(57)【要約】      （修正有）【課題】ＮＡＴ−ＧＷ装置を介して接続される、異なるネットワーク体系における端末装置間のトンネリング通信を実現する。【解決手段】外部セグメントと内部セグメントとの間に介在するＮＡＴ-ＧＷ装置は、トンネリングパケットの宛先を制御するトンネリング通信制御部と、外部端末装置とトンネリング通信終端装置間でトンネリングパケットの中継を行うトンネリングパケット中継部を有し、１つＴＣＰポートで接続を待受け、外部端末装置とＮＡＴ-ＧＷ装置間でＴＣＰのコネクション(ＴＣＰコネクション)を確立し、ＮＡＴ-ＧＷ装置間とトンネリング通信終端装置間で別のＴＣＰコネクションを確立し、外部端末装置と内部端末装置の各端末のＩＰアドレスとポート番号と各ＴＣＰコネクションとを対応付け、トンネリングパケットに含まれる宛先情報に対応するＴＣＰコネクションを用いて、外部セグメントと内部セグメント間のパケット通信する。【選択図】図１
2008211480.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ通信のためのあるアドレス体系を持つ外部セグメントに属する外部端末装置と、該外部セグメントとは異なるアドレス体系を持つ内部セグメントに属するトンネリング通信終端装置と内部端末装置とをＮＡＴ-ＧＷ装置を介して接続して、両端末装置間のセッション開始プロトコル(ＳＩＰ)にて確立されたセッション(ＳＩＰセッション)を用いてパケット通信する通信方法であって、
該内部セグメントにあるトンネリング通信を終端するトンネリング通信終端装置において、該ＳＩＰパケットを解析すると共に、該外部端末装置と該内部端末装置間のパケットのルーティングを制御して、該内部端末装置に対するパケットを送受信し、
該ＮＡＴ-ＧＷ装置において、トンネリングパケットを中継すると共に、１つＴＣＰポートで接続を待受け、該外部端末装置と該ＮＡＴ-ＧＷ装置間でＴＣＰのコネクション(ＴＣＰコネクションという)を確立し、該ＮＡＴ-ＧＷ装置間と該トンネリング通信終端装置間で別のＴＣＰコネクションを確立し、該外部端末装置と該内部端末装置の各端末のＩＰアドレスとポート番号と各ＴＣＰコネクションとを対応付け、該トンネリングパケットに含まれる宛先情報に対応するＴＣＰコネクションを用いて、該外部セグメントと該内部セグメント間でパケット通信することを特徴とする通信方法。
【請求項２】
該トンネリング通信終端装置と該外部端末装置は、該ＮＡＴ-ＧＷ装置へ接続するＴＣＰポート番号の問い合わせを行い、該ＮＡＴ-ＧＷ装置から返送されたＴＣＰポートへ対しコネクションを確立し、確立したＴＣＰコネクションを用いてトンネリング通信を行うことを特徴とする請求項１の通信方法。
【請求項３】
該ＮＡＴ-ＧＷ装置におけるパケットの中継及び該トンネリング通信終端装置におけるパケットの転送を許可する宛先ＩＰアドレスとポート番号の組合せを該ＳＩＰセッションが確立した宛先間でだけトンネリング通信を許可することを特徴とする請求項１または２の通信方法。
【請求項４】
該外部端末装置と該内部端末装置間で送受信されるパケットのアプリケーション層のプロトコルに依存しないでトンネリング通信を行うことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかの通信方法。
【請求項５】
データ通信のためのあるアドレス体系を持つ外部セグメントに属する外部端末装置と、該外部セグメントとは異なるアドレス体系を持つ内部セグメントに属するトンネリング通信終端装置及び内部端末装置とをＮＡＴ-ＧＷ装置によって接続して、両端末装置間のセッション開始プロトコル(ＳＩＰ)にて確立されたセッション(ＳＩＰセッション)を用いてパケット通信するネットワーク通信システムであって、
該内部セグメントにおいてトンネリング通信を終端するトンネリング通信終端装置は、トンネリングパケットに関する変換を行う該パケット変換部と、該トンネリングパケットを送受信するトンネリングパケット伝達部と、該ＳＩＰパケットを解析するＳＩＰ解析部と、該外部端末装置と該内部端末装置間のパケットのルーティングを制御するパケットルーティング制御部と、該内部端末装置から受信したパケットを該パケットルーティング制御部へ通知し及び該パケットルーティング制御部から通知されたパケットを該内部端末装置へ送信する機能を有するパケット転送部とを有し、
該ＮＡＴ-ＧＷ装置は、トンネリングパケットの宛先を制御するトンネリング通信制御部と、該外部端末装置と該トンネリング通信終端装置間でトンネリングパケットの中継を行うトンネリングパケット中継部を有し、かつ、該ＮＡＴ−ＧＷ装置は、１つＴＣＰポートで接続を待受け、該外部端末装置と該ＮＡＴ-ＧＷ装置間でＴＣＰのコネクション(ＴＣＰコネクション)を確立し、該ＮＡＴ-ＧＷ装置間と該トンネリング通信終端装置間で別のＴＣＰコネクションを確立し、該外部端末装置と該内部端末装置の各端末のＩＰアドレスとポート番号と各ＴＣＰコネクションとを対応付け、該トンネリングパケットに含まれる宛先情報に対応するＴＣＰコネクションを用いて、該外部セグメントと該内部セグメント間のパケット通信することを特徴とするネットワーク通信システム。
【請求項６】
トンネリングパケットに送信元、宛先のＩＰアドレスとポート番号を付加することによって、該ＮＡＴ-ＧＷ装置が開設する１つのＴＣＰポートで複数の内部端末装置に対して複数の接続の通信を行うことを特徴とする請求項５のネットワーク通信システム。
【請求項７】
該外部端末装置と該内部端末装置の間のトンネリング通信経路確立において、該トンネリング通信終端装置の該ＳＩＰメッセージ解析部でＳＩＰメッセージを解析して、外部セグメントと内部セグメントの間の通信を許可するＩＰアドレスとポート番号を決定することを特徴とする請求項５又は６のネットワーク通信システム。
【請求項８】
該ＳＩＰセッションが確立された外部端末装置と内部端末装置の間の通信経路において、アプリケーション層のプロトコルに依存することなく通信を行うことを特徴とする請求項５乃至７のいずれかのネットワーク通信システム。
【請求項９】
データ通信のためのあるアドレス体系を持つ外部セグメントに属する外部端末装置と、該外部セグメントとは異なるアドレス体系を持つ内部セグメントに属する内部端末装置とをＮＡＴ-ＧＷ装置を介して接続し、両端末装置間のセッション開始プロトコル(ＳＩＰ)にて確立されたセッション(ＳＩＰセッション)を用いてパケットを通信する通信用プログラムであって、
該内部セグメントにあるトンネリング通信を終端するトンネリング通信終端装置において、該ＳＩＰパケットを解析すると共に、該外部端末装置と該内部端末装置間のパケットのルーティングを制御して、該内部端末装置に対するパケットを送受信する機能を有し、
該ＮＡＴ-ＧＷ装置において、トンネリングパケットを中継すると共に、１つＴＣＰポートで接続を待受け、該外部端末装置と該ＮＡＴ-ＧＷ装置間でＴＣＰのコネクション(ＴＣＰコネクションという)を確立し、該ＮＡＴ-ＧＷ装置間と該トンネリング通信終端装置間で別のＴＣＰコネクションを確立し、該外部端末装置と該内部端末装置の各端末のＩＰアドレスとポート番号と各ＴＣＰコネクションとを対応付け、該トンネリングパケットに含まれる宛先情報に対応するＴＣＰコネクションを用いて、該外部セグメントと該内部セグメント間でパケット通信する機能を有することを特徴とする通信用プログラム。
【請求項１０】
データ通信のためのあるアドレス体系を持つ、外部端末装置を含む外部セグメントと、該外部セグメントとは異なるアドレス体系を持ち、トンネリング終端装置及び内部端末装置を含む内部セグメントとの間に介在して、両端末装置間のセッション開始プロトコル(ＳＩＰ)にて確立されたセッション(ＳＩＰセッション)を用いてパケット通信を管理するＮＡＴ-ＧＷ装置において、
トンネリングパケットの宛先を制御するトンネリング通信制御部と、該外部端末装置と該トンネリング通信終端装置間でトンネリングパケットの中継を行うトンネリングパケット中継部を有し、１つＴＣＰポートで接続を待受け、該外部端末装置と該ＮＡＴ-ＧＷ装置間でＴＣＰのコネクション(ＴＣＰコネクション)を確立し、該ＮＡＴ-ＧＷ装置間と該トンネリング通信終端装置間で別のＴＣＰコネクションを確立し、該外部端末装置と該内部端末装置の各端末のＩＰアドレスとポート番号と各ＴＣＰコネクションとを対応付け、該トンネリングパケットに含まれる宛先情報に対応するＴＣＰコネクションを用いて、該外部セグメントと該内部セグメント間のパケット通信することを特徴とするＮＡＴ-ＧＷ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネットワーク通信方法及びそのシステムに係り、特に、ネットワークアドレス変換装置(以下、ＮＡＴ装置（Network Address Translator）という)によって接続された、異なるＩＰアドレス（Internet Protocol Address）体系を持つネットワーク間におけるＮＡＴ装置を越えたパケット通信を実現するトンネリング通信システム及びその方法、及びそのシステムに使用されるＮＡＴ-ＧＷ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、企業が利用するネットワークは、企業内のローカルなネットワーク(以下、内部セグメントという)と、インターネットなどの外部のネットワーク(以下、外部セグメントという)と、外部セグメントに対して公開しているサーバ装置を設置しているＤＭＺセグメント（Demilitarized Zone）の３つに大きく分けられ、各セグメント間はＦＷ（Fire Wall）装置で区切られている。
【０００３】
このようなネットワーク構成において、例えば外部セグメントと内部セグメント間でＳＩＰ（Session Initiation Protocol）を用いた通信を行う場合には、通常のＮＡＴ機能に加えてＳＩＰメッセージ内のＳＤＰ（Session Description Protocol）を解析し、ＳＤＰ内のＩＰアドレスを変換するＳＩＰ-ＮＡＴ機能の技術が用いられている。
なお、ＮＡＴ装置については非特許文献１に開示され、またＳＩＰについては非特許文献２及び３に、ＳＤＰについては非特許文献４にそれぞれ詳しく開示されている。
【０００４】
【非特許文献１】K. Egevang, P. Francis、“The IP Network Address Translator (NAT)”、May 1994、URL: http://www.ietf.org/rfc/rfc1631.txt
【非特許文献２】M. Handley, H. Schulzrinne, E. Schooler, J. Rosenberg、“ SIP: Session Initiation Protocol”、 March 1999、URL：http://www.ietf.org/rfc/rfc2543.txt
【非特許文献３】J. Rosenberg, H. Schulzrinne, G. Camarillo, A. Johnston, J. Peterson, R. Sparks, M. Handley, E. Schooler、“ SIP: Session Initiation Protocol”、 June 2002、URL：http://www.ietf.org/rfc/rfc3261.txt
【非特許文献４】M. Handley, V. Jacobson、“SDP: Session Description Protocol”、 April 1999、URL：http://www.ietf.org/rfc/rfc2327.txt
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来技術によれば、ＳＩＰセッションを使用したデータ通信システムにおいて、ＮＡＴ装置によって接続された内部セグメントにあるＳＩＰサーバを介した通信を行えないという問題がある。
【０００６】
また、ＮＡＴ装置によって接続される内部セグメントの端末との間でＳＩＰセッションを使用したデータ通信を行う場合に、ＳＩＰサーバにグローバルなＩＰアドレスを付加し、外部セグメントに公開する必要がある。しかも、通信で使用するポートが複数ある場合にはその全てのポートの通信を許可する必要があるため、ネットワークに対するセキュリティの設定を変更しなければならない。
【０００７】
本発明の目的は、上記従来技術の不具合を解決し、ＮＡＴ−ＧＷ装置を介して接続される、異なるネットワーク体系における端末装置間の通信を実現するトンネリング通信方法、そのシステム、それに使用される通信用プログラム及びＮＡＴ-ＧＷ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る通信方法は、好ましくは、データ通信のためのあるアドレス体系を持つ外部セグメントに属する外部端末装置と、外部セグメントとは異なるアドレス体系を持つ内部セグメントに属するトンネリング通信終端装置と内部端末装置とをＮＡＴ-ＧＷ装置を介して接続して、両端末装置間のセッション開始プロトコル(ＳＩＰ)にて確立されたセッション(ＳＩＰセッション)を用いてパケット通信する通信方法であって、
内部セグメントにあるトンネリング通信を終端するトンネリング通信終端装置において、ＳＩＰパケットを解析すると共に、外部端末装置と内部端末装置間のパケットのルーティングを制御して、内部端末装置に対するパケットを送受信し、
ＮＡＴ-ＧＷ装置において、トンネリングパケットを中継すると共に、１つＴＣＰポートで接続を待受け、外部端末装置とＮＡＴ-ＧＷ装置間でＴＣＰのコネクション(ＴＣＰコネクションという)を確立し、ＮＡＴ-ＧＷ装置間とトンネリング通信終端装置間で別のＴＣＰコネクションを確立し、外部端末装置と内部端末装置の各端末のＩＰアドレスとポート番号と各ＴＣＰコネクションとを対応付け、トンネリングパケットに含まれる宛先情報に対応するＴＣＰコネクションを用いて、外部セグメントと内部セグメント間でパケット通信することを特徴とする通信方法である。
【０００９】
好ましい例では、トンネリング通信終端装置と外部端末装置は、ＮＡＴ-ＧＷ装置へ接続するＴＣＰポート番号の問い合わせを行い、ＮＡＴ-ＧＷ装置から返送されたＴＣＰポートへ対しコネクションを確立し、確立したＴＣＰコネクションを用いてトンネリング通信を行う。
また、好ましくは、ＮＡＴ-ＧＷ装置におけるパケットの中継及びトンネリング通信終端装置におけるパケットの転送を許可する宛先ＩＰアドレスとポート番号の組合せをＳＩＰセッションが確立した宛先間でだけトンネリング通信を許可する。
また、好ましくは、外部端末装置と内部端末装置間で送受信されるパケットのアプリケーション層のプロトコルに依存しないでトンネリング通信を行う。
【００１０】
本発明に係るネットワーク通信システムは、好ましくは、データ通信のためのあるアドレス体系を持つ外部セグメントに属する外部端末装置と、外部セグメントとは異なるアドレス体系を持つ内部セグメントに属するトンネリング通信終端装置及び内部端末装置とをＮＡＴ-ＧＷ装置によって接続して、両端末装置間のセッション開始プロトコル(ＳＩＰ)にて確立されたセッション(ＳＩＰセッション)を用いてパケット通信するネットワーク通信システムであって、
内部セグメントにおいてトンネリング通信を終端するトンネリング通信終端装置は、トンネリングパケットに関する変換を行うパケット変換部と、トンネリングパケットを送受信するトンネリングパケット伝達部と、ＳＩＰパケットを解析するＳＩＰ解析部と、外部端末装置と内部端末装置間のパケットのルーティングを制御するパケットルーティング制御部と、内部端末装置から受信したパケットをパケットルーティング制御部へ通知し及びパケットルーティング制御部から通知されたパケットを内部端末装置へ送信する機能を有するパケット転送部とを有し、
ＮＡＴ-ＧＷ装置は、トンネリングパケットの宛先を制御するトンネリング通信制御部と、外部端末装置とトンネリング通信終端装置間でトンネリングパケットの中継を行うトンネリングパケット中継部を有し、かつ、ＮＡＴ−ＧＷ装置は、１つＴＣＰポートで接続を待受け、外部端末装置とＮＡＴ-ＧＷ装置間でＴＣＰのコネクション(ＴＣＰコネクション)を確立し、ＮＡＴ-ＧＷ装置間とトンネリング通信終端装置間で別のＴＣＰコネクションを確立し、外部端末装置と内部端末装置の各端末のＩＰアドレスとポート番号と各ＴＣＰコネクションとを対応付け、トンネリングパケットに含まれる宛先情報に対応するＴＣＰコネクションを用いて、外部セグメントと内部セグメント間のパケット通信することを特徴とするネットワーク通信システムである。
【００１１】
また、本発明はトンネリング終端装置及びＮＡＴ−ＧＷ装置で上記動作又は機能を実現するプログラムとしても構成され得る。
また、本発明に係るＮＡＴ−ＧＷ装置は、データ通信のためのあるアドレス体系を持つ、外部端末装置を含む外部セグメントと、外部セグメントとは異なるアドレス体系を持ち、トンネリング終端装置及び内部端末装置を含む内部セグメントとの間に介在して、両端末装置間のセッション開始プロトコル(ＳＩＰ)にて確立されたセッション(ＳＩＰセッション)を用いてパケット通信を管理するＮＡＴ-ＧＷ装置において、
トンネリングパケットの宛先を制御するトンネリング通信制御部と、外部端末装置とトンネリング通信終端装置間でトンネリングパケットの中継を行うトンネリングパケット中継部を有し、１つＴＣＰポートで接続を待受け、外部端末装置とＮＡＴ-ＧＷ装置間でＴＣＰのコネクション(ＴＣＰコネクション)を確立し、ＮＡＴ-ＧＷ装置間とトンネリング通信終端装置間で別のＴＣＰコネクションを確立し、外部端末装置と内部端末装置の各端末のＩＰアドレスとポート番号と各ＴＣＰコネクションとを対応付け、トンネリングパケットに含まれる宛先情報に対応するＴＣＰコネクションを用いて、外部セグメントと内部セグメント間のパケット通信することを特徴とするＮＡＴ-ＧＷ装置である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ＮＡＴ-ＧＷ装置を介して接続される、異なるネットワーク体系における端末装置間の通信を実現することができる。また、トンネリングパケットに送信元、宛先情報を付加することで１つのＴＣＰポートで複数の端末装置を複数の接続で通信することができる。更にＳＩＰメッセージによる通信経路の制御を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態について図を参照して詳細に説明する。
図１はネットワーク通信システムの構成例を示す。
この通信システムにおいて、それぞれ異なるアドレス体系を持つ外部セグメント１０と内部セグメント１２との間には、両者を接続するＤＭＺセグメント（Demilitarized Zone）１１が介在する。外部セグメント１０には種々の端末装置が存在するが、この例では、ＮＡＴ−ＧＷ装置１１３を経由しない端末１０２や、ＮＡＴ−ＧＷ装置１１３を経由する外部端末装置１０３が含まれる。外部端末装置１０３はインターネット１０４を介してＤＭＺセグメント１１３を介して内部端末装置１３に接続され得る。これをＮＡＴ越え通信という。なお、ＮＡＴ−ＧＷ装置１１３を経由する外部端末装置１０３の構成については後述する。
【００１４】
ＤＭＺセグメント１１３はファイアウォール１１２及びＮＡＴ−ＧＷ装置１１３を有する。ＮＡＴ−ＧＷ装置１１３は、外部セグメント１０にある外部端末装置（ＮＡＴ−ＧＷ装置を経由する）１０３に対するアドレス変換を行い、トンネリング終端装置１０５との通信（トンネリング通信）によりＮＡＴ越し通信を中継する。一方、ＮＡＴ−ＧＷ装置１１３を経由しない端末１０２からのアクセスはファイアウォール１１２によって遮断される。なお、ＮＡＴ−ＧＷ装置１１３は、本発明に特徴的な機能を有し、その構成については後述する。
【００１５】
内部セグメント１２には、複数の内部端末装置１３１、１３２（総称して１３ということがある）、トンネリング通信を終端して内部端末装置１３にパケットを転送するトンネリング通信終端装置１４、ＳＩＰメッセージの中継を行うＳＩＰサーバ１５が含まれる。
なお、トンネリング終端装置１０５の構成については後述する。
【００１６】
図２は外部端末装置１０３の構成を示す。
外部端末装置１０３はＮＡＴ越え通信が行える端末であり、パケット通信を実現するＳＩＰアプリケーション２１０を有する。このＳＩＰアプリケーション２０１は、ＳＩＰプロトコルを処理して、ＳＩＰサーバ１５と通信を行いＳＩＰセッションの確立を行うＳＩＰ部２０２と、ＳＩＰ部２０２によって確立されたＳＩＰセッション上で、音声や映像等のメディアデータの送受信を行うメディア部２０３と、トンネリングパケットの生成を行うパケット変換部２０４と、ＮＡＴ-ＧＷ装置１１３との間でトンネリング通信を行うトンネリングパケット伝達部２０５と、ＩＰパケットの送信を行うソケット部２０６を有する。通常の通信パケットがヘッダ部とデータ部から成るのに対して、パケット変換部２０４で生成されるトンネリングパケットは、これらの各部に加えて、トンネル通信用のアドレスを保持するトンネルパケットヘッダ部を有する。
なお、このＳＩＰアプリケーション２１０における上記諸機能はハードウェア資源である処理装置（ＣＰＵ）で所定のアプリケーションが実行されることで実現する。
【００１７】
図３はＮＡＴ-ＧＷ装置１１３の構成を示す。
ＮＡＴ-ＧＷ装置１１３は、外部端末装置１０３または内部端末装置１３のトンネリング通信終端装置１４から受信したトンネリングパケットから宛先を取得し、その宛先のＩＰアドレスに対してトンネリングパケットを中継するトンネリングパケット中継部３０２と、宛先のＩＰアドレスとポート番号とＴＣＰコネクションとを対応づけトンネリング通信の宛先を管理するトンネリング通信制御部３０１と、トンネリングパケットの送信を行うソケット部３０３、及び送受信データ及び通信のための管理情報を格納するメモリ３０４を有する。特徴的なことは、メモリ３０４内に、トンネリングパケットの中継を管理するためのパケット中継テーブル４０（図４）を格納し、この中継テーブル４０を参照して外部端末装置１０３とトンネリング通信終端装置１４との間でパケットを中継する。
【００１８】
図４に示すように、パケット中継テーブル４０は、内部端末装置１３のＩＰアドレスとポート番号から成る宛先４０１と、それに対応して形成されたコネクション４０２を登録して管理する。
【００１９】
図５はトンネリング通信終端装置１４の構成を示す。
トンネリング通信終端装置１４は、受信したＳＩＰメッセージ内のＩＰアドレスとポート番号を取得または設定するＳＩＰ解析部５０１と、トンネリングパケットの生成を行うパケット変換部５０２と、ＮＡＴ-ＧＷ装置１１３との間でトンネリング通信を行うトンネリングパケット伝達部５０３と、外部端末装置１０３のＩＰアドレス及びポート番号とトンネリング通信終端装置１４のポート番号と、内部端末装置１３またはＳＩＰサーバ１５のＩＰアドレスとポート番号の対応付けを行い、トンネリング通信終端装置１４が受信したパケットの宛先を管理するパケットルーティング制御部５０５と、内部端末装置１３またはＳＩＰサーバ１５へのパケットの送受信を行うパケット転送部５０６、及びメモリ５０７を有して構成される。
特徴的なことは、メモリ５０７内に、トンネリングパケットの中継を管理するためのパケット転送テーブル６０（図６）を格納し、この転送テーブル６０を参照することでＮＡＴ−ＧＷ１１３と内部端末装置１３との間のパケットの転送を管理する。
【００２０】
図６に示すように、パケット転送テーブル６０は、コネクション６１に対応して、外部端末装置のＩＰアドレス及びポート番号６２、トンネリング終端装置１４の開設ポート番号６３、内部端末装置のＩＰアドレス及びポート番号６４の対を登録して管理する。パケットルーティング制御部５０５はこのパケット転送テーブル６０を参照することで、外部端末装置のＩＰアドレス及びポート番号と、トンネリング通信終端装置１４のポート番号と、内部端末装置１３またはＳＩＰサーバ１５のＩＰアドレスとポート番号の対応付けを行ってそのルートを設定する。
【００２１】
次に、図７以降の図を参照して、ＮＡＴ越えトンネリング通信の動作を説明する。
図７は外部端末装置１０３から起動で通信を開始し、内部端末装置１３とのＮＡＴ越え通信終了後に経路を切断するまでの手順を示す。
外部端末装置１０３と内部端末装置１３と間の通信手順として、まず、ＮＡＴ−ＧＷ装置１１３を中継して外部端末装置１０３とトンネリング通信終端装置１４との間でＴＣＰコネクション(connection)を確立する工程７０１（詳細は図８参照）、次に外部端末装置１０３と、ＮＡＴ−ＧＷ装置１１３、トンネリング通信終端装置１４、ＳＩＰサーバ１５、内部端末装置１３との間でトンネリング通信経路を確立する工程７０２（詳細は図９，１０参照）、次に確立された通信経路を用いて、ＮＡＴ−ＧＷ装置１１３等を介して外部端末装置１０３と内部端末装置１３との間でメディアデータなどのデータパケットの送受信を行う工程７０３（詳細は図１３，１４参照）、データの通信が終わると、最後にトンネリング通信経路を切断する工程７０４（詳細は図１１，１２参照）、の各工程の処理を行う。
【００２２】
次に、図８以降を参照して、各処理工程７０１〜７０４について詳細に説明する。
図８を参照してコネクション(connection)の確立動作７０１について説明する。
まず、トンネリング通信終端装置１４から、ＮＡＴ-ＧＷ装置１１３へトンネリング通信にて接続するＴＣＰポート番号の問い合わせを行う（Ｓ８０１）。ＮＡＴ-ＧＷ装置１１３は使用されていないＴＣＰポート“５０８０”を開設して、その開設したポート番号“５０８０”を問い合わせ元のトンネリング通信終端装置１４へ返送する（Ｓ８０２）。ポート番号を受信したトンネリング終端装置はそのポート番号“５０８０”に対してＳＩＰサーバ１５への通信用ＴＣＰコネクション(Connection１)を確立する（Ｓ８０３）。
【００２３】
同様にして、外部端末装置１０３からＮＡＴ−ＧＷ装置１１３に対してもトンネリング通信で接続するＴＣＰポート番号の問い合わせを行う（Ｓ８１１）。ＮＡＴ-ＧＷ装置１１３は使用されていないＴＣＰポート“５０８１”を開設して、その開設したポート番号“５０８１”を問い合わせ元の外部端末装置１０３へ返送する（Ｓ８１２）。ポート番号を受信した外部端末装置１０３はそのポート番号“５０８１”に対して通信用ＴＣＰコネクション(Connection２)を確立する（Ｓ８１３）。外部端末装置１０３とＮＡＴ−ＧＷ装置１１３との間の通信用ＴＣＰコネクション(Connection２)が確立した時点で、宛先のアドレス、ポート番号及びＴＣＰコネクションの対がパケット中継テーブル４０に登録される。
【００２４】
次に、図９及び１０を参照して、トンネンリング通信経路確立動作７０２について説明する。図９は外部端末装置１０３から通信を開始する場合の動作を示し、図１０は内部端末装置１３から通信を開始する場合の動作を示す。
図９において、まず、外部端末装置１０３は、INVITEリクエスト(ＳＩＰセッション確立要求)を送信元に外部端末装置自身のＩＰアドレスとポート番号を設定し、宛先にＳＩＰサーバのＩＰアドレスとポート番号を設定したトンネリングパケットとして、ＮＡＴ-ＧＷ装置１１３へ送信する（Ｓ９０１）。
【００２５】
トンネリングパケットを受信したＮＡＴ-ＧＷ装置１１３は、宛先に設定されているＩＰアドレスとポート番号を認識して、そのパケットをトンネリング通信終端装置１４へ中継する（Ｓ９０２）。トンネリングパケットを受信したトンネリング通信終端装置１４は、そのトンネリングパケットを通常のパケットに変換し、ＳＩＰメッセージ内の外部端末装置１０３のＩＰアドレスとポート番号をトンネリング通信終端装置１４のＩＰアドレスとポート番号に書換え、宛先に設定されているＳＩＰサーバ１５へそのパケットを転送する（Ｓ９０３）。INVITEリクエストを受信したＳＩＰサーバ１５は、ＳＩＰメッセージの宛先に設定されているＳＩＰ-ＵＲＩから内部端末装置１３へINVITEリクエストを送信する（Ｓ９０４）。また、ＳＩＰサーバ１５は、INVITEリクエストを受信すると、ＳＩＰセッション確立の処理を継続していることを意味する１００TRYINGをトンネリング通信終端装置１４へ返送する（Ｓ９０５）。この１００TRYINGはＮＡＴ−ＧＷ装置１１３を介して外部端末装置１０３へ送信される（Ｓ９０６，９０７）。
【００２６】
INVITEリクエストを受信した内部端末装置１３は、１８０RINGINGレスポンス(ＳＩＰセッション確立処理中)と２００ＯＫ（ＳＩＰセッション確立許可）レスポンスをＳＩＰサーバ１５へ送信する（Ｓ９１１，Ｓ９２１）。
ＳＩＰサーバ１５は、受信した１８０RINGINGレスポンスを、INVITEリクエスト送信経路を逆に辿って、トンネリング通信終端装置１４、ＮＡＴ-ＧＷ装置１１３を経由して外部端末装置１０３へ送信する（Ｓ９１２〜Ｓ９１４）。
【００２７】
同様にして、２００ＯＫレスポンスを受信したＳＩＰサーバ１５は、トンネリング通信終端装置１４へレスポンスパケットを送信する（Ｓ９２２）。２００ＯＫレスポンスのレスポンスパケットを受信したトンネリング通信終端装置１４は、そのパケットから内部端末装置１３のＩＰアドレスとポート番号を取得し、また、先のINVITEリクエストから取得した外部端末装置１０３のＩＰアドレスと、ポート番号と、トンネリング通信終端装置がメディア転送用に開設したポート番号と、２００ＯＫレスポンスから取得した内部端末装置１３のＩＰアドレスとポート番号を対応付けて、パケット転送テーブル６０に登録する。そして、２００ＯＫレスポンスを、送信元に内部端末装置１３のＩＰアドレスとポート番号を設定し、宛先に外部端末装置１０３のＩＰアドレスとポート番号を設定したトンネリングパケットに変換して、ＮＡＴ-ＧＷ装置１１３へ送信する（Ｓ９２３）。トンネリングパケットに変換された２００ＯＫレスポンスを受信したＮＡＴ-ＧＷ装置１１３は、宛先となる外部端末装置１０３へそのパケットを送信する（Ｓ９２４）。これによってＴＣＰコネクション３とＴＣＰコネクション４が確立した（Ｓ９３１、９３２）。そして、外部端末装置１０３からＡＣＫレスポンスが同様の経路（先のコネクション１，２含む）を経由して内部端末装置１３へ送信される（Ｓ９４１〜９４４）。
【００２８】
図１０は、内部端末装置１３から通信を開始する場合の動作を示す。
この動作は、図９に示した手順とは逆であるが、基本的な動作原理は図９の動作と変わらない。その動作手順は、図９の動作手順から容易に理解されるであろうから、詳細な説明は省略する。
【００２９】
次に、図１３及び１４を参照してメディアデータ等のパケットの送受信動作７０３について説明する。ここで、図１３は外部端末装置１０３から内部端末装置１３へのパケットの送信手順を示し、図１４は逆に、内部端末装置１３から外部端末装置１０３へのパケットの送信手順を示す。
【００３０】
図１３において、まず、外部端末装置１０３にて、送信元に外部端末装置１０３のＩＰアドレスとポート番号を設定し、宛先に内部端末装置（例えば１３１）のＩＰアドレスとポート番号を設定したトンネリングパケットを生成して（Ｓ１３００）、そのトンネリングパケットをＮＡＴ-ＧＷ装置１１３へ送信する（Ｓ１３０１）。
ＮＡＴ-ＧＷ装置１１３は、外部端末装置１０３から送信されたトンネリングパケットを受信すると（１３０２）、トンネリングパケットの宛先ＩＰアドレスとポート番号から対応するＴＣＰコネクションをパケット中継テーブル４０から取得して（Ｓ１３０３）、中継すべき宛先がこの中継テーブル４０に登録されているか否かを判断する（Ｓ１３０４）。その結果、中継すべき宛先が中継テーブル４０に未登録の場合は、パケットを破棄して次の受信を待つ（Ｓ１３０４）。一方、宛先が登録済みの場合は対応するＴＣＰコネクションによりトンネリング通信終端装置１４へトンネリングパケットを中継する（Ｓ１３０５）。
【００３１】
トンネリング通信終端装置１４は、ＮＡＴ-ＧＷ装置１１３から送信されたトンネリングパケットを受信すると（Ｓ１３０６）、トンネリングパケットから送信データと宛先ＩＰアドレスとポート番号を取得して（Ｓ１３０７）、パケット転送テーブル１０を参照して内部端末装置１３１のＩＰアドレスとポート番号と一致する登録情報があるか否かを判定する（Ｓ１３０９）。その結果、一致する登録情報が無かった場合はパケットを破棄して次の受信を待つ。一方、一致する情報があった場合には、トンネリングパケットを通常のパケットに変換して、そのパケットを該当する内部端末装置１３１へ送信する（Ｓ１３０９）。
【００３２】
次に、図１４を参照して、内部端末装置１３から外部端末装置１０３へパケットを送信する動作について説明する。
例えば、内部端末装置１３２は、図１０におけるINVITEリクエストから取得したトンネリング通信終端装置１４のＩＰアドレスとポート番号宛てに、メディアデータなどのデータパケットを送信する（Ｓ１４００）。トンネリング通信終端装置１４は、内部端末装置１３２から送信されたデータパケットを受信すると（Ｓ１４０１）、パケット転送テーブル６０を参照してから送信元のＩＰアドレスとポート番号に対応して登録された外部端末装置１０３のＩＰアドレスとポート番号を取得して、トンネリングパケットを生成し（Ｓ１４０２）、そのトンネリングパケットをＮＡＴ-ＧＷ装置１１３へ送信する（Ｓ１４０４）。
なお、パケット転送テーブル６０を検索した結果、対応する外部端末装置１０３に関するアドレス情報等が無い場合には、トンネリングパケットは破棄され、次の受信を待つことになる（Ｓ１４０３）。
【００３３】
ＮＡＴ-ＧＷ装置１１３は、トンネリング通信終端装置１４からトンネリングパケットを受信すると（Ｓ１４０５）、トンネリングパケットの宛先ＩＰアドレスとポート番号を取得し（Ｓ１４０６）、パケット中継テーブル４０に外部端末装置１０３のＩＰアドレスとポート番号が登録されているか否かを判定する（Ｓ１４０７）。判定の結果、そのＩＰアドレス等が登録されていれば、その対応するＴＣＰコネクションを介して外部端末装置１０３へトンネリングパケットを送信する（Ｓ１４０９）。一方、それが登録されていなければ、パケットを破棄して、次の受信を待つ。
外部端末装置１０３は、ＮＡＴ-ＧＷ装置１１３から送信されたトンネリングパケットを受信して、そのトンネリングパケットから内部端末装置１３２が送信したデータを取得する（Ｓ１４０９）。
【００３４】
次に、図１１及び１２を参照して、外部端末装置と内部端末装置間の通信経路を切断する動作７０４について説明する。
図１１は内部端末装置から切断する場合を示し、図１２は外部端末装置１０３から切断する場合を示す。
内部端末装置１３から通信を切断する場合、図１１のように、内部端末装置１３からBYEリクエスト(ＳＩＰセッション終了要求)をＳＩＰサーバ１４へ送信する（Ｓ１１０１）。ＳＩＰサーバ１４は、受信したBYEリクエストを、確立済みの通信経路を通して外部端末装置１０３へ送信する（Ｓ１１０２〜Ｓ１１０４）。
BYEリクエストを受信した外部端末装置１０３は、２００ＯＫ(ＳＩＰセッション正常終了)レスポンスを、当該通信経路を通してＮＡＴ−ＧＷ装置１１３、トンネリング通信終端装置１５、ＳＩＰサーバ１４へ返送する（Ｓ１２０１〜Ｓ１２０３）。
【００３５】
ここで、トンネリング通信終端装置１５は２００ ＯＫ(ＳＩＰセッション正常終了)を受信すると、ＳＩＰサーバ１４へ２００ＯＫ(ＳＩＰセッション正常終了)レスポンスを送信した後、パケット転送テーブル６０に登録されている外部端末装置１０３のＩＰアドレスとポート番号と、トンネリング通信終端装置１４のポート番号と、内部端末装置１３のＩＰアドレスとポート番号を削除する。そして、内部端末装置１３に対するメディアデータ転送用ＴＣＰコネクションを切断し、かつその転送用に開設したポートを閉じて、通信経路の切断を終了する。
なお、図１２に示す、外部端末装置１０３から切断する動作は、図１１とは逆であるが、実質的な原理は同様であるので、その説明を省略する。
【００３６】
以上のように、本実施例によれば、ＮＡＴ−ＧＷ装置１１３が外部端末装置１０３のＩＰアドレス、ポート番号、ＴＣＰコネクションを対応付けて、中継テーブル４０に登録しておくことで、１つのＴＣＰポートで複数種（複数ポート相当）のデータ通信を処理することができる。すなわち、従来のファイアウォール１１２のように、使用する数分のポートを開設する必要がなく、１つのＴＣＰポートを開設して、トンネリングパケットに送信元、宛先情報を付加することにより、１つのＴＣＰポートで複数の端末装置を複数の接続で通信することができる。１つのＴＣＰポートのみで実現できるので、開設ポート数の低減に寄与する。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】一実施形態におけるネットワーク通信システムの構成例を示す図。
【図２】一実施形態における外部端末装置１０３の構成を示す図。
【図３】一実施形態におけるＮＡＴ-ＧＷ装置１１３の構成を示す図。
【図４】一実施形態におけるパケット中継テーブル４０の構成を示す図。
【図５】一実施形態におけるトンネリング通信終端装置１４の構成を示す図。
【図６】一実施形態におけるパケット転送テーブル６０の構成を示す図。
【図７】一実施形態におけるトンネリング通信経路確立手順を示すシーケンス図。
【図８】一実施形態におけるトンネリング通信を行うＴＣＰコネクション確立の手順を示すシーケンス図。
【図９】一実施形態におけるトンネリング通信経路確立の手順を示すシーケンス図。
【図１０】一実施形態におけるトンネリング通信経路確立の手順を示すシーケンス図。
【図１１】一実施形態におけるトンネリング通信を内部端末装置から切断する手順を示すシーケンス図。
【図１２】一実施形態におけるトンネリング通信を外部端末装置から切断する手順を示すシーケンス図。
【図１３】一実施形態におけるトンネリング通信において外部端末装置から内部端末装置へパケットを送信するときの処理の流れを示す図。
【図１４】一実施形態におけるトンネリング通信において内部端末装置から外部端末装置へパケットを送信するときの処理の流れを示す図。
【符号の説明】
【００３８】
１０：外部セグメント、  １１：ＤＭＺセグメント、  １２:内部セグメント、  １０２、１０３：外部端末装置、１１３：ＮＡＴ−ＧＷ装置、  １３、１３１、１３２、：内部端末装置、  １４：トンネリング通信終端装置、  １５：ＳＩＰサーバ、  １１２：ファイアウォール、  ２０１：ＳＩＰアプリケーション、  ２０２：ＳＩＰ部、  ２０３：メディア部、  ２０４：パケット変換部、  ２０５：トンネリングパケット伝達部、  ２０６：ソケット部、  ３０１：トンネリング通信制御部、  ３０２：トンネリングパケット中継部、  
４００：パケット中継テーブル、  ５０１：ＳＩＰ解析部、  ５０２：パケット変換部、  ５０３：トンネリングパケット伝達部、  ５０４：ソケット部、  ５０５：パケットルーティング制御部、  ５０６：パケット転送部、  ６００：パケット転送テーブル
【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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【手続補正書】
【提出日】平成19年3月1日(2007.3.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１４】
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