるように、本実施の形態では、変換情報が静的な変換情報であるのか動的な変換情報であるのかを管理しているので、記憶された各変換情報が静的なものであるのか動的なものであるのかを識別することが可能である。このため、静的であるか動的であるかによって、変換情報の扱いを変えることができる。例えば、静的な変換情報については半永久的に記憶し、動的な変換情報に対しては記憶期限を設けることができる。
【００５６】
次に、本実施の形態におけるＰＣＰに従った通信の詳細について説明する。本実施の形態では、ＰＣＰ ＰＥＥＲ信号、ＰＣＰ ＭＡＰ信号、及びＰＣＰ Ａｎｎｏｕｎｃｅ信号を用いて、変換情報の転送及びＮＡＴ装置の切替が行われる。本実施の形態では、ＲＦＣ ６８８７に規定されているこれら信号を以下のように拡張して用いている。なお、ＲＦＣ ６８８７によれば、ＰＣＰ ＰＥＥＲ信号は、加入者端末６００からネットワーク５０２側の機器へアクセスするために必要となるアドレス及びポート変換の情報をユーザが登録する際に使用される信号である。また、ＲＦＣ ６８８７によれば、ＰＣＰ ＭＡＰ信号は、ネットワーク５０２側の機器から加入者端末６００へアクセスするために必要となるアドレス及びポート変換の情報をユーザが登録する際に使用される信号である。さらに、ＲＦＣ ６８８７によれば、ＰＣＰ Ａｎｎｏｕｎｃｅ信号は、ＰＣＰクライアント装置４００から送信された変換情報によるポートマッピングの設定が、ＮＡＴ装置の再起動等の理由により消失してしまった際に、使用される信号である。
【００５７】
ここで、本実施の形態に用いられるＰＣＰ ＰＥＥＲ信号について説明する。図４は、本実施の形態に用いられるＰＣＰ ＰＥＥＲ信号のフレーム内の主な要素を示す表である。なお、図４の表において、「Ｒｅｑ」で示される項目はＰＣＰ ＰＥＥＲ要求信号の要素を示し、「Ｒｅｓ」で示される項目はＰＣＰ ＰＥＥＲ応答信号の要素を示す。
【００５８】
本実施の形態で用いられるＰＣＰ ＰＥＥＲ信号は、次の点で、ＲＦＣ ６８８７に規定されているＰＣＰ ＰＥＥＲ信号を拡張している。すなわち、図４に示されるように、本実施の形態で用いられるＰＣＰ ＰＥＥＲ信号では、新たにＤｙｎａｍｉｃ／Ｓｔａｔｉｃ通知領域（図４で太線で囲まれた要素）が信号の要素として追加されている。また、上述のように、ＲＦＣ ６８８７に規定されているＰＣＰ ＰＥＥＲ信号は、静的な変換情報を伝達するために用いられるが、本実施の形態にかかるＰＣＰ ＰＥＥＲ信号では、静的な変換情報以外に動的な変換情報の伝達にも用いられる点で、特徴的である。
【００５９】
運用系であるＮＡＴ装置２００のＰＣＰサーバ部２３５は、ＮＡＴ制御部２１０により生成された動的な変換情報を、ＰＣＰ ＰＥＥＲ応答信号によりＰＣＰクライアント装置４００へ送信する。また、ＰＣＰクライアント装置４００のＰＣＰクライアント部４１５は、このＰＣＰ ＰＥＥＲ応答信号を受信することにより、ＮＡＴ制御部２１０により生成された動的な変換情報を取得する。また、ＰＣＰクライアント装置４００のＰＣＰクライアント部４１５は、取得した動的な変換情報をＰＣＰ ＰＥＥＲ要求信号により、待機系であるＮＡＴ装置３００に送信する。そして、ＮＡＴ装置３００のＰＣＰサーバ部３３５は、このＰＣＰ ＰＥＥＲ要求信号を受信することにより、ＮＡＴ装置２００で生成された動的な変換情報を取得する。
【００６０】
図５は、運用系のＮＡＴ装置２００及びＰＣＰクライアント装置４００における変換テーブルの要素と、ＰＣＰ ＰＥＥＲ応答信号の要素との対応関係を示す表である。図５に示されるように、変換テーブルの各要素はＰＣＰ ＰＥＥＲ応答信号により、運用系のＮＡＴ装置２００からＰＣＰクライアント装置４００へと次のように送受信される。
テーブル要素「Ｐｒｏｔｏｃｏｌ」は、ＰＣＰ ＰＥＥＲ応答信号の信号要素「Ｐｒｏｔｏｃｏｌ」により送受信される。
テーブル要素「Ｄｙｎａｍｉｃ／Ｓｔａｔｉｃ」は、ＰＣＰ ＰＥＥＲ応答信号の信号要素「Ｄｙｎａｍｉｃ／Ｓｔａｔｉｃ」により送受信される。
テーブル要素「ＳＰ」は、ＰＣＰ ＰＥＥＲ応答信号の信号要素「Ｉｎｔｅｒｎａｌ Ｐｏｒｔ」により送受信される。
テーブル要素「ＰＰ」は、ＰＣＰ ＰＥＥＲ応答信号の信号要素「Ａｓｓｉｇｎｅｄ Ｅｘｔｅｒｎａｌ Ｐｏｒｔ」により送受信される。
テーブル要素「ＰＡ」は、ＰＣＰ ＰＥＥＲ応答信号の信号要素「Ａｓｓｉｇｎｅｄ Ｅｘｔｅｒｎａｌ ＩＰ Ａｄｄｒｅｓｓ」により送受信される。
テーブル要素「ＳＡ」は、ＰＣＰ ＰＥＥＲ応答信号の信号要素「Ｉｎｔｅｒｎａｌ ＩＰ Ａｄｄｒｅｓｓ」により送受信される。
テーブル要素「ＤＡ」は、ＰＣＰ ＰＥＥＲ応答信号の信号要素「Ｒｅｍｏｔｅ ｐｅｅｒ ＩＰ Ａｄｄｒｅｓｓ」により送受信される。
テーブル要素「ＤＰ」は、ＰＣＰ ＰＥＥＲ応答信号の信号要素「Ｒｅｍｏｔｅ ｐｅｅｒ ｐｏｒｔ」により送受信される。
【００６１】
なお、変換情報が静的である場合、ＰＣＰ ＰＥＥＲ信号における拡張された信号要素「Ｄｙｎａｍｉｃ／Ｓｔａｔｉｃ」の値は、静的であることを示す値、すなわち「ｓｔａｔｉｃ」となる。また、変換情報が動的である場合、ＰＣＰ ＰＥＥＲ信号における拡張された信号要素「Ｄｙｎａｍｉｃ／Ｓｔａｔｉｃ」の値は、動的であることを示す値、すなわち「ｄｙｎａｍｉｃ」となる。したがって、運用系のＮＡＴ装置２００から送信される、ＮＡＴ制御部２１０により生成された動的な変換情報については、信号要素「Ｄｙｎａｍｉｃ／Ｓｔａｔｉｃ」の値は、「ｄｙｎａｍｉｃ」である。このように、運用系のＮＡＴ装置２００は、動的な変換情報であることを示す識別子である「ｄｙｎａｍｉｃ」が付加されたＰＣＰ ＰＥＥＲ信号を用いて動的な変換情報を送信する。
【００６２】
ＰＣＰクライアント装置４００は、運用系のＮＡＴ装置２００から変換情報を受信した際、信号要素「Ｄｙｎａｍｉｃ／Ｓｔａｔｉｃ」を確認することにより、各変換情報が動的な変換情報であるのか静的な変換情報であるのかを区別することができる。すなわち、ＰＣＰクライアント装置４００は、ＰＣＰ ＰＥＥＲ応答信号の拡張された領域において「ｓｔａｔｉｃ」が設定されていた場合、静的な変換情報であると判断し、ＰＣＰ ＰＥＥＲ応答信号の拡張された領域において「ｄｙｎａｍｉｃ」が設定されていた場合、動的な変換情報であると判断する。
【００６３】
なお、本実施の形態では、静的な変換情報の場合、変換テーブル及びＰＣＰ ＰＥＥＲ信号において、明示的に「ｓｔａｔｉｃ」と設定するが、「ｓｔａｔｉｃ」と設定されなくてもよい。すなわち、静的な変換情報である場合、テーブル要素「Ｄｙｎａｍｉｃ／Ｓｔａｔｉｃ」及び信号要素「Ｄｙｎａｍｉｃ／Ｓｔａｔｉｃ」において、何も設定されていなくてもよい。この場合、ＰＣＰクライアント装置４００は、信号要素「Ｄｙｎａｍｉｃ／Ｓｔａｔｉｃ」において何も指定されていない場合、静的な変換情報であると判断する。
【００６４】
図６は、待機系のＮＡＴ装置３００及びＰＣＰクライアント装置４００における変換テーブルの要素と、ＰＣＰ ＰＥＥＲ要求信号の要素との対応関係を示す表である。図６に示されるように、変換テーブルの各要素はＰＣＰ ＰＥＥＲ要求信号により、ＰＣＰクライアント装置４００から待機系のＮＡＴ装置３００へと次のように送受信される。
テーブル要素「Ｐｒｏｔｏｃｏｌ」は、ＰＣＰ ＰＥＥＲ要求信号の信号要素「Ｐｒｏｔｏｃｏｌ」により送受信される。
テーブル要素「Ｄｙｎａｍｉｃ／Ｓｔａｔｉｃ」は、ＰＣＰ ＰＥＥＲ要求信号の信号要素「Ｄｙｎａｍｉｃ／Ｓｔａｔｉｃ」により送受信される。
テーブル要素「ＳＰ」は、ＰＣＰ ＰＥＥＲ要求信号の信号要素「Ｉｎｔｅｒｎａｌ Ｐｏｒｔ」により送受信される。
テーブル要素「ＰＰ」は、ＰＣＰ ＰＥＥＲ要求信号の信号要素「Ｓｕｇｇｅｓｔｅｄ Ｅｘｔｅｒｎａｌ Ｐｏｒｔ」により送受信される。
テーブル要素「ＰＡ」は、ＰＣＰ ＰＥＥＲ要求信号の信号要素「ＳｕｇｇｅｓｔｅｄＥｘｔｅｒｎａｌ ＩＰ Ａｄｄｒｅｓｓ」により送受信される。
テーブル要素「ＳＡ」は、ＰＣＰ ＰＥＥＲ要求信号の信号要素「Ｉｎｔｅｒｎａｌ ＩＰ Ａｄｄｒｅｓｓ」により送受信される。
テーブル要素「ＤＡ」は、ＰＣＰ ＰＥＥＲ要求信号の信号要素「Ｒｅｍｏｔｅ ｐｅｅｒ ＩＰ Ａｄｄｒｅｓｓ」により送受信される。
テーブル要素「ＤＰ」は、ＰＣＰ ＰＥＥＲ要求信号の信号要素「Ｒｅｍｏｔｅ ｐｅｅｒ ｐｏｒｔ」により送受信される。
【００６５】
ここで、ＰＣＰクライアント装置４００から待機系のＮＡＴ装置３００へと送信される、ＮＡＴ制御部２１０により生成された動的な変換情報については、テーブル要素「Ｄｙｎａｍｉｃ／Ｓｔａｔｉｃ」の値及び信号要素「Ｄｙｎａｍｉｃ／Ｓｔａｔｉｃ」の値は、「ｄｙｎａｍｉｃ」である。
【００６６】
ＰＣＰ ＰＥＥＲ要求信号は、待機系のＮＡＴ装置３００への動的な変換情報の送信のみならず、運用系のＮＡＴ装置２００及び待機系のＮＡＴ装置３００への静的な変換情報の送信にも用いられる。この場合、ＰＣＰクライアント装置４００から送信される静的な変換情報については、テーブル要素「Ｄｙｎａｍｉｃ／Ｓｔａｔｉｃ」の値及び信号要素「Ｄｙｎａｍｉｃ／Ｓｔａｔｉｃ」の値は、「ｓｔａｔｉｃ」である。なお、静的な変換情報をＰＣＰ ＰＥＥＲ要求信号により運用系のＮＡＴ装置２００に送信する場合の対応関係についても、図６に示される対応関係と同じである。すなわち、図６中の待機系ＮＡＴ装置を運用系ＮＡＴ装置に置き換えればよい。
【００６７】
上記のようなＰＣＰ ＰＥＥＲ要求信号を受信することにより、待機系のＮＡＴ装置３００は、運用系のＮＡＴ装置２００で生成された動的な変換情報を取得する。このように、本実施の形態では、ＰＣＰ ＰＥＥＲ信号により、静的な変換情報のみならず、運用系のＮＡＴ装置により生成された動的な変換情報も、ＮＡＴ装置とＰＣＰクライアント装置間で送受信される。
【００６８】
次に、本実施の形態に用いられるＰＣＰ ＭＡＰ信号について説明する。図７は、本実施の形態に用いられるＰＣＰ ＭＡＰ信号のフレーム内の主な要素を示す表である。なお、図７の表において、「Ｒｅｑ」で示される項目はＰＣＰ ＭＡＰ要求信号の要素を示し、「Ｒｅｓ」で示される項目はＰＣＰ ＭＡＰ応答信号の要素を示す。
【００６９】
本実施の形態で用いられるＰＣＰ ＭＡＰ信号は、次の点で、ＲＦＣ ６８８７に規定されているＰＣＰ ＭＡＰ信号を拡張している。すなわち、図７に示されるように、本実施の形態で用いられるＰＣＰ ＭＡＰ信号では、ＰＣＰ ＰＥＥＲ信号と同様、新たにＤｙｎａｍｉｃ／Ｓｔａｔｉｃ通知領域（図７で太線で囲まれた要素）が信号の要素として追加されている。
【００７０】
ＰＣＰクライアント装置４００のＰＣＰクライアント部４１５は、静的変換情報取得部４４０により取得された静的な変換情報を、ＰＣＰ ＭＡＰ要求信号によりＮＡＴ装置２００及びＮＡＴ装置３００へ送信する。ＮＡＴ装置２００のＰＣＰサーバ部２３５及びＮＡＴ装置３００のＰＣＰサーバ部３３５は、このＰＣＰ ＭＡＰ要求信号を受信することにより、静的な変換情報を取得する。
【００７１】
図８は、運用系のＮＡＴ装置２００、待機系のＮＡＴ装置３００、及びＰＣＰクライアント装置４００における変換テーブルの要素と、ＰＣＰ ＭＡＰ要求信号の要素との対応関係を示す表である。図８に示されるように、変換テーブルの各要素はＰＣＰ ＭＡＰ要求信号により、ＰＣＰクライアント装置４００からＮＡＴ装置２００及びＮＡＴ装置３００へと次のように送受信される。
テーブル要素「Ｐｒｏｔｏｃｏｌ」は、ＰＣＰ ＭＡＰ要求信号の信号要素「Ｐｒｏｔｏｃｏｌ」により送受信される。
テーブル要素「Ｄｙｎａｍｉｃ／Ｓｔａｔｉｃ」は、ＰＣＰ ＭＡＰ要求信号の信号要素「Ｄｙｎａｍｉｃ／Ｓｔａｔｉｃ」により送受信される。
テーブル要素「ＳＰ」は、ＰＣＰ ＭＡＰ要求信号の信号要素「Ｉｎｔｅｒｎａｌ Ｐｏｒｔ」により送受信される。
テーブル要素「ＰＰ」は、ＰＣＰ ＭＡＰ要求信号の信号要素「Ｓｕｇｇｅｓｔｅｄ Ｅｘｔｅｒｎａｌ Ｐｏｒｔ」により送受信される。
テーブル要素「ＰＡ」は、ＰＣＰ ＭＡＰ要求信号の信号要素「Ｓｕｇｇｅｓｔｅｄ Ｅｘｔｅｒｎａｌ ＩＰ Ａｄｄｒｅｓｓ」により送受信される。
テーブル要素「ＳＡ」は、ＰＣＰ ＭＡＰ要求信号の信号要素「Ｉｎｔｅｒｎａｌ ＩＰ Ａｄｄｒｅｓｓ」により送受信される。
【００７２】
上述の通り、本実施の形態にかかるＰＣＰ ＭＡＰ信号は、変換情報が静的であるか動的であるかを示すＤｙｎａｍｉｃ／Ｓｔａｔｉｃ通知領域を信号要素として含むよう拡張されている。このため、ＰＣＰクライアント装置４００は、ＰＣＰ ＭＡＰ信号による送信対象の変換情報が静的な変換情報であるか動的な変換情報であるかを区別することができる。なお、ＰＣＰ ＭＡＰ信号により静的な変換情報が送信される際、信号要素及びテーブル要素のＤｙｎａｍｉｃ／Ｓｔａｔｉｃ領域は、「ｓｔａｔｉｃ」となる。
【００７３】
次に、本実施の形態に用いられるＰＣＰ Ａｎｎｏｕｎｃｅ信号について説明する。図９は、本実施の形態に用いられるＰＣＰ Ａｎｎｏｕｎｃｅ信号のフレーム内の主な要素を示す表である。なお、図９の表において、「Ｒｅｑ」で示される項目はＰＣＰ Ａｎｎｏｕｎｃｅ要求信号の要素を示し、「Ｒｅｓ」で示される項目はＰＣＰ Ａｎｎｏｕｎｃｅ応答信号の要素を示す。
【００７４】
本実施の形態で用いられるＰＣＰ Ａｎｎｏｕｎｃｅ信号は、次の点で、ＲＦＣ ６８８７に規定されているＰＣＰ Ａｎｎｏｕｎｃｅ信号を拡張している。すなわち、本実施の形態では、ＰＣＰ Ａｎｎｏｕｎｃｅ信号をＮＡＴ装置の系切替に利用するため、ＰＣＰ Ａｎｎｏｕｎｃｅ信号は、信号要素として、Ａｃｔｉｖｅ／Ｉｎａｃｔｉｖｅ／Ａｎｎｏｕｎｃｅ通知領域（図９で太線で囲まれた要素）を含むよう拡張されている。この信号要素は、ＰＣＰ Ａｎｎｏｕｎｃｅ信号が、ＰＣＰ Ａｎｎｏｕｎｃｅ信号を利用した、運用系への切替を通知する信号であるか、ＰＣＰ Ａｎｎｏｕｎｃｅ信号を利用した、待機系への切替を通知する信号であるか、通常のＰＣＰ Ａｎｎｏｕｎｃｅ信号であるかを識別するためのものである。
【００７５】
ＰＣＰクライアント装置４００の切替部４５０は、切替を指示する情報である「Ａｃｔｉｖｅ」又は「Ｉｎａｃｔｉｖｅ」が付加されたＰＣＰ Ａｎｎｏｕｎｃｅ信号を用いて切替を行う。このため、ＰＣＰクライアント装置４００のＰＣＰクライアント部４１５は、運用系への切替をＮＡＴ装置に指示する際は、この信号要素に「Ａｃｔｉｖｅ」を設定してＰＣＰ Ａｎｎｏｕｎｃｅ信号を当該ＮＡＴ装置に送信する。
【００７６】
また、ＰＣＰクライアント部４１５は、待機系への切替をＮＡＴ装置に指示する際は、この信号要素に「Ｉｎａｃｔｉｖｅ」を設定してＰＣＰ Ａｎｎｏｕｎｃｅ信号を当該ＮＡＴ装置に送信する。
【００７７】
ＰＣＰクライアント部４１５は、ポートマッピングの設定が消失した場合などの際に通常のＰＣＰ Ａｎｎｏｕｎｃｅ信号として、ＰＣＰ Ａｎｎｏｕｎｃｅ信号を送信する場合、この信号要素に「Ａｎｎｏｕｎｃｅ」を設定して送信を行う。なお、通常のＰＣＰ Ａｎｎｏｕｎｃｅ信号の場合、この信号要素に何も指定がなくてもよい。
【００７８】
次に、アドレス変換システム１００の動作について説明する。まず、パケットの受信を契機として生成された動的な変換情報を運用系のＮＡＴ装置から待機系のＮＡＴ装置へと転送する動作について説明する。なお、ここでも、ＮＡＴ装置２００が運用系であり、ＮＡＴ装置３００が待機系であるものとして説明する。
【００７９】
図１０は、パケットの受信を契機として生成された動的な変換情報を待機系のＮＡＴ装置へと転送する動作の一例を示すシーケンスチャートである。以下、図１０に沿って動作の流れを説明する。
【００８０】
ステップ１０（Ｓ１０）において、ＮＡＴ装置２００はパケットを受信する。
【００８１】
ステップ１１（Ｓ１１）において、ＮＡＴ装置２００のＮＡＴ制御部２１０は、動的な変換情報を生成する。具体的には、ＮＡＴ制御部２１０は、ポート変換情報を作成する。
【００８２】
ステップ１２（Ｓ１２）において、ＮＡＴ制御部２１０は、作成されたポート変換情報を保存する。具体的には、ＮＡＴ制御部２１０は、図３に示したような形式で、記憶領域２２０に記憶する。
【００８３】
ステップ１３（Ｓ１３）において、ＮＡＴ装置２００のＰＣＰサーバ部２３５は、作成されたポート変換情報をＰＣＰクライアント装置４００に送信する。具体的には、ＰＣＰサーバ部２３５は、上述したＰＣＰ ＰＥＥＲ応答信号を用いて、ポート変換情報をＰＣＰクライアント装置４００に送信する。
【００８４】
ステップ１４（Ｓ１４）において、ＰＣＰクライアント装置４００は、ステップ１３で送信されたポート変換情報を受信し、保存する。具体的には、ＰＣＰクライアント部４１５が、ステップ１３で送信されたＰＣＰ ＰＥＥＲ応答信号を受信し、ポート変換情報を記憶領域４３０に記憶する。
【００８５】
ステップ１５（Ｓ１５）において、ＰＣＰクライアント装置４００のＰＣＰクライアント部４１５は、現在保持しているポート変換情報を待機系のＮＡＴ装置３００に送信する。具体的には、ＰＣＰクライアント部４１５は、上述したＰＣＰ ＰＥＥＲ要求信号を用いて、ポート変換情報をＮＡＴ装置３００に送信する。
【００８６】
ステップ１６（Ｓ１６）において、ＮＡＴ装置３００は、受信したポート変換情報を保存する。具体的には、ＮＡＴ装置３００のＰＣＰサーバ部３３５が、ステップ１５で送信されたＰＣＰ ＰＥＥＲ要求信号を受信し、ポート変換情報を記憶領域３２０に記憶する。
【００８７】
ステップ１７（Ｓ１７）において、ＰＣＰサーバ部３３５は、ＰＣＰクライアント装置４００に対して、ＰＣＰ ＰＥＥＲ応答信号を送信することで、ステップ１６の処理結果をＰＣＰクライアント装置４００に伝える。
【００８８】
以上の動作により、運用系のＮＡＴ装置及び待機系のＮＡＴ装置にて、ポート変換情報の同期を行い、故障による系の切替が発生した際の呼情報の継続を可能にしている。
【００８９】
次に、ＰＣＰクライアント装置４００が取得した静的な変換情報をＮＡＴ装置２００及びＮＡＴ装置３００へ送信する動作について説明する。
【００９０】
図１１は、ＰＣＰクライアント装置４００が取得した静的な変換情報をＮＡＴ装置２００及びＮＡＴ装置３００へ送信する動作の一例を示すシーケンスチャートである。以下、図１１に沿って動作の流れを説明する。
【００９１】
ステップ２０（Ｓ２０）において、ＰＣＰクライアント装置４００のＰＣＰクライアント部４１５は、記憶領域４３０から、ユーザにより設定された静的な変換情報を取得する。具体的には、ＰＣＰクライアント部４１５は、静的変換情報取得部４４０により取得された静的な待ち受けポート設定情報及びポート変換情報を記憶領域４３０から読み出す。
【００９２】
ステップ２１（Ｓ２１）において、ＰＣＰクライアント部４１５は、取得した静的な変換情報をＮＡＴ装置２００及びＮＡＴ装置３００に送信する。具体的には、ＰＣＰクライアント部４１５は、静的な待ち受けポート設定情報を上述したＰＣＰ ＭＡＰ要求信号を用いて、ＮＡＴ装置２００及びＮＡＴ装置３００に送信する。また、ＰＣＰクライアント部４１５は、静的なポート変換情報を上述したＰＣＰ ＰＥＥＲ要求信号を用いて、ＮＡＴ装置２００及びＮＡＴ装置３００に送信する。
【００９３】
ステップ２２（Ｓ２２）において、ＮＡＴ装置２００及びＮＡＴ装置３００は、ステップ２１で送信された待ち受けポート設定情報及びポート変換情報を受信し、保存する。具体的には、ＰＣＰサーバ部２３５はステップ２１で送信されたＰＣＰ ＭＡＰ要求信号を受信した場合、待ち受けポート設定情報を記憶領域２２０に記憶する。ＰＣＰサーバ部２３５はステップ２１で送信されたＰＣＰ ＰＥＥＲ要求信号を受信した場合、ポート変換情報を記憶領域２２０に記憶する。同様に、ＰＣＰサーバ部３３５はステップ２１で送信されたＰＣＰ ＭＡＰ要求信号を受信した場合、待ち受けポート設定情報を記憶領域３２０に記憶する。ＰＣＰサーバ部３３５はステップ２１で送信されたＰＣＰ ＰＥＥＲ要求信号を受信した場合、ポート変換情報を記憶領域３２０に記憶する。
【００９４】
ステップ２３（Ｓ２３）において、ＰＣＰサーバ部２３５及びＰＣＰサーバ部３３５は、ＰＣＰクライアント装置４００に対して、ＰＣＰ ＭＡＰ応答信号又はＰＣＰ ＰＥＥＲ応答信号を送信することで、ステップ２２の処理結果をＰＣＰクライアント装置４００に伝える。
【００９５】
以上の動作により、ＮＡＴ装置２００及びＮＡＴ装置３００は、ＰＣＰクライアント装置４００が保持する、静的な変換情報の取得が可能となる。
【００９６】
次に、ＮＡＴ装置の切替動作について説明する。運用系のＮＡＴ装置においてシャットダウン又は接続断などが発生した場合、アドレス変換システム１００は、待機系のＮＡＴ装置を運用系のＮＡＴ装置へと切り替える。なお、この切替野動作では、上述したＰＣＰ Ａｎｎｏｕｎｃｅ信号が用いられる。
【００９７】
図１２は、ＮＡＴ装置の切替動作の一例を示すシーケンスチャートである。なお、ここでは、運用系であるＮＡＴ装置２００に異常が発生し、待機系のＮＡＴ装置３００が運用系へと切り替えられる場合の動作を例に説明する。以下、図１２に沿って動作の流れを説明する。
【００９８】
ステップ３０（Ｓ３０）において、運用系のＮＡＴ装置２００に、シャットダウン、接続断などの異常が発生する。
【００９９】
ステップ３１（Ｓ３１）において、ＰＣＰクライアント装置４００は、運用系であるＮＡＴ装置２００に対して、上述したＰＣＰ Ａｎｎｏｕｎｃｅ要求信号を送信する。具体的には、ＰＣＰクライアント装置４００のＰＣＰクライアント部４１５は、ＰＣＰ Ａｎｎｏｕｎｃｅ要求信号のＡｃｔｉｖｅ／Ｉｎａｃｔｉｖｅ／Ａｎｎｏｕｎｃｅ通知領域に、Ａｎｎｏｕｎｃｅが設定して、送信を行う。なお、ＰＣＰクライアント部４１５は、この通知領域に何も設定せずに送信を行ってもよい。
【０１００】
ＰＣＰクライアント装置４００の切替部４５０は、ステップ３１で送信した信号に対し、ＮＡＴ装置２００から上述のＰＣＰ Ａｎｎｏｕｎｃｅ応答信号を受信しなかった場合、ＮＡＴ装置２００に異常が発生していると判断する。
【０１０１】
ステップ３２（Ｓ３２）において、切替部４５０は、ＮＡＴ装置の切替を開始する。これにより、ＰＣＰクライアント部４１５は、ＮＡＴ装置３００に対して運用系への切替を指示するため、上記通知領域に「Ａｃｔｉｖｅ」を設定してＰＣＰ Ａｎｎｏｕｎｃｅ要求信号をＮＡＴ装置３００に送信する。
【０１０２】
ステップ３３（Ｓ３３）において、待機系であったＮＡＴ装置３００が運用系へと状態遷移する。
【０１０３】
ステップ３４（Ｓ３４）において、ＮＡＴ装置３００のＰＣＰサーバ部３３５は、ＰＣＰクライアント装置４００に対して、状態遷移結果を伝えるため、ＰＣＰ Ａｎｎｏｕｎｃｅ応答信号を送信する。
【０１０４】
ステップ３５（Ｓ３５）において、ＰＣＰクライアント部４１５は、これまで運用系であったＮＡＴ装置２００に対し待機系への切替を指示するため、上記通知領域に「Ｉｎａｃｔｉｖｅ」を設定してＰＣＰ Ａｎｎｏｕｎｃｅ要求信号をＮＡＴ装置２００に送信する。
【０１０５】
ステップ３６（Ｓ３６）において、ＮＡＴ装置２００が待機系へと状態遷移する。
ステップ３７（Ｓ３７）において、ＮＡＴ装置２００のＰＣＰサーバ部２３５は、ＰＣＰクライアント装置４００に対して、状態遷移結果を伝えるため、ＰＣＰ Ａｎｎｏｕｎｃｅ応答信号を送信する。
【０１０６】
ステップ３８（Ｓ３８）において、ＮＡＴ装置３００は、Ｌ２スイッチ１１０及びＬ２スイッチ１２０に対し、ＧＡｒｐ信号を送信する。また、ステップ３９（Ｓ３９）において、ＮＡＴ装置３００は、ステップ３８で送信されたＧＡｒｐ信号に対する応答信号であるＧＡｒｐ Ｒｅｐｌｙ信号を受信する。
以上の動作により、アドレス変換システム１００はＮＡＴ装置の系切替を実施する。
【０１０７】
最後に、ＮＡＴ装置が交換された場合の動作について説明する。図１３は、ＮＡＴ装置が交換された場合のアドレス変換システム１００の動作の一例を示すシーケンスチャートである。なお、ここでは、図１２に示す動作により、待機系となったＮＡＴ装置２００が新たなＮＡＴ装置２００に交換された場合を例に説明する。すなわち、図１２において、ＮＡＴ装置３００が運用系であり、ＮＡＴ装置２００が待機系である。以下、図１３に沿って動作の流れを説明する。
【０１０８】
ステップ４０（Ｓ４０）において、待機系であるＮＡＴ装置２００の装置交換が行われる。
【０１０９】
ステップ４１（Ｓ４１）において、新たなＮＡＴ装置２００は、ＰＣＰクライアント装置４００に対して、ＰＣＰ Ａｎｎｏｕｎｃｅ応答信号を送信する。なお、ＰＣＰクライアント部４１５は、ＰＣＰ Ａｎｎｏｕｎｃｅ応答信号のＡｃｔｉｖｅ／Ｉｎａｃｔｉｖｅ／Ａｎｎｏｕｎｃｅ通知領域に、Ａｎｎｏｕｎｃｅを設定し、送信を行う。
【０１１０】
ステップ４２（Ｓ４２）において、ＰＣＰクライアント部４１５は、ＮＡＴ装置２００に対し待機系となるよう指示するため、上記通知領域に「Ｉｎａｃｔｉｖｅ」を設定してＰＣＰ Ａｎｎｏｕｎｃｅ要求信号をＮＡＴ装置２００に送信する。
【０１１１】
ステップ４３（Ｓ４３）において、ＮＡＴ装置２００のは、ＰＣＰクライアント装置４００に対して、ＰＣＰ Ａｎｎｏｕｎｃｅ応答信号を送信する。
【０１１２】
ステップ４４（Ｓ４４）において、ＰＣＰクライアント装置４００のＰＣＰクライアント部４１５は、記憶領域４３０から変換情報を取得する。具体的には、ＰＣＰクライアント部４１５は、静的な待ち受けポート設定情報及びポート変換情報並びに動的なポート変換情報を記憶領域４３０から読み出す。
【０１１３】
ステップ４５（Ｓ４５）において、ＰＣＰクライアント部４１５は、変換情報をＮＡＴ装置２００に送信する。具体的には、ＰＣＰクライアント部４１５は、待ち受けポート設定情報を上述したＰＣＰ ＭＡＰ要求信号を用いて、ＮＡＴ装置２００に送信する。また、ＰＣＰクライアント部４１５は、ポート変換情報を上述したＰＣＰ ＰＥＥＲ要求信号を用いて、ＮＡＴ装置２００に送信する。
【０１１４】
ステップ４６（Ｓ４６）において、ＮＡＴ装置２００は、受信したポート変換情報及び待ち受けポート設定情報を保存する。具体的には、ＮＡＴ装置２００のＰＣＰサーバ部２３５が、ステップ４５で送信されたＰＣＰ ＰＥＥＲ要求信号及びＰＣＰ ＭＡＰ要求信号を受信し、ポート変換情報及び待ち受けポート設定情報を記憶領域３２０に記憶する。
以上の動作により、交換された新たな待機系のＮＡＴ装置は、変換情報を取得することができる。
【０１１５】
以上説明したとおり、アドレス変換システム１００では、ＰＣＰクライアント装置４００を介して、運用系のＮＡＴ装置から待機系のＮＡＴ装置へと、パケットの受信を契機として生成された動的なアドレスの変換情報を転送することができる。また、変換情報の転送及びＮＡＴ装置の切替が、ＰＣＰの信号を用いることで実現されている。このようなアドレス変換システム１００によれば、アドレス変換の処理を二重化することができる。より具体的には、アドレス変換システム１００によれば、運用系のＮＡＴ装置及び待機系のＮＡＴ装置のロケーションによらず、ホットスタンバイの二重化が可能となる。
【０１１６】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。また、アドレス変換システム１００はコンピュータとしての機能を備えており、アドレス変換システム１００の各構成はＣＰＵによってプログラムを実行することによって実現し得る。
【０１１７】
プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（random access memory））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
【符号の説明】
【０１１８】
１、１００    アドレス変換システム
２、３    アドレス変換装置
２１、３１    アドレス変換制御部
２２、３２、４３    記憶部
２３、３３、４２    送信部
２４、３４、４１    受信部
１１０、１２０    Ｌ２スイッチ
２００、３００    ＮＡＴ装置
２１０、３１０    ＮＡＴ制御部
２２０、３２０、４３０    記憶領域
２３５、３３５    ＰＣＰサーバ部
４００    ＰＣＰクライアント装置
４１５    ＰＣＰクライアント部
４４０    静的変換情報取得部
４５０    切替部
５０１、５０２    ネットワーク
６００    加入者端末
【図１】
0006579608.tif 000002
【図２】
0006579608.tif 000003
【図３】
0006579608.tif 000004
【図４】
0006579608.tif 000005
【図５】
0006579608.tif 000006
【図６】
0006579608.tif 000007
【図７】
0006579608.tif 000008
【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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