(57)【要約】【課題】ＩＰｖ４ネットワークとＩＰｖ６ネットワークとの間でパケット変換を行うのにあたって、ＴＣＰに基づきパケットサイズの制御が行えるＩＰｖ６／ＩＰｖ４パケット変換システムを提供すること。【解決手段】ＩＰｖ４ネットワークとＩＰｖ６ネットワークとの間に接続されたＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータにより、ＩＰｖ６とＩＰｖ４のパケット変換を行うＩＰｖ６／ＩＰｖ４パケット変換システムであって、前記ＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータには、ＩＰｖ４サーバーに所定値のＭＳＳ（最大セグメントサイズ）データを出力するＭＳＳ出力手段、を設けたことを特徴とするもの。【選択図】        図１
2005020116.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＰｖ４ネットワークとＩＰｖ６ネットワークとの間に接続されたＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータにより、ＩＰｖ６とＩＰｖ４のパケット変換を行うＩＰｖ６／ＩＰｖ４パケット変換システムであって、
前記ＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータには、ＩＰｖ４サーバーに所定値のＭＳＳ（最大セグメントサイズ）データを出力するＭＳＳ出力手段、
を設けたことを特徴とするＩＰｖ６／ＩＰｖ４パケット変換システム。
【請求項２】
前記ＭＳＳ出力手段は、
ＩＰｖ６クライアントから入力されるセッション開始パケットに含まれるＭＳＳ（最大セグメントサイズ）データを所定値のＭＳＳデータに変換してＩＰｖ４サーバーに出力するＭＳＳ変換部、
であることを特徴とする請求項１記載のＩＰｖ６／ＩＰｖ４パケット変換システム。
【請求項３】
前記ＭＳＳ出力手段は、
ＩＰｖ６クライアントから入力されるセッション開始パケットにＭＳＳ（最大セグメントサイズ）データが含まれるか否かを検査するＭＳＳ検査部と、
セッション開始パケットにＭＳＳデータが含まれない場合に、所定値のＭＳＳデータを付加してＩＰｖ４サーバーに出力するＭＳＳ変換部、
で構成されたことを特徴とする請求項１記載のＩＰｖ６／ＩＰｖ４パケット変換システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＩＰｖ６／ＩＰｖ４パケット変換システムに関し、詳しくは、通信プロトコルとしてＩＰｖ６（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  ｖｅｒｓｉｏｎ  ６）を使用するＩＰｖ６端末と通信プロトコルとしてＩＰｖ４（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  ｖｅｒｓｉｏｎ  ４）を使用するＩＰｖ４端末の間における通信の安定化を実現するためのパケット変換システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＩＰｖ６は次世代のインターネット・プロトコルの名称である。現在使用されている３２ビット・アドレス方式のインターネット・プロトコル（ＩＰｖ４）アドレスは、上限が約４３億台であり、インターネットの急速な拡大に伴いアドレス不足が深刻化している。そこでＩＥＴＦ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｔａｓｋ  Ｆｏｒｃｅ／インターネット技術特別調査委員会）により、ＩＰｖ４にいくつかの機能を付加したインターネットの次世代の仕様として、１２８ビット（アドレスが１２８ビット（約  ３．４×１０の３８乗個）分ある）に拡張されたＩＰｖ６が開発された。
【０００３】
図３はこれらＴＣＰパケットの説明図であり、（Ａ）はＩＰｖ４を示し、（Ｂ）はＩＰｖ６を示している。図３に示すように、ＩＰｖ４パケットにおけるＩＰヘッダのサイズは２０ｂｙｔｅ、ＩＰｖ６パケットのＩＰヘッダのサイズは４０ｂｙｔｅである。なお、ＩＰｖ４ヘッダはオプションによりより大きなサイズになりうる。また、ＩＰｖ６パケットは拡張ヘッダを持つことができる。
【０００４】
ところで、ＩＰｖ６／ＩＰｖ４のトランスレータにおいては、パケットの変換を行うため、ＩＰヘッダを置き換える必要がある。ＩＰヘッダ以降のサイズはパケットの変換による影響は受けないため、ＩＰｖ６パケットはそれに対応するＩＰｖ４パケットよりも２０ｂｙｔｅ大きくなる。
【０００５】
トランスレータがＩＰｖ４パケットをＩＰｖ６パケットに変換する際に、ＩＰｖ４パケットの到達したリンクの最大転送ユニット（Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｕｎｉｔ：ＭＴＵ）が１５００ｂｙｔｅ、変換したＩＰｖ６パケットを転送すべきリンクの到達するリンクのＭＴＵが１５００ｂｙｔｅである場合を考える。変換されるＩＰｖ４パケットのサイズが１５００ｂｙｔｅである場合、変換されたパケットは１５２０ｂｙｔｅとなる。ところが、ＩＰｖ６パケットを転送すべきリンクのＭＴＵは１５００ｂｙｔｅであるため、１５２０ｂｙｔｅのパケットは転送できない。
【０００６】
ＩＰｖ４のヘッダには、このパケットを断片化してもよいか否かを示す断片禁止フラグＤＦがある。ＤＦ＝０であれば途中経路のルータが該当パケットを断片化することができ、ＤＦ＝１であれば途中経路のルータは該当パケットを断片することができない。
【０００７】
図４はＤＦ＝０の場合におけるＩＰｖ４パケットの処理説明図、図５はＤＦ＝１の場合におけるＩＰｖ４パケットの処理説明図である。ＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ１０には、ＤＦ識別部１１、パケット分割部１２、エラーメッセージ送信部１３が設けられている。
【０００８】
ＩＰｖ４パケットが１５００ｂｙｔｅでＤＦ＝０であれば（１）、ＤＦ識別部１１の識別結果に基づきパケット分割部１２は図４に示すようにパケットを例えば１４９６ｂｙｔｅと１００ｂｙｔｅに分割して（２）、ＩＰｖ６パケットとして転送することができる。
【０００９】
ところが、ＤＦ＝１の場合（１）にはパケットを分割できないため、図５に示すようにＤＦ識別部１１の識別結果に基づき、エラーメッセージ送信部１３が送信元に適切なパケットサイズ指定値を含むＩＣＭＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｍｅｓｓａｇｅ  Ｐｒｏｔｃｏｌ）のＥｒｒｏｒ  Ｍｅｓｓａｇｅ（Ｐａｃｋｅｔ  Ｔｏｏ  Ｂｉｇ）を送信する（２）。この例では１４８０ｂｙｔｅを通知する。通常このメッセージを受け取った送信元は、以降のパケットサイズを通知されたサイズに合わせるので、図５の場合には１４８０ｂｙｔｅのＩＰｖ４パケットが送信されることとなる（３）。この１４８０ｂｙｔｅのＩＰｖ４パケットがＩＰｖ６に変換されると１５００ｂｙｔｅとなり（４）、トランスレータ１はパケットを分割することなく転送できる。
【００１０】
他に、図６に示すように、最大セグメントサイズ（ＭＳＳ）を用いて、ＴＣＰレベルでデータの転送サイズを制御する方法もある。図６において、クライアント２０にはＭＳＳ送信部２１、ＭＳＳ確認部２２、データ転送要求部２３、データ受信部２４などが設けられている。サーバー３０には、ＭＳＳ比較通知部３１、応答確認部３２、データ転送部３３などが設けられている。
【００１１】
このような構成において、以下のような手順でデータサイズ制御が行われる
（１）クライアント２０がセッションを開始する。このときクライアント２０のＭＳＳ送信部２１は希望するＭＳＳをサーバー３０に通知する。
（２）サーバー３０のＭＳＳ比較通知部３１は、これに対して返信をする際に、自分の希望するセグメントサイズと、クライアントから受け取ったＭＳＳとを比較して、より小さい値をＭＳＳとしてクライアント２０に通知する。以降、このセッションでは、このＭＳＳを用いた通信を行うこととなる。
【００１２】
（３）クライアント２０のＭＳＳ確認部２２がサーバー３０へ応答を返す。（ＴＣＰの３ｗａｙ  ｈａｎｄ  ｓｈａｋｅの最終手順）
（４）クライアント２０のデータ転送要求部２３は、サーバー３０へデータの転送要求を送る。
（５）サーバー３０のデータ転送部３３は、クライアント２０のデータ受信部２４へデータを転送する。このときＴＣＰのセグメントサイズは最初に調整した１４４０ｂｙｔｅとなる。
【００１３】
ところで、図４・図５に示した装置を用いた通信システムにおいて、ＩＰｖ４パケットがＤＦ＝１を持っている場合、ＩＰｖ４パケットの送信元は通知されたＭＴＵ値に基づく通信を行わなければならないにもかかわらず、通知されたＭＴＵ値が反映されなくて通信が確立しないことがある。この結果、図７に示すように、１５００ｂｙｔｅのパケット（１）（３）・・と、Ｐａｃｋｅｔ  Ｔｏｏ  Ｂｉｇメッセージ（２）（４）・・の授受が繰り返されてしまう。そこで、強制パケット分割部１４を組み込み、必要に応じてＤＦの値によらず強制的にＩＰｖ４パケットを分割する強制フラグメント機能を設定できるようにした装置が実用化されている。
【００１４】
【特許文献１】
特開２０００−１１５２３４
【００１５】
この特許文献１の段落００４９にはＩＰｖ６とＩＰｖ４間におけるヘッダ部変換に関する記述があるものの、本発明のようなパケットサイズの制御については言及していない。
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかし、図７のようにトランスレータ１でパケットを分割する構成は、トランスレータ１の負荷が高くなってしまうという問題がある。
【００１７】
本発明は、このような問題を解決するものであり、その目的は、ＩＰｖ４ネットワークとＩＰｖ６ネットワークとの間でパケット変換を行うのにあたって、ＴＣＰに基づきパケットサイズの制御が行えるＩＰｖ６／ＩＰｖ４パケット変換システムを提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成する請求項１の発明は、
ＩＰｖ４ネットワークとＩＰｖ６ネットワークとの間に接続されたＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータにより、ＩＰｖ６とＩＰｖ４のパケット変換を行うＩＰｖ６／ＩＰｖ４パケット変換システムであって、
前記ＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータには、ＩＰｖ４サーバーに所定値のＭＳＳ（最大セグメントサイズ）データを出力するＭＳＳ出力手段、
を設けたことを特徴とする。
【００１９】
請求項２の発明は、請求項１記載のＩＰｖ６／ＩＰｖ４パケット変換システムにおいて、
前記ＭＳＳ出力手段は、
ＩＰｖ６クライアントから入力されるセッション開始パケットに含まれるＭＳＳ（最大セグメントサイズ）データを所定値のＭＳＳデータに変換してＩＰｖ４サーバーに出力するＭＳＳ変換部、
であることを特徴とする。
【００２０】
請求項３の発明は、請求項１記載のＩＰｖ６／ＩＰｖ４パケット変換システムにおいて、
前記ＭＳＳ出力手段は、
ＩＰｖ６クライアントから入力されるセッション開始パケットにＭＳＳ（最大セグメントサイズ）データが含まれるか否かを検査するＭＳＳ検査部と、
セッション開始パケットにＭＳＳデータが含まれない場合に、所定値のＭＳＳデータを付加してＩＰｖ４サーバーに出力するＭＳＳ変換部、
で構成されたことを特徴とする。
【００２１】
これらにより、パケットサイズの制御が、ＩＣＭＰのＰａｃｋｅｔ  Ｔｏｏ  Ｂｉｇメッセージを使わずＴＣＰのＭＳＳ値をコントロールすることで行える。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施態様を説明する。
図１は本発明の実施態様の一例を示す概念ブロック図である。ＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ１０には、ＭＳＳ出力手段として機能するＭＳＳ変換部１５をはじめ、ＩＰｖ４／ＩＰｖ６変換部１６、ＩＰｖ６／ＩＰｖ４変換部１７などが設けられている。ＩＰｖ６クライアント２０には、ＭＳＳ送信部２１、ＭＳＳ確認部２２、データ転送要求部２３、データ受信部２４などが設けられている。そして、ＩＰｖ４サーバー３０には、ＭＳＳ比較通知部３１、応答確認部３２、データ転送部３３などが設けられている。
【００２３】
このような構成の動作を説明する。
（１）ＩＰｖ６クライアント２０がセッションを開始する。このときクライアント２０のＭＳＳ送信部２１は希望するＭＳＳをＩＰｖ４サーバー３０に通知する。
（２）ＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ１０のＭＳＳ変換部１５はＩＰｖ６クライアント２０から入力されるセッション開始パケットに含まれているＭＳＳを検査し、ＩＰｖ６ヘッダとＩＰｖ４ヘッダの差分の２０ｂｙｔｅを減じた値に変換してＩＰｖ４サーバー３０に通知する。
【００２４】
（３）ＩＰｖ４サーバー３０のＭＳＳ比較通知部３１は、これに対して返信をする際に自分の希望するセグメントサイズとクライアントから受け取ったＭＳＳとを比較し、より小さい値をＭＳＳとしてクライアント２０に通知する。以降、このセッションでは、このＭＳＳを用いた通信を行う。
（４）ＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ１０のＩＰｖ４／ＩＰｖ６変換部１６は（３）のＩＰｖ４パケットをＩＰｖ６パケットに変換してＩＰｖ６クライアント２０に送信する。ここで通知された値は（２）で通知した値以下となるためこの値の検査は不要になる。
【００２５】
（５）ＩＰｖ６クライアント２０のＭＳＳ確認部２２がサーバー３０へ応答を返す。（ＴＣＰの３ｗａｙ  ｈａｎｄ  ｓｈａｋｅの最終手順）
（６）ＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ１０のＩＰｖ６／ＩＰｖ４変換部１７は（５）のＩＰｖ６パケットをＩＰｖ４パケットに変換してＩＰｖ４サーバー３０に送信する。
（７）ＩＰｖ６クライアント２０のデータ転送要求部２３がサーバー３０へデータ転送要求を送信する。
【００２６】
（８）ＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ１０のＩＰｖ６／ＩＰｖ４変換部１７は（７）のＩＰｖ６パケットをＩＰｖ４パケットに変換してＩＰｖ４サーバー３０に送信する。
（９）ＩＰｖ４サーバー３０のデータ転送部３３はクライアント２０へデータを転送する。このときＴＣＰのセグメントサイズは最初に調整した１４４０ｂｙｔｅとなり、同様にＩＰｖ４パケットのサイズは１４８０ｂｙｔｅとなる。
（１０）ＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ１０のＩＰｖ４／ＩＰｖ６変換部１６は（９）のパケットをＩＰｖ６に変換してＩＰｖ６クライアント２０に送信する。このときＴＣＰのセグメントサイズは最初に調整した１４４０ｂｙｔｅとなる。同様にＩＰｖ６パケットのサイズは１５００ｂｙｔｅとなる。
【００２７】
前述の図５や図７に示したトランスレータ１０のエラーメッセージ送信部１３から送出されるＰａｃｋｅｔ  Ｔｏｏ  Ｂｉｇメッセージが有効に働かない原因として、ＩＣＭＰメッセージが途中経路のＦｉｒｅｗａｌｌやフィルタリングなどにより、１５００ｂｙｔｅのＩＰｖ４パケットを送信した機器に届かないことが考えられる。
【００２８】
これに対し、本発明では、パケットサイズの制御を、ＩＣＭＰのＰａｃｋｅｔ  Ｔｏｏ  Ｂｉｇメッセージを使わずＴＣＰのＭＳＳ値をコントロールすることで実現している。
【００２９】
これにより、Ｐａｃｋｅｔ  Ｔｏｏ  Ｂｉｇメッセージが有効に働かないホストに対しても、パケットサイズ制御が有効に働く可能性は高くなり、パケット分割を必要としないサイズのパケットを送信元の端末側で送信することができることから、ＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ１０の負荷を軽減できる。
【００３０】
ＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ１０のパケットの分割による負荷を軽減することにより、トランスレータ１０のスループットの向上が期待できる。
【００３１】
また、Ｐａｃｋｅｔ  Ｔｏｏ  Ｂｉｇメッセージやパケットの再送なども軽減できるため、ネットワークトラフィックも軽減できる。
【００３２】
ところで、ＴＣＰにおけるＭＳＳの調整機能はオプション機能であるため、ＩＰｖ６クライアントのセッション開始パケットにＭＳＳが含まれていない可能性がある。この場合には、図２に示すようにＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ１０にＭＳＳ検査部１８とＭＳＳ付加部１９を設けてＭＳＳ出力手段として機能するようにし、ＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ１０がパケットの変換を行う際に、ＭＳＳが含まれていない場合にはＭＳＳオプションを付加したＩＰｖ４パケットを送信することで、前述した動作と同等の効果が得られる。
【００３３】
（１）ＩＰｖ６クライアント２０がセッションを開始する。このときのセッション開始パケットはＭＳＳを持たないものとする。
（２）ＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ１０のＭＳＳ検査部１８は、セッション開始パケットにＭＳＳデータが含まれるか否かを検査する。ＭＳＳ付加部１９は、セッション開始パケットにＭＳＳデータが含まれていない場合、ＩＰｖ６／ＩＰｖ４変換部１７でＩＰｖ４パケットをＩＰｖ６パケットに変換する際に、パケットの分割が必要ないサイズをＭＳＳとしてＩＰｖ４サーバー３０に通知する。具体的には、ＩＰｖ６のＭＴＵが１５００ｂｙｔｅであるときは、ＩＰｖ６ヘッダ（４０ｂｙｔｅ）とＴＣＰヘッダ（２０ｂｙｔｅ）を減じた１４４０ｂｙｔｅを通知する。
【００３４】
（３）ＩＰｖ４サーバー３０のＭＳＳ比較通知部３１は、これに対して返信をする際に自分の希望するセグメントサイズとクライアントから受け取ったＭＳＳとを比較し、より小さい値をＭＳＳとしてクライアント２０に通知する。以降、このセッションでは、このＭＳＳを用いた通信を行うこととなる。
（４）ＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ１０のＩＰｖ４／ＩＰｖ６変換部１６は（３）のＩＰｖ４パケットをＩＰｖ６パケットに変換してＩＰｖ６クライアント２０に送信する。ここで通知された値は（２）で通知した値以下となるためこの値の検査は不要になる。
【００３５】
（５）ＩＰｖ６クライアント２０のＭＳＳ確認部２２がサーバー３０へ応答を返す。（ＴＣＰの３ｗａｙ  ｈａｎｄ  ｓｈａｋｅの最終手順）
（６）ＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ１０のＩＰｖ６／ＩＰｖ４変換部１７は（５）のＩＰｖ６パケットをＩＰｖ４パケットに変換してＩＰｖ４サーバー３０に送信する。
（７）ＩＰｖ６クライアント２０のデータ転送要求部２３がサーバー３０へデータ転送要求を送信する。
【００３６】
（８）ＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ１０のＩＰｖ６／ＩＰｖ４変換部１７は（７）のＩＰｖ６パケットをＩＰｖ４パケットに変換してＩＰｖ４サーバー３０に送信する。
（９）ＩＰｖ４サーバー３０のデータ転送部３３はクライアント２０へデータを転送する。このときＴＣＰのセグメントサイズは最初に調整した１４４０ｂｙｔｅとなり、同様にＩＰｖ４パケットのサイズは１４８０ｂｙｔｅとなる。
（１０）ＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ１０のＩＰｖ４／ＩＰｖ６変換部１６は（９）のパケットをＩＰｖ６に変換してＩＰｖ６クライアント２０に送信する。このときＴＣＰのセグメントサイズは最初に調整した１４４０ｂｙｔｅとなる。同様にＩＰｖ６パケットのサイズは１５００ｂｙｔｅとなる。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のＩＰｖ６／ＩＰｖ４パケット変換システムによれば、パケットサイズの制御をＩＣＭＰのＰａｃｋｅｔ  Ｔｏｏ  Ｂｉｇメッセージを使わずにＴＣＰのＭＳＳ値をコントロールすることで実現でき、ＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータの負荷を軽減できることによりスループットの向上が期待でき、Ｐａｃｋｅｔ  Ｔｏｏ  Ｂｉｇメッセージやパケットの再送なども軽減できるのでネットワークトラフィックも軽減できるなど、実用上の効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施態様の一例を示す概念ブロック図である。
【図２】本発明の他の実施態様例を示す概念ブロック図である。
【図３】ＴＣＰパケットの説明図である。
【図４】ＤＦ＝０の場合におけるＩＰｖ４パケットの処理説明図である。
【図５】ＤＦ＝１の場合におけるＩＰｖ４パケットの処理説明図である。
【図６】ＴＣＰレベルでデータの転送サイズを制御する方法の説明図である。
【図７】他の従来例を示す説明図である。
【符号の説明】
１０  ＩＰｖ６／ＩＰｖ４トランスレータ
１５  ＭＳＳ変換部
１６  ＩＰｖ４／ＩＰｖ６変換部
１７  ＩＰｖ６／ＩＰｖ４変換部
１８  ＭＳＳ検査部
１９  ＭＳＳ付加部
２０  ＩＰｖ６クライアント
３０  ＩＰｖ４サーバー
【図１】
2005020116.tif 000003
【図２】
2005020116.tif 000004
【図３】
2005020116.tif 000005
【図４】
2005020116.tif 000006
【図５】
2005020116.tif 000007
【図６】
2005020116.tif 000008
【図７】
2005020116.tif 000009