(57)【要約】この発明では、イーサネットなどのインタフェースを有するレイヤ２スイッチ群とルータとから構成されブロードキャスト転送が可能な同報型ＩＰサブネットワーク内に、近隣要請などのアドレス解決要求を受け付けてそれを処理し、近隣通知などのアドレス解決結果を返送する近隣探索サーバを配置し、レイヤ２スイッチ群と近隣探索サーバは、当該同報型ＩＰサブネットワークにおいて、アドレス解決を行う近隣探索を実施するときは、非同報型ネットワークをエミュレートする。したがって、ＩＰサブネットワークが大規模になり、このＩＰサブネットワークが直接多数のエンドユーザ端末を収容する場合でも、ＩＰアドレスからＭＡＣアドレスを解決するための近隣要請パケットがマルチキャスト転送もしくはブロードキャスト転送されないので、ネットワークの帯域を無駄に浪費することはない。
2005032073.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
イーサネットなどのインタフェースを有するレイヤ２スイッチ群とルータとから構成されブロードキャスト転送が可能な同報型ＩＰサブネットワーク内に、近隣要請などのアドレス解決要求を受け付けてそれを処理し、近隣通知などのアドレス解決結果を返送する近隣探索サーバを配置した広域ＬＡＮシステムであって、
前記レイヤ２スイッチ群の各レイヤ２スイッチは、
端末が発行するアドレス解決要求のためのマルチキャストトラフィックを認識すると、そのマルチキャストトラフィックをマルチキャストせずに既知のスイッチングルート上で前記近隣探索サーバまで配送する機能を備え、
前記近隣探索サーバは、
配送されてきたマルチキャストアドレス宛てのアドレス解決要求を処理し、そのアドレス解決結果を前記レイヤ２スイッチ群を介してアドレス解決を要求した端末に対して返送する機能を備える
ことを特徴とする広域ＬＡＮシステム。
【請求項２】
イーサネットなどのインタフェースを有するレイヤ２スイッチ群とルータとから構成されブロードキャスト転送が可能な同報型ＩＰサブネットワーク内に、近隣要請などのアドレス解決要求を受け付けてそれを処理し、近隣通知などのアドレス解決結果を返送する近隣探索サーバを配置した広域ＬＡＮシステムであって、
前記レイヤ２スイッチ群のうち当該ネットワークのエッジに配置されるレイヤ２スイッチは、
端末が発行するアドレス解決要求のためのマルチキャストトラフィックを認識すると、アドレス解決要求の宛先ＭＡＣグループアドレスを前記近隣探索サーバのＭＡＣアドレスに置換して、または、前記アドレス解決要求を前記近隣探索サーバのＭＡＣアドレスでカプセリングして、そのＭＡＣフレームを通常のスイッチング規則に従って送信する機能を備え、
前記レイヤ２スイッチ群のうち当該ネットワークのエッジに配置されるレイヤ２スイッチ以外のレイヤ２スイッチは、
前記エッジに位置するレイヤ２スイッチが送信するＭＡＣフレームを通常のスイッチング規則に従って前記近隣探索サーバまで配送する機能を備え、
前記近隣探索サーバは、
配送されてきた自サーバ宛のアドレス解決要求を処理し、そのアドレス解決結果を前記レイヤ２スイッチ群を介してアドレス解決を要求した端末に対して返送する機能を備える
ことを特徴とする広域ＬＡＮシステム。
【請求項３】
イーサネットなどのインタフェースを有するレイヤ２スイッチ群とルータとから構成されブロードキャスト転送が可能な同報型ＩＰサブネットワーク内に、近隣要請などのアドレス解決要求を受け付けてそれを処理し、近隣通知などのアドレス解決結果を返送する近隣探索サーバを配置した広域ＬＡＮシステムであって、
当該ネットワークにアクセスする端末は、
前記アドレス解決要求を前記近隣探索サーバのアドレスを用いて前記レイヤ２スイッチ群に送信する機能を備え、
前記レイヤ２スイッチ群は、
受信した前記アドレス解決要求を通常のスイッチング規則に従って前記近隣探索サーバまで配送する機能を備え、
前記近隣探索サーバは、
配送されてきた自サーバ宛のアドレス解決要求を処理し、そのアドレス解決結果を前記レイヤ２スイッチ群を介してアドレス解決を要求した端末に対して返送する機能を備える
ことを特徴とする広域ＬＡＮシステム。
【請求項４】
当該ネットワークにアクセスする端末は、
アドレス解決の対象端末として前記近隣探索サーバが送信するアドレス解決結果を前記レイヤ２スイッチ群を介して受けて最終的なアドレス解決結果を前記レイヤ２スイッチ群を介してアドレス解決を要求した端末に対して返送する機能を備え、
前記近隣探索サーバは、
配送されてきたマルチキャストアドレス宛てのアドレス解決要求を処理し、求めた前記アドレス解決対象端末のＭＡＣアドレスでアドレス解決要求の宛先ＭＡＣアドレスを置き換えてそのアドレス解決結果を前記レイヤ２スイッチ群を介して前記アドレス解決対象端末宛に送信する機能を備える
ことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の広域ＬＡＮシステム。
【請求項５】
当該ネットワークにアクセスする端末は、
アドレス解決の対象端末として前記近隣探索サーバが送信するアドレス解決結果を前記レイヤ２スイッチ群を介して受けて最終的なアドレス解決結果を前記レイヤ２スイッチ群を介してアドレス解決を要求した端末に対して返送する機能を備え、
前記近隣探索サーバは、
配送されてきた自サーバ宛のアドレス解決要求を処理し、求めたアドレス解決対象端末のＭＡＣアドレスでアドレス解決要求の宛先ＭＡＣアドレスを置き換えてそのアドレス解決結果を前記レイヤ２スイッチ群を介して前記アドレス解決対象端末宛に送信する機能を備える
ことを特徴とする請求の範囲第２項に記載の広域ＬＡＮシステム。
【請求項６】
当該ネットワークにアクセスする端末は、
アドレス解決を要求する端末として前記アドレス解決要求を前記近隣探索サーバのアドレスを用いて前記レイヤ２スイッチ群に送信する機能と、
アドレス解決の対象端末として前記近隣探索サーバが送信するアドレス解決結果を前記レイヤ２スイッチ群を介して受けて最終的なアドレス解決結果を前記レイヤ２スイッチ群を介してアドレス解決を要求した端末に対して返送する機能とを備え、
前記アドレス解決対象端末は、
前記アドレス解決結果を受けて最終的なアドレス解決結果を前記レイヤ２スイッチ群を介してアドレス解決を要求した端末に対して返送する機能を備える
ことを特徴とする請求の範囲第３項に記載の広域ＬＡＮシステム。
【請求項７】
当該ネットワークにアクセスする端末は、
ＩＰｖ６のアドレス重複チェックを目的とするアドレス解決要求を前記レイヤ２スイッチ群に送信する機能を備え、
前記近隣探索サーバは、
前記レイヤ２スイッチ群から受け取ったアドレス解決要求が前記アドレス重複チェックを目的とするものであるとき、自サーバが保持する情報に基づきアドレス重複チェックの要求を処理し、重複していた場合にのみアドレス解決結果を前記レイヤ２スイッチ群を介してアドレス解決を要求した端末に対して返送する機能を備える
ことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の広域ＬＡＮシステム。
【請求項８】
当該ネットワークにアクセスする端末は、
ＩＰｖ６のアドレス重複チェックを目的とするアドレス解決要求を前記レイヤ２スイッチ群に送信する機能を備え、
前記近隣探索サーバは、
前記レイヤ２スイッチ群から受け取ったアドレス解決要求が前記アドレス重複チェックを目的とするものであるとき、自サーバが保持する情報に基づきアドレス重複チェックの要求を処理し、重複していた場合にのみアドレス解決結果を前記レイヤ２スイッチ群を介してアドレス解決を要求した端末に対して返送する機能を備える
ことを特徴とする請求の範囲第２項に記載の広域ＬＡＮシステム。
【請求項９】
前記近隣探索サーバは、複数個配置され、
前記レイヤ２スイッチ群の各レイヤ２スイッチは、
端末が発行するアドレス解決要求のためのマルチキャストトラフィックを認識すると、そのアドレス解決要求をスヌープしてアドレス解決対象端末のＩＰアドレスを取得し、そのＩＰアドレスから前記複数の近隣探索サーバのうちの一つの近隣探索サーバを決定する機能を備える
ことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の広域ＬＡＮシステム。
【請求項１０】
前記近隣探索サーバは、複数個配置され、
前記レイヤ２スイッチ群のうち当該ネットワークのエッジに配置されるレイヤ２スイッチは、
端末が発行するアドレス解決要求のためのマルチキャストトラフィックを認識すると、そのアドレス解決要求をスヌープしてアドレス解決対象端末のＩＰアドレスを取得し、そのＩＰアドレスから前記複数の近隣探索サーバのうちの一つの近隣探索サーバを決定する機能を備える
ことを特徴とする請求の範囲第２項に記載の広域ＬＡＮシステム。
【請求項１１】
イーサネットなどのインタフェースを有するレイヤ２スイッチ群とルータとから構成されブロードキャスト転送が可能な同報型ＩＰサブネットワーク内に、近隣要請などのアドレス解決要求を受け付けてそれを処理し、近隣通知などのアドレス解決結果を返送する近隣探索サーバを１以上配置した広域ＬＡＮシステムであって、
前記近隣探索サーバは、
前記レイヤ２スイッチ群に対して自サーバのＭＡＣアドレスを定期的にブロードキャスト送信する機能
を備えることを特徴とする広域ＬＡＮシステム。
【請求項１２】
イーサネットなどのインタフェースを有するレイヤ２スイッチ群とルータとから構成されブロードキャスト転送が可能な同報型ＩＰサブネットワーク内に、近隣要請などのアドレス解決要求を受け付けてそれを処理し、近隣通知などのアドレス解決結果を返送する近隣探索サーバを１以上配置した広域ＬＡＮシステムであって、
端末が発行するアドレス解決要求を前記レイヤ２スイッチ群を介して受信した前記近隣探索サーバは、
アドレス解決を処理してそのアドレス解決結果を前記レイヤ２スイッチ群を介してアドレス解決を要求した前記端末宛てに返送する際に、前記アドレス解決要求に設定される情報からアドレス解決要求を発行した前記端末のＩＰアドレスとＭＡＣアドレスとの対応表を更新する機能
を備えることを特徴とする広域ＬＡＮシステム。
【請求項１３】
イーサネットなどのインタフェースを有するレイヤ２スイッチ群とルータとから構成されブロードキャスト転送が可能な同報型ＩＰサブネットワーク内に、近隣要請などのアドレス解決要求を受け付けてそれを処理し、近隣通知などのアドレス解決結果を返送する近隣探索サーバを１以上配置した広域ＬＡＮシステムであって、
当該ネットワークにアクセスする端末は、
ＩＰｖ６のアドレス重複チェックを目的とするアドレス解決要求を前記レイヤ２スイッチ群に送信する機能を備え、
前記近隣探索サーバは、
前記レイヤ２スイッチ群から受け取ったアドレス解決要求が前記アドレス重複チェックを目的とするものであるとき、自サーバが保持する情報に基づきアドレス重複チェックの要求を処理し、重複していた場合にアドレス解決結果を前記レイヤ２スイッチ群を介してアドレス解決を要求した前記端末に対して返送し、重複していない場合に前記アドレス解決要求に設定される情報からアドレス解決要求を発行した前記端末のＩＰアドレスとＭＡＣアドレスとの対応表を更新する機能
を備えることを特徴とする広域ＬＡＮシステム。
【請求項１４】
イーサネットなどのインタフェースを有するレイヤ２スイッチ群とルータとから構成されブロードキャスト転送が可能な同報型ＩＰサブネットワーク内に、近隣要請などのアドレス解決要求を受け付けてそれを処理し、近隣通知などのアドレス解決結果を返送する近隣探索サーバを１以上配置した広域ＬＡＮシステムであって、
前記ルータは、
端末が発行するステートレスアドレス設定を目的とするルータ要請を前記レイヤ２スイッチ群を介して受信し、ルータ通知を返送する際に、ルータ要請送信元のＭＡＣアドレスと自ルータのＩＰプレフィックスとから前記端末のＩＰアドレスを推定し、前記端末のＩＰアドレスとＭＡＣアドレスとの対応表を前記近隣探索サーバに登録する機能
を備えることを特徴とする広域ＬＡＮシステム。
【請求項１５】
イーサネットなどのインタフェースを有するレイヤ２スイッチ群とルータとから構成されブロードキャスト転送が可能な同報型ＩＰサブネットワーク内に、近隣要請などのアドレス解決要求を受け付けてそれを処理し、近隣通知などのアドレス解決結果を返送する１以上の近隣探索サーバと端末へのＩＰアドレス割当処理を行うＤＨＣＰサーバとを配置した広域ＬＡＮシステムであって、
前記ＤＨＣＰサーバは、
端末からのＩＰアドレス割当要求を前記レイヤ２スイッチ群を介して受信したとき、ＩＰアドレス割当処理を実施するとともに、そのＩＰアドレス割当要求の送信元ＭＡＣアドレスと割り当てたＩＰアドレスとの対応表を前記近隣探索サーバに登録する機能
を備えることを特徴とする広域ＬＡＮシステム。
【請求項１６】
イーサネットなどのインタフェースを有するレイヤ２スイッチ群とルータとから構成されブロードキャスト転送が可能な同報型ＩＰサブネットワーク内に、近隣要請などのアドレス解決要求を受け付けてそれを処理し、近隣通知などのアドレス解決結果を返送する近隣探索サーバを１以上配置した広域ＬＡＮシステムであって、
前記近隣探索サーバは、
初期設定などの静的な設定によってＩＰアドレスが設定されている当該ネットワーク内に固定的に存在する特定端末に対して、通常のアドレス解決要求を発行し、その応答を待ってＭＡＣアドレスを補完することで、前記特定端末のＩＰアドレスとＭＡＣアドレスの対応表を構成する機能
を備えることを特徴とする広域ＬＡＮシステム。
【請求項１７】
イーサネットなどのインタフェースを有するレイヤ２スイッチ群とルータとから構成されブロードキャスト転送が可能な同報型ＩＰサブネットワーク内に、近隣要請などのアドレス解決要求を受け付けてそれを処理し、近隣通知などのアドレス解決結果を返送する近隣探索サーバを１以上配置した広域ＬＡＮシステムであって、
前記近隣探索サーバは、
自サーバが保持しているＩＰアドレスとＭＡＣアドレスの対応表であるエントリの全てまたは一部におけるエントリの対象となる端末に対して定期的にアドレス解決を要求し、その応答によってエントリの情報が正しいことを確認する機能
を備えることを特徴とする広域ＬＡＮシステム。
【請求項１８】
移動体ネットワークに含まれるＩＰサブネットワークとしてのレイヤ２移動体ネットワークであって、前記レイヤ２移動体ネットワークは、複数のレイヤ２スイッチングセグメントと、前記複数のレイヤ２スイッチングセグメントの相互間を接続するコアネットワークとで構成され、各前記レイヤ２スイッチングセグメントは、ＭＡＣアドレスに基づきＭＡＣフレームのスイッチングを行う複数のレイヤ２スイッチと、前記複数のレイヤ２スイッチの１つ以上のエッジスイッチに接続され移動端末を収容する各種の無線アクセスポイントと、前記複数のレイヤ２スイッチを統括し当該レイヤ２スイッチングセグメントの内部での閉じた通信と前記コアネットワークを介した他のレイヤ２スイッチングセグメントとの通信とを制御する機能を持つセグメントゲートウェイスイッチとで構成される場合において、
各前記レイヤ２スイッチングセグメントには、近隣要請などのアドレス解決要求を受け付けてそれを処理し、近隣通知などのアドレス解決結果を返送する近隣探索サーバが配置されている
ことを特徴とするレイヤ２移動体ネットワーク。
【請求項１９】
各前記レイヤ２スイッチングセグメントに配置される近隣探索サーバは、
自レイヤ２スイッチングセグメントに存在する端末が発行するアドレス解決要求を受けて、前記アドレス解決要求に設定されているアドレス解決対象端末のＩＰアドレスを参照して当該アドレス解決対象端末のＩＰアドレスとＭＡＣアドレスとの対応表を持たないとき、その対応表を持つ近隣探索サーバを特定し、その特定した前記近隣探索サーバに対して受信した前記アドレス解決要求を前記コアネットワークを介して送信する機能と、
特定された前記近隣探索サーバとして、受信した前記アドレス解決要求を処理し、そのアドレス解決結果をアドレス解決を要求した端末に対し、その端末が存在する前記レイヤ２スイッチングセグメントを介して返送する機能と
を備えることを特徴とする請求の範囲第１８項に記載のレイヤ２移動体ネットワーク。
【請求項２０】
各前記レイヤ２スイッチングセグメントに配置される近隣探索サーバは、
自レイヤ２スイッチングセグメントに存在する端末のみのＩＰアドレスとＭＡＣアドレスとの対応を保持し、その保持している対応エントリに関わる端末が他のレイヤ２スイッチングセグメントに移動したことの通知を受けてその保持している対応エントリを移動先の近隣探索サーバに送信する機能を備え、
各前記レイヤ２スイッチングセグメントにおける前記セグメントゲートウェイスイッチは、
端末が他のレイヤ２スイッチングセグメントから移動してきたことを検出したとき、当該端末の移動元レイヤ２スイッチングセグメントにおけるセグメントゲートウェイスイッチを特定し、当該端末に関する情報を送信する機能と、
他のレイヤ２スイッチングセグメントにおけるセグメントゲートウェイスイッチから前記端末に関する情報を受信したとき、自レイヤ２スイッチングセグメントに属している近隣探索サーバが保持している対応エントリを移動先のレイヤ２スイッチングセグメントに属している近隣探索サーバに移動することを判定し、自レイヤ２スイッチングセグメントに属している近隣探索サーバに前記通知を行う機能と、
を備えること特徴とする請求の範囲第１８項に記載のレイヤ２移動体ネットワーク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  この発明は、ＩＰサブネットワークを大規模化した広域ＬＡＮシステムおよびレイヤ２移動体ネットワークに関するものである。
【背景技術】  ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）による通信ではＩＰアドレスによって通信相手を識別するのに対して、イーサネット（登録商標）による通信ではＭＡＣ（ｍｅｄｉａ  ａｃｃｅｓｓ  ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスによって通信相手を識別するので、イーサネット技術をベースとしたマルチキャスト転送が可能な同報型ネットワークであるＬＡＮシステムにおいてＩＰパケット通信サービスを提供する場合は、二つのアドレスの変換が必要になる。
そこで、同報型ネットワークであるＬＡＮシステムでは、このアドレス解決の方法として、例えばＩＰｖ６（ＩＰバージョン６）では、近隣探索方式が使用されている。この近隣探索方式は、インターネット技術の標準化組織であるＩＥＴＦ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｔａｓｋ  Ｆｏｒｃｅ）において規定されている（非特許文献１）。第１図を参照してその概要を説明する。
第１図は、同報型ネットワークであるＬＡＮシステムにおいてアドレス解決を行う近隣探索の動作概念図である。第１図において、端末（ＩＰアドレスＡ）１ａ、端末（ＩＰアドレスＢ）Ｂ２５、端末（ＩＰアドレスＣ）１ｃ、端末（ＩＰアドレスＤ）１ｄ、端末（ＩＰアドレスＥ）１ｅ、端末（ＩＰアドレスＦ）１ｆ、端末（ＩＰアドレスＧ）１ｇ、端末（ＩＰアドレスＨ）１ｈ、端末（ＩＰアドレスＩ）１ｉは、それぞれ、イーサネット伝送路２上でＩＰパケット通信を行う端末である。イーサネット伝送路２は、ルータ３を介して他のイーサネット伝送路４に接続されている。なお、第１図では、これらの端末は、イーサネット伝送路２に対し、バス的に接続されるとしているが、実場合にはレイヤ２スイッチなどによってツリー状もしくはリング状に接続されるのが一般的である。
ＩＰｖ６での近隣探索では、データリンク層のアドレスを探索するために、ＩＰｖ６のアドレスとして、“ｆｆ０２：０：０：０：０：１：ｆｆｘｘ：ｘｘｘｘ”と表現されるノード要請マルチキャストアドレスを規定している。そして、アドレス探索の対象となるターゲットアドレスはＩＰアドレスの下位アドレス“ｘｘｘｘｘｘ”であるが、この下位アドレス“ｘｘｘｘｘｘ”は、２４ビット構成となっている。そのため、第１図に示すように、一つのノード要請マルチキャストアドレスに複数の端末が属することがある。
第１図では、地理的に近い位置に存在する複数の端末が一つのノード要請マルチキャストアドレスに属する場合が示されている。すなわち、第１図では、端末１ｂと端末１ｃと端末１ｃとには、ノード要請マルチキャストアドレスＸが割り付けられている。端末１ｄと端末１ｇと端末１ｈとには、ノード要請マルチキャストアドレスＹが割り付けられている。端末１ｅと端末１ｉには、ノード要請マルチキャストアドレスＺが割り付けられている。そして、ルータ３には、ノード要請マルチキャストアドレスＷが割り付けられている。
また、このノード要請マルチキャストアドレス“ｆｆ０２：０：０：０：０：１：ｆｆｘｘ：ｘｘｘｘ”は、イーサネット技術では、ＭＡＣグループアドレス“３３：３３：ｆｆ：ｘｘ：ｘｘ：ｘｘ”に自動的にマップされる。そのため、ノード要請マルチキャストアドレス宛てのＩＰパケットは、このＭＡＣアドレスを宛先にして送信できるようになる。
第１図に示すように、ＩＰアドレスＡの端末１ａがＩＰアドレスＢの端末１ｂに対してＩＰパケットを送信する場合は、端末１ａは、まず、端末１ｂのノード要請マルチキャストアドレスＸを計算で求める。次に、端末１ａは、ＩＰアドレスＢが設定されている近隣要請パケット５をノード要請マルチキャストアドレスＸを宛先にして送信する。
この近隣要請パケット５は、ＭＡＣグループアドレス宛てに送信されるので、ＩＰサブネットワーク内の物理媒体であるイーサネット伝送路２上を全て伝搬する。例えば、全てのレイヤ２スイッチの全ポート上を流れる。そして、このノード要請マルチキャストアドレスＸを持つ端末（第１図では、端末１ｂ、１ｃ、１ｆ）がこの近隣要請パケット５を取り込む。
ノード要請マルチキャストアドレスＸを持つ端末１ｂ、１ｃ、１ｆは、この近隣要請パケット５に設定されたＩＰアドレスＢを確認し、自端末のＩＰアドレスであると判断した端末１ｂが近隣通知パケット６を端末１ａに返送する。この近隣通知パケット６には端末１ｂのＭＡＣアドレスが設定されているので、端末１ａは、端末１ｂのＭＡＣアドレスが分かり、以後、端末１ａは、端末１ｂに対してＩＰパケットが送信できるようになる。
一方、イーサネットのようなマルチキャスト転送が可能な同報型ネットワークではなく、ＡＴＭ（Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｍｏｄｅ）のような非同報型ネットワークでＩＰパケット通信を行う場合には、アドレス解決方法として、アドレス解決サーバが使用されている（例えば、特許文献１）。第２図を参照してその概要を説明する。
第２図は、非同報型ネットワークでのアドレス解決サーバの動作概念図である。第２図では、特許文献１に開示されたアドレス処理システムが整理して示されている。第２図において、ＡＴＭなどの非同報型ネットワーク１０にはイーサネットなどの同報型ネットワーク１１が接続されている。
非同報型ネットワーク１０は、ＩＰアドレスと非同報型ネットワーク１０のアドレス（ＡＴＭアドレス）との変換を要求するＩＰサブネットワーク内のアドレス処理クライアント１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄと、同報型ネットワーク１１とのゲートウェイとなる特別なアドレス処理クライアント１３と、ＩＰサブネットワーク内のアドレス処理クライアント１２ａ〜１２ｄのＩＰアドレスとＡＴＭアドレスとの対応表を管理する多数のアドレス処理サーバ１４と、多数のアドレス処理サーバ１４間で授受されるアドレス変換の要求を中継するアドレス処理リレー１５と、アドレス処理クライアント１３のＡＴＭアドレスとそのゲートウェイを介して接続されるＩＰサブネットワークのアドレスとを対応付けて管理するアドレス処理コンバータ１６とで構成されている。
特許文献１では、第２図に示すように、アドレス解決サーバをアドレス処理サーバ１４とアドレス処理リレー１５とアドレス処理コンバータ１６とに機能分散させて実現している。このように、非同報型ネットワークでは、一般にアドレス解決サーバが何等かの形で配置される。そして、第２図に示すＩＰサブネットワーク内のアドレス処理クライアント１２ａ〜１２ｄが非同報型ネットワーク１０に配置されたアドレス解決サーバにＮＨＲＰ（Ｎｅｘｔ  Ｈｏｐ  Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）など専用のアドレス解決プロトコルで明示的に問い合わせを行う。このとき、アドレス解決サーバは、通知されたＩＰアドレスを検索キー情報としてデータリンク層のアドレスを決定する。
なお、上記した非特許文献１と特許文献１は、以下の通りである。
【非特許文献１】“Ｎｅｉｇｈｂｏｒ  Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  ｆｏｒ  ＩＰ  Ｖｅｒｓｉｏｎ  ６（ＩＰｖ６）”Ｔ．Ｎａｒｔｅｎほか著、ＩＥＴＦ  ＲＦＣ２４６１、１９９８／１１、Ｐ．５８−６３（７．２．Ａｄｄｒｅｓｓ  Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）
【特許文献１】特開平９−２１４５６２号公報
上記のように、イーサネット技術を用いて構築される広域ＬＡＮシステムを使用してＩＰサブネットワークを含むＩＰネットワークを構築する場合、端末のＭＡＣアドレスを決定するために、Ｐｖ６では前述したような近隣探索方式が使用される。また、ＩＰバージョン４（ＩＰｖ４）では近隣探索方式に類似のアドレス解決プロトコル（ＡＲＰ：Ａｄｄｒｅｓｓ  Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）が使用される。
しかしながら、広域ＬＡＮシステムが非常に大きくなった場合には、ノード要請マルチキャストアドレス宛の近隣要請パケット、もしくはブロードキャストアドレス宛のＡＲＰ  ＲｅｑｕｅｓｔパケットがＩＰネットワークないしはＩＰサブネットワークを構成する全てのレイヤ２スイッチや端末を接続する物理媒体上を伝搬する。
また、多数の端末が広域ＬＡＮシステムとしての単一のＩＰサブネットワークに接続され、端末同士が特別のサーバを介さずにＰｔｏＰ（ポイント・ツー・ポイント）で接続される場合には、端末は不特定多数の端末と通信を行うことになるので、通信相手が特定されない。したがって、この場合には、近隣要請パケットやＡＲＰ  Ｒｅｑｕｅｓｔパケットが頻繁にネットワーク内を流れることになり、ＩＰサブネットワークの帯域を無駄に消費するという問題が起こる。
なお、上記の帯域を無駄に消費するという問題は、例えば広域ＬＡＮシステムによる移動体ネットワークであるレイヤ２移動体ネットワークを移動端末が移動によってＩＰアドレスが変化しないように構築する場合にも起こる。この場合、典型的には、移動端末が移動する範囲であるレイヤ２移動体ネットワークは、単一の広域ＩＰサブネットワークとして構成される。
一方、アドレス解決サーバを使用する方式によれば、このようなアドレス解決のためのマルチキャスト転送に起因した帯域消費を防止することができる。しかし、従来のアドレス解決サーバは、マルチキャスト転送ができない非同報型ネットワークを前提に提案されてきたものであり、本質的に適用分野が異なる。このため、同報型ネットワークにアドレス解決サーバを設置した場合、以下の問題が生じる。
まず、非同報型ネットワークにおけるアドレス解決では、アドレス解決を要求する各端末がアドレス解決サーバの存在を知っている。しかし、同報型ネットワークに接続される端末は、アドレス解決サーバの存在を知らない。この場合、同報型ネットワークに接続される端末がアドレス解決サーバの存在を知って動くようにすることもできるが、これは端末に対して、同報型ネットワークにおけるインターネットのアドレス解決原則に矛盾した動きを強いることになるので妥当でない。
また、第２図に示すアドレス処理クライアント１３に類似のゲートウェイが代理でアドレス解決を行う方法も考えられる。しかし、この場合のゲートウェイは、アドレス解決サーバおよびクライアント間で規定されるＮＨＲＰなど特別のアドレス解決プロトコルをサポートする必要があり、繁雑で高コストとなる。
この発明は、上記に鑑みてなされたものであり、ＩＰパケット通信において必要となるアドレス解決を帯域の無駄な消費を起こさないで実現できる単一のＩＰサブネットワークからなる広域ＬＡＮシステムおよびレイヤ２移動体ネットワークを得ることを目的とする。
【発明の開示】
この発明では、
イーサネットなどのインタフェースを有するレイヤ２スイッチ群とルータとから構成されブロードキャスト転送が可能な同報型ＩＰサブネットワーク内に、近隣要請などのアドレス解決要求を受け付けてそれを処理し、近隣通知などのアドレス解決結果を返送する近隣探索サーバを配置した広域ＬＡＮシステムであって、前記レイヤ２スイッチ群の各レイヤ２スイッチは、端末が発行するアドレス解決要求のためのマルチキャストトラフィックを認識するとそのマルチキャストトラフィックをマルチキャストせずに既知のスイッチングルート上で前記近隣探索サーバまで配送する機能を備え、前記近隣探索サーバは、配送されてきたマルチキャストアドレス宛てのアドレス解決要求を処理し、そのアドレス解決結果を前記レイヤ２スイッチ群を介してアドレス解決を要求した端末に対して返送する機能を備えることを特徴とする。
この発明によれば、ＩＰサブネットワークを構成する全レイヤ２スイッチとそこに配置される近隣探索サーバとが同報型ネットワーク上で非同報型ネットワークをエミュレートすることができる。したがって、ＩＰサブネットワークが大規模になり、このＩＰサブネットワークが直接多数のエンドユーザ端末を収容する場合でも、ＩＰアドレスからＭＡＣアドレスを解決するための近隣要請パケットがマルチキャスト転送もしくはブロードキャスト転送されないので、ネットワークの帯域を無駄に浪費することはない。
【図面の簡単な説明】  第１図は同報型ネットワークであるＬＡＮシステムにおいてアドレス解決を行う近隣探索の動作概念図であり、第２図は非同報型ネットワークでのアドレス解決の動作概念図であり、第３図はこの発明の実施の形態１である広域ＬＡＮシステムの構成例および近隣探索手順の流れを示す概念図であり、第４図は第３図に示す広域ＬＡＮシステムにおいて実施される近隣探索動作を説明するシーケンス図であり、第５図はこの発明の実施の形態２である広域ＬＡＮシステムにおいて実施される近隣探索動作を説明するシーケンス図であり、第６図はこの発明の実施の形態３である広域ＬＡＮシステムにおいて実施される近隣探索動作を説明するシーケンス図であり、第７図はこの発明の実施の形態４である広域ＬＡＮシステムの構成および近隣探索手順の流れを示す概念図であり、第８図は第７図に示す広域ＬＡＮシステムにおいて実施される近隣探索動作を説明するシーケンス図であり、第９図はこの発明の実施の形態５である広域ＬＡＮシステムにおいて実施される近隣探索動作を説明するシーケンス図であり、第１０図はこの発明の実施の形態６である近隣探索サーバの負荷分散を実現する広域ＬＡＮシステムの構成例を示す図であり、第１１図は第１０図に示す広域ＬＡＮにおいて全てのレイヤ２スイッチが非同報型ネットワークエミュレーションを実現する場合の近隣探索サーバの負荷分散を説明するシーケンス図であり、第１２図は第１０図に示す広域ＬＡＮにおいてエッジに位置するレイヤ２スイッチが非同報型ネットワークエミュレーションを実現する場合の近隣探索サーバの負荷分散を説明するシーケンス図であり、第１３図はこの発明の実施の形態７である広域ＬＡＮシステムにおいて実施される近隣探索サーバの情報報知動作を説明する概念図であり、第１４図はこの発明の実施の形態８である広域ＬＡＮシステムにおいて実施される近隣探索サーバのエントリ自動登録動作を説明するシーケンス図であり、第１５図はこの発明の実施の形態９である広域ＬＡＮシステムにおいて実施される近隣探索サーバのエントリ自動登録動作を説明するシーケンス図であり、第１６図はこの発明の実施の形態１０である広域ＬＡＮシステムにおいて実施される近隣探索サーバのエントリ自動登録動作を説明するシーケンス図であり、第１７図はこの発明の実施の形態１１である近隣探索サーバのエントリ自動登録を実現する広域ＬＡＮシステムの構成例を示す図であり、第１８図は第１７図に示す広域ＬＡＮシステムにおいてＤＨＣＰサーバと連携して実現する近隣探索サーバのエントリ登録の動作を説明するシーケンス図であり、第１９図はこの発明の実施の形態１２である広域ＬＡＮシステムにて実施される近隣探索サーバのエントリ自動登録動作を説明するシーケンス図であり、第２０図はこの発明の実施の形態１３である広域ＬＡＮシステムにおいて実施する近隣探索サーバのエントリの整合性保証動作を説明するフローチャートであり、第２１図はこの発明の実施の形態１４であるレイヤ２移動体ネットワークの構成を示す概念図であり、第２２図は第２１図に示すレイヤ２移動体ネットワークにおいて実施されるレイヤ２スイッチングセグメント間を跨いだ近隣探索動作を説明するシー���ンス図であり、第２３図は、第２１図に示すレイヤ２移動体ネットワークにおいて実施される移動端末が移動してきたことを認識したレイヤ２スイッチングセグメントにおける近隣探索動作を説明するシーケンス図である。
【発明を実施するための最良の形態】  以下に添付図面を参照して、この発明にかかる広域ＬＡＮシステムおよびレイヤ２移動体ネットワークの好適な実施の形態を詳細に説明する。
実施の形態１．
第３図は、この発明の実施の形態１である広域ＬＡＮシステムの構成例および近隣探索手順の流れを示す概念図である。第３図に示す広域ＬＡＮシステムは、階層的に配置される多数のレイヤ２スイッチ２０（２０−１〜２０−１１）と他のネットワークとの接続を行うルータ２１とで構成されるＩＰサブネットワークに、近隣探索サーバ２２が配置されている。近隣探索サーバ２２は、近隣要請などのアドレス解決要求を受け付けてそれを処理し、近隣通知などのアドレス解決結果を返送する機能を有している。
第３図では、階層配置の最上位階に配置されるレイヤ２スイッチ２０−１に、ルータ２１と近隣探索サーバ２２とが接続されている。また、階層配置の最下位階（エッジ）に配置されるエッジスイッチであるレイヤ２スイッチ２０−８〜２０−１１には、各種無線のアクセスポイント２３（２３−１〜２３−７）が接続されている。各アクセスポイント２３は、端末Ａ２４，端末Ｂ２５を何らかの無線アクセスによって収容するものであり、レイヤ２スイッチ２０の一種と見なすこともできる。端末Ａ２４，端末Ｂ２５は、何らかの無線アクセスが可能な汎用のＩＰｖ６対応端末である。
レイヤ２スイッチ２０とルータ２１とアクセスポイント２３は、イーサネットなどのブロードキャスト転送が可能なインタフェースで接続されている。したがって、第３図に示す広域ＬＡＮシステムからなるネットワークは、全体として同報型ＩＰサブネットワークを構成している。
このネットワークは、端末Ａ２４，端末Ｂ２５からは、同報型ネットワーク２６に見えているので、端末Ａ２４が端末Ｂ２５のＭＡＣアドレス解決を行う場合には、通常の近隣探索手順に応じたアドレス解決を行う。つまり、端末Ａ２４は端末Ｂ２５のＭＡＣアドレス解決を行う場合には、端末Ｂ２５のノード要請マルチキャストアドレス宛てに近隣要請パケット２７を送信する。
これに対して、レイヤ２スイッチ２０−１〜２０−１１と近隣探索サーバ２２とは、この同報型ネットワーク２６上で非同報型ネットワークをエミュレートする（非同報型ネットワークエミュレーション２８）。つまり、レイヤ２スイッチ２０−１〜２０−１１は、この同報型ネットワーク２６上に、近隣要請パケット２７を受信したエッジから近隣探索サーバ２２に至るスイッチングルートを非同報型ネットワークと同様の手法によって形成し、そのルートを用いて、近隣要請パケット２７を近隣探索サーバ２２まで配送し、また近隣探索サーバ２２が出力する近隣通知パケット２９を端末Ａ２４に配送する。そして、近隣探索サーバ２２は、ＩＰアドレスからＭＡＣアドレスを解決するようになっている。
第４図は、第３図に示す広域ＬＡＮシステムにおいて実施される近隣探索動作を説明するシーケンス図である。第３図を参照しつつ第４図に沿って、端末Ａ２４が端末Ｂ２５のＭＡＣアドレス解決を行う場合の近隣探索動作を説明する。
第４図において、端末Ａ２４は、端末Ｂ２５のＭＡＣアドレス解決を行う場合には、端末Ｂ２５のノード要請マルチキャストアドレス宛てに近隣要請パケットを送信する（手順Ｔ１）。この近隣要請パケットは、アクセスポイント２３−５からエッジスイッチ２０−１０に送られる。
レイヤ２スイッチ２０−１〜２０−１１は、近隣要請パケットを認識すると、あたかも非同報型ネットワークであるかのようにその近隣要請パケットを扱うので、ノード要請マルチキャストアドレス宛てに近隣要請パケットを受信すると、そのＭＡＣグループアドレスから対応するノード要請マルチキャストアドレスを認識し、ネットワーク全体にトラフィックをマルチキャスト転送することなく、このＭＡＣアドレスを持ったＭＡＣフレームを予め接続場所が既知の近隣探索サーバ２２まで誘導する。
具体的には、レイヤ２スイッチ２０−１〜２０−１１は、近隣探索サーバ２２が最上位階のレイヤ２スイッチ２０−１に接続されていることを知っている。また、最上位階のレイヤ２スイッチ２０−１は、近隣探索サーバ２２が接続されている物理ポートを知っている。レイヤ２スイッチ２０−１〜２０−１１は、それに基づき、近隣探索サーバ２２に至るスイッチングルートを形成する。
すなわち、ノード要請マルチキャストアドレス宛てに近隣要請パケットを受信したエッジスイッチ２０−１０は、ノード要請マルチキャストアドレスに対応するＭＡＣグループアドレスからノード要請マルチキャストを認識し（手順Ｔ２）、最上位階のレイヤ２スイッチ２０−１に向かう上流に位置するレイヤ２スイッチ２０−７と接続する物理ポートを決定し（手順Ｔ３）、当該ＭＡＣグループアドレス宛てのＭＡＣフレームを上流のレイヤ２スイッチ２０−７向け物理ポートのみに送信する（手順Ｔ４）。
上流のレイヤ２スイッチ２０−７，２０−５，２０−２，２０−１で構成されるレイヤ２スイッチネットワークにおいても、同様に、ＭＡＣグループアドレスから対応するノード要請マルチキャストアドレスを認識し（手順Ｔ５）、送信する物理ポートを決定し（手順Ｔ６）、最上位階のレイヤ２スイッチ２０−１から近隣探索サーバ２２に近隣要請パケットが伝達される（手順Ｔ７）。
このように、非同報型ネットワークエミュレーションによって近隣要請パケットは、近隣探索サーバ２２まで誘導される。近隣探索サーバ２２は、このように誘導されて来る全ての近隣要請パケットを受信して取り込む。特に、近隣要請パケットのＭＡＣアドレスは、ターゲット端末である端末Ｂ２５宛てのノード要請マルチキャストであるが、近隣探索サーバ２２はこれらを無条件に取り込み処理する。近隣探索サーバ２２は、近隣要請パケットに設定されているターゲット端末Ｂ２５のＩＰアドレスに対して、そのＭＡＣアドレスが登録されている場合はそのＭＡＣアドレスを設定し（手順Ｔ８）、近隣通知パケットを通常の手順で近隣要請パケットの送信元端末Ａ２４宛てに返送する（手順Ｔ９）。
以上のように、実施の形態１によれば、ＩＰサブネットワークを構成する全レイヤ２スイッチとそこに配置される近隣探索サーバとが同報型ネットワーク上で非同報型ネットワークをエミュレートすることができる。そのため、ＩＰサブネットワークが大規模になり、このＩＰサブネットワークが直接多数のエンドユーザ端末を収容する場合でも、ＩＰアドレスからＭＡＣアドレスを解決するための近隣要請パケットがマルチキャスト転送もしくはブロードキャスト転送されないので、ネットワークの帯域を無駄に浪費することはない。
実施の形態２．
第５図は、この発明の実施の形態２である広域ＬＡＮシステムにおいて実施される近隣探索動作を説明するシーケンス図である。この実施の形態２では、第３図に示した広域ＬＡＮシステムにおいて、実施の形態１にて説明した非同報型ネットワークエミュレーションを実施の形態１とは別の形態で実現する例が示されている。したがって、近隣要請や近隣通知パケットの流れは第３図に記載のものと同一になる。以下、第３図を参照しつつ第５図に沿って、この実施の形態２による近隣探索動作を説明する。
第５図において、端末Ａ２４は、端末Ｂ２５のＭＡＣアドレス解決を行う場合には、端末Ｂ２５のノード要請マルチキャストアドレス宛てに近隣要請パケットを送信する（手順Ｔ１１）。この近隣要請パケットは、アクセスポイント２３−５からエッジスイッチ２０−１０に送られる。
エッジスイッチ２０−１０は、受信した近隣要請パケットを認識すると、あたかも非同報型ネットワークであるかのようにその近隣要請パケットを扱う（非同報型ネットワークエミュレーション）。そのため、ノード要請マルチキャストアドレス宛てに近隣要請パケットを受信したエッジスイッチ２０−１０は、そのＭＡＣグループアドレスからノード要請マルチキャストアドレスを認識し（手順Ｔ１２）、そのノード要請マルチキャストアドレスを既知の近隣探索サーバ２２のＭＡＣアドレスに置換する（手順Ｔ１３）。そして、宛先が置換されたＭＡＣフレームを送信する物理ポートを決定し（手順Ｔ１４）、エッジスイッチ以外のレイヤ２スイッチに向けて通常のユニキャストトラフィックのハンドリング手法で送信する（手順Ｔ１５）。
エッジスイッチ以外のレイヤ２スイッチは、特殊なスイッチング規則を持つものではなく、通常使用されているレイヤ２スイッチによって構成されている。したがって、エッジスイッチ以外のレイヤ２スイッチで構成されるレイヤ２ネットワークでは、通常のユニキャストトラフィックのハンドリング手法で送信する物理ポートを決定し（手順Ｔ１６）、近隣探索サーバ２２まで誘導する（手順Ｔ１７）。
なお、以上の説明では、エッジスイッチがノード要請マルチキャストアドレスに対応するＭＡＣグループアドレスを近隣探索サーバのＭＡＣアドレスに置換したが、置換ではなく近隣探索サーバのＭＡＣアドレスでカプセリングして送信することもできる（ＭＡＣｉｎＭＡＣカプセリング）。
以上のように、実施の形態２によれば、ＩＰサブネットワークのエッジとなるレイヤ２スイッチと近隣探索サーバとが非同報型ネットワークをエミュレートするので、エッジスイッチ以外のレイヤ２スイッチには汎用のレイヤ２スイッチが使用できるようになり、システムコストに低減が図れるようになる。
実施の形態３．
第６図は、この発明の実施の形態３である広域ＬＡＮシステムにおいて実施される近隣探索動作を説明するシーケンス図である。この実施の形態３では、第３図に示した広域ＬＡＮシステムにおいて、端末が自ら非同報型ネットワークエミュレーションを意識して動作することで、実施の形態１，２と同様のアドレス解決を図る例が示されている。したがって、近隣要請パケットや近隣通知パケットの流れは、第３図に記載のものと同一になる。以下、第３図を参照しつつ第６図に沿って、この実施の形態３による近隣探索動作を説明する。
第６図において、端末Ａ２４は、端末Ｂ２５のＭＡＣアドレス解決を行う場合には、近隣探索サーバ２２を決定し（手順Ｔ２１）、近隣探索サーバ２２のＭＡＣアドレス（近隣探索サーバ宛ユニキャストアドレス）宛てに近隣要請パケットを送信する（手順Ｔ２２）。この近隣要請パケットは、アクセスポイント２３−５からエッジスイッチ２０−１０に送られる。
全てのレイヤ２スイッチ２０は、特殊なスイッチング規則を持つものではなく、通常使用されているレイヤ２スイッチによって構成されている。したがって、近隣探索サーバ２２のＭＡＣアドレス宛てに近隣要請パケットを受信したエッジスイッチ２０−１０は、通常のユニキャストトラフィックのハンドリング手法で送信する物理ポートを決定し（手順Ｔ２３）、エッジスイッチ以外のレイヤ２スイッチに向けて送信する（手順Ｔ２４）。
同様に、エッジスイッチ以外のレイヤ２スイッチで構成されるレイヤ２ネットワークでも通常のユニキャストトラフィックのハンドリング手法で送信する物理ポートを決定し（手順Ｔ２５）、近隣探索サーバ２２まで誘導する（手順Ｔ２６）。
このように、近隣要請パケットは、近隣探索サーバ２２まで誘導される。近隣探索サーバ２２は、自分宛の近隣要請パケットを受信し取り込む。近隣探索サーバ２２は、近隣要請パケットに設定されているターゲット端末Ｂ２５のＩＰアドレスに対して、ＭＡＣアドレスが登録されている場合はそのＭＡＣアドレスを設定し（手順Ｔ２７）、近隣通知パケットを通常の手順で近隣要請パケットの送信元端末Ａ２４宛てに返送する（手順Ｔ２８）。
以上のように、実施の形態３によれば、端末が直接近隣探索サーバの存在を意識して動作するので、全てのレイヤ２スイッチは汎用のものが使用できるようになるので、システムコストに低減が図れるようになる。
実施の形態４．
第７図は、この発明の実施の形態４である広域ＬＡＮシステムの構成および近隣探索手順の流れを示す概念図である。第７図では、第３図に示した構成要素と同一ないしは同等である構成要素には、同一の符号が付されている。すなわち、この実施の形態４である広域ＬＡＮシステムでは、第３図に示した構成において、レイヤ２スイッチ２０−１〜２０−１１は、実施の形態１と同様に同報型ネットワーク２６上で非同報型ネットワークをエミュレートする（非同報型ネットワークエミュレーション２８）が、近隣探索サーバ２２に代えて、近隣探索サーバ３１が設けられている。
近隣探索サーバ３１は、第７図に示すように、端末Ａ２４からの近隣要請パケット３２を受け取ると、ターゲットである端末Ｂ２４宛の近隣要請パケット３３を生成して端末Ｂ２４に向けて送信する機能を備えている。
そして、端末Ｂ２４は、近隣要請パケット３３を受け取ると、端末Ａ２４向けに近隣通知パケット３４を送信するようになっている。以下、第７図を参照しつつ第８図に沿って、この実施の形態４による近隣探索動作を説明する。
第８図は、第７図に示す広域ＬＡＮシステムにおいて実施される近隣探索動作を説明するシーケンス図である。なお、第８図では、第４図に示した手順と同一ないしは同等である手順には、同一の符号が付されている。ここでは、この実施の形態４に関わる部分を中心に説明する。
第８図において、端末Ａ２４は、端末Ｂ２５のＭＡＣアドレス解決を行う場合には、端末Ｂ２５のノード要請マルチキャストアドレス宛てに近隣要請パケットを送信する（手順Ｔ１）。この近隣要請パケットは、アクセスポイント２３−５からエッジスイッチ２０−１０に送られる。
レイヤ２スイッチ２０−１〜２０−１１は、近隣要請パケットを認識すると、あたかも非同報型ネットワークであるかのようにその近隣要請パケットを扱うので、ノード要請マルチキャストアドレス宛てに近隣要請パケットを受信すると、そのＭＡＣグループアドレスから対応するノード要請マルチキャストアドレスを認識し、ネットワーク全体にトラフィックをマルチキャスト転送することなく、このＭＡＣアドレスを持ったＭＡＣフレームを予め接続場所が既知の近隣探索サーバ３１まで誘導する（手順Ｔ２〜手順Ｔ７）。
近隣探索サーバ３１は、受信した近隣要請パケットに設定されているターゲット端末である端末Ｂ２５のＩＰアドレスに対してＭＡＣアドレスが登録されている場合、そのＭＡＣアドレスを宛先にした近隣要請パケットを生成し（手順Ｔ３１）、ターゲット端末Ｂ２５に対してこの近隣要請パケットを送信する（手順Ｔ３２）。
ターゲット端末Ｂ２５は、近隣要請パケットを受信すると、近隣要請パケットの送信元端末Ａ２４のＭＡＣアドレスを宛先にした近隣通知パケットを生成し（手順Ｔ３３）、その近隣通知パケットを通常のユニキャストトラフィックのハンドリング手法で近隣要請パケットの送信元端末Ａ２４に返送する（手順Ｔ３４）。
以上のように、実施の形態４によれば、アドレス解決のターゲットとなる端末に近隣要請などのアドレス解決パケットが到達するので、ターゲット端末は予めアドレス解決を要求した端末のＭＡＣアドレスを学習することができる。したがって、端末に対するパケット送信がある場合のアドレス解決待ち遅延時間を無くすことができる。
なお、実施の形態４では、近隣探索サーバーが近隣要請パケットをターゲットとなる端末に中継転送し、ターゲットとなる端末がアドレス解決を要求した端末に近隣通知パケットを送信手順を、非同報型ネットワークエミュレーションを全てのレイヤ２スイッチ２０（２０−１〜２０−１１）が実現する実施の形態１による広域ＬＡＮシステムにおいて実施する場合を示したが、非同報型ネットワークエミュレーションをエッジに位置するレイヤ２スイッチ２０−８〜２０−１１が実現する実施の形態２による広域ＬＡＮシステムにおいても同様に実施できることは言うまでもない。
実施の形態５．
第９図は、この発明の実施の形態５である広域ＬＡＮシステムにおいて実施される近隣探索動作を説明するシーケンス図である。この実施の形態５では、第３図に示した広域ＬＡＮシステムにおいて、近隣探索サーバ２２がＩＰｖ６のアドレス重複チェックを行う動作例が示されている。ＩＰｖ６のアドレス重複チェックは、近隣要請パケットや近隣通知パケットを使用するので、その流れの概要は、第３図に記載のものと同一になる。以下、第３図を参照しつつ第９図に沿って、この実施の形態５によるアドレス重複チェックの動作を説明する。なお、第９図では、第４図に示した手順と同一ないしは同等である手順には、同一の符号が付されている。ここでは、この実施の形態５に関わる部分を中心に説明する。
第９図において、端末Ａ２４は、ＩＰｖ６のアドレス重複チェックを目的にソースＩＰアドレス（送信元ＩＰアドレス）に“０”を設定した近隣要請パケットを生成する（手順Ｔ４１）。このアドレス重複チェックを目的とした近隣要請パケットは、電源が入りＩＰｖ６スタックが立ち上がりＩＰｖ６リンクローカルアドレスを生成した場合に生成され、またステートレスにＩＰｖ６グローバルアドレスを生成した場合に生成される。
このアドレス重複チェックを目的とした近隣要請パケットからアドレス重複チェックを行うＩＰアドレスを対象にノード要請マルチキャストアドレスが作られる。また、このアドレス重複チェックするＩＰアドレスからＭＡＣグローバルアドレスが計算される。
端末Ａ２４が送信するアドレス重複チェックを目的とした近隣要請パケットは、アクセスポイント２３−５からエッジスイッチ２０−１０に送られる（手順Ｔ４２）。レイヤ２スイッチ２０−１〜２０−１１は、近隣要請パケットを認識すると、あたかも非同報型ネットワークであるかのようにその近隣要請パケットを扱う。つまり、レイヤ２スイッチ２０は、ノード要請マルチキャストアドレス宛てに近隣要請パケットを受信すると、そのＭＡＣグループアドレスから対応するノード要請マルチキャストアドレスを認識し、ネットワーク全体にトラフィックをマルチキャスト転送することなく、このＭＡＣアドレスを持ったＭＡＣフレームを予め接続場所が既知の近隣探索サーバ３１まで誘導する（手順Ｔ２〜手順Ｔ７）。
近隣探索サーバ３１は、近隣要請パケット受信すると、その近隣要請パケットのソースＩＰアドレスが“０”であることからアドレス重複チェックであることを認識し（手順Ｔ４３）、アドレス重複チェックするＩＰアドレスに対するＭＡＣアドレスが登録されているか否かを判断する（手順Ｔ４４）。近隣探索サーバ３１は、アドレス重複チェックするＩＰアドレスに対するＭＡＣアドレスが登録されている場合は（手順Ｔ４４：Ｙｅｓ）、他端末がこのＩＰアドレスを使用中であると判断して近隣通知パケットを端末Ａ２４宛てに返送する（手順Ｔ４５）。一方、ＭＡＣアドレスが登録されていない場合（手順Ｔ４４：Ｎｏ）、その近隣要請パケットは廃棄する（手順Ｔ４６）。
以上のように、実施の形態５によれば、ＩＰｖ６のアドレス重複チェックのために近隣探索サーバを流用することができる。なお、実施の形態５では、ＩＰｖ６のアドレス重複チェックを、非同報型ネットワークエミュレーションを全てのレイヤ２スイッチ２０−１〜２０−１１が実現する実施の形態１による広域ＬＡＮシステムにおいて実施する場合を示したが、非同報型ネットワークエミュレーションをエッジに位置するレイヤ２スイッチ２０−８〜２０−１１が実現する実施の形態２による広域ＬＡＮシステムにおいても同様に実施できることは言うまでもない。
実施の形態６．
第１０図は、この発明の実施の形態６である近隣探索サーバの負荷分散を実現する広域ＬＡＮシステムの構成例を示す図である。第１０図では、第３図に示した構成要素と同一ないしは同等である要素には、同一の符号が付されている。
すなわち、この実施の形態６である広域ＬＡＮシステムでは、第３図に示した構成において、近隣探索サーバ２２に代えて、複数の近隣探索サーバ４１，４２，４３が設けられている。複数の近隣探索サーバ４１，４２，４３は、それぞれ近隣探索サーバ２２と同等の機能を備えている。
第１０図では、第３図に示した広域ＬＡＮシステムが示されているが、この実施の形態６では、非同報型ネットワークエミュレーション２８を、実施の形態１と同様に全てのレイヤ２スイッチ２０−１〜２０−１１が実現する実施の形態１による広域ＬＡＮシステムと、実施の形態２と同様にエッジに位置するレイヤ２スイッチ２０−８〜２０−１１が実現し、他のレイヤ２スイッチ２０−１〜２０−７は通常使用されるレイヤ２スイッチで構成する場合との双方において、近隣探索サーバを複数設け、近隣探索サーバの負荷分散を実現するものである。
ここで、レイヤ２スイッチ２０は、上記の非同報型ネットワークエミュレーション２８を実現する機能に加えて、近隣要請パケットをスヌープ（覗き見）して近隣要請パケットがアドレス解決を要求するターゲット端末のＩＰアドレスを取得し、このＩＰアドレスを入力情報にして一つの近隣探索サーバを決定する機能を備えている。
近隣探索サーバの決定では、例えば、ターゲットＩＰアドレスの下１バイトをＸとし、近隣探索サーバの通番をｉとすると、「近隣探索サーバｉ＝Ｘｍｏｄ登録近隣探索サーバ数」の計算式によって、ターゲットＩＰアドレスの下１バイトをＸから近隣探索サーバを一つに決定できるようになっている。
そして、レイヤ２スイッチ２０は、近隣探索サーバが一つ決定できると、その近隣探索サーバに向かって近隣要請パケットを誘導するようにスイッチ動作するようになっている。
これによって、第１０図おいて、例えば、端末Ａ２４が発行する近隣要請２７が、アクセスポイント２３−５、エッジに位置するレイヤ２スイッチ２０−１０およびレイヤ２スイッチのネットワーク（レイヤ２スイッチ２０−７，２０−５，２０−２，２０−１）を介して近隣探索サーバ４１，４２，４３の中の一つに送られる。そして、近隣探索サーバ４１，４２，４３の中の一つの近隣探索サーバが発行する近隣通知２９は、同じルートで端末Ａ２４に伝達される。
以下、第１１図と第１２図とを参照して、この実施の形態６による２種類の近隣探索サーバの負荷分散方式について具体的に説明する。第１１図は、全てのレイヤ２スイッチが非同報型ネットワークエミュレーションを実現する場合の近隣探索サーバの負荷分散を説明するシーケンス図である。なお、第１１図では、第４図に示した手順（実施の形態１）と同一ないしは同等である手順には、同一の符号が付されている。ここでは、この実施の形態６に関わる部分を中心に説明する。
第１１図において、端末Ａ２４は、端末Ｂ２５のＭＡＣドレス解決を行う場合には、端末Ｂ２５のノード要請マルチキャストアドレス宛てに近隣要請パケットを送信する（手順Ｔ１）。この近隣要請パケットは、アクセスポイント２３−５からエッジスイッチ２０−１０に送られる。
各レイヤ２スイッチ２０は、近隣要請パケットを必要に応じてスヌープし、近隣探索サーバを一つ決定し、それに基づき適宜物理ポートを決定し、その近隣要請パケットをあたかも非同報型ネットワークであるかのように扱う。但し、実施の形態１の場合には、最上位階のレイヤ２スイッチ２０−１のみが近隣要請パケットをスヌープするようになっている。
すなわち、レイヤ２スイッチ２０−２〜２０−１１は、ノード要請マルチキャストアドレス宛てに近隣要請パケットを受信すると、そのＭＡＣグループアドレスから対応するノード要請マルチキャストアドレスを認識し、ネットワーク全体にトラフィックをマルチキャスト転送することなく、このＭＡＣアドレスを持ったＭＡＣフレームを最上位階のレイヤ２スイッチ２０−１まで誘導する（手順Ｔ２〜手順Ｔ６）。
最上位階のレイヤ２スイッチ２０−１は、近隣要請パケットを受信すると（手順５０）、その受信した近隣要請パケットをスヌープしてターゲットＩＰアドレスから近隣探索サーバを決定し（手順Ｔ５１）、決定した近隣探索サーバに対応した物理ポートを決定し（手順Ｔ５２）、決定した物理ポートに送信する（手順Ｔ５３）。このような機構によって複数の近隣探索サーバの中の一つに近隣要請パケットが到達する。
第１２図は、エッジに位置するレイヤ２スイッチが非同報型ネットワークエミュレーションを実現する場合の近隣探索サーバの負荷分散を説明するシーケンス図である。なお、第１２図では、第５図に示した手順（実施の形態２）と同一ないしは同等である手順には、同一の符号が付されている。ここでは、この実施の形態６に関わる部分を中心に説明する。
第１２図において、端末Ａ２４は、端末Ｂ２５のＭＡＣアドレス解決を行う場合には、端末Ｂ２５のノード要請マルチキャストアドレス宛てに近隣要請パケットを送信する（手順Ｔ１１）。この近隣要請パケットは、アクセスポイント２３−５からエッジスイッチ２０−１０に送られる。
エッジスイッチ２０−１０エッジは、受信した近隣要請パケットを認識し、あたかも非同報型ネットワークであるかのように近隣要請パケットを扱う（非同報型ネットワークエミュレーション）。そのため、ノード要請マルチキャストアドレス宛てに近隣要請パケットを受信したエッジスイッチ２０−１０は、そのＭＡＣグループアドレスから対応するノード要請マルチキャストアドレスを認識すると（手順Ｔ１２）、そのノード要請マルチキャストアドレスを既知の近隣探索サーバのＭＡＣアドレスに置換する。このとき、近隣要請パケットをスヌープしてターゲットＩＰアドレスから近隣探索サーバを一つ決定し、ＭＡＣグループアドレスをこの近隣要請パケットのＭＡＣアドレスで置き換える（手順Ｔ５５）。
そして、エッジスイッチ２０−１０は、決定した近隣探索サーバ向けの物理ポートを決定し（手順Ｔ５６）、エッジスイッチ以外のレイヤ２スイッチに向けて通常のユニキャストトラフィックのハンドリング手法で送信する（手順Ｔ１５）。その結果、エッジスイッチ以外のレイヤ２スイッチによって、近隣要請パケットが複数の近隣探索サーバの中の一つに誘導される（手順Ｔ１６，手順Ｔ１７）。このような機構によって、複数の近隣探索サーバの中の一つに近隣要請パケットが到達する。
以上のように、実施の形態６によれば、複数の近隣探索サーバを使用することで、アドレス解決処理の負荷を分散することができる。
実施の形態７．
第１３図は、この発明の実施の形態７である広域ＬＡＮシステムにおいて実施される近隣探索サーバの情報報知動作を説明する概念図である。なお、第１３図では、第３図に示した構成要素と同一ないしは同等である構成要素には、同一の符号が付されている。ここでは、実施の形態７に関わる部分を中心に説明する。
第１３図において、実施の形態７である広域ＬＡＮシステムは、第３図に示した構成において、近隣探索サーバ２２に代えて、近隣探索サーバ４５が設けられている。近隣探索サーバ４５は、近隣探索サーバ２２の機能に加えて、全てのレイヤ２スイッチ２０−１〜２０−１１を対象としたＩＰマルチキャストアドレス宛てに自サーバ４５のＭＡＣアドレス情報４６を報知する機能を備えている。
これによって、各レイヤ２スイッチ２０は、ＩＰマルチキャストアドレスに対応するＭＡＣグループアドレスを検出することで、近隣探索サーバ４５のＭＡＣアドレス情報を取得し、近隣探索サーバ４５が生きていることを学習し、また近隣探索サーバ４５向けトラフィックを送信するための物理ポートおよび近隣探索サーバ４５のＭＡＣアドレスを学習することができる。
なお、このＩＰマルチキャストアドレス宛てＩＰパケットは、全てのレイヤ２スイッチ２０−１〜２０−１１を対象とするので、エッジスイッチ２０−８〜２０−１１は、近隣探索サーバ２２のＭＡＣアドレス情報を終端し、アクセスポイント２３−１〜２３−７には転送しないようになっている。
以上のように、実施の形態７によれば、全てのレイヤ２スイッチは近隣探索サーバのＭＡＣアドレスを学習して取得できるので、実施の形態２や実施の形態６のようにレイヤ２スイッチが近隣探索サーバのＭＡＣアドレスを予め知る必要がある場合に、そのレイヤ２スイッチに予め近隣探索サーバのＭＡＣアドレスをコンフィグレーションする負荷を無くすことができる。
実施の形態８．
第１４図は、この発明の実施の形態８である広域ＬＡＮシステムにおいて実施される近隣探索サーバのエントリ自動登録動作を説明するシーケンス図である。第１４図では、第３図に示した広域ＬＡＮシステムにおいて、全てのレイヤ２スイッチ２０が非同報ネットワークエミュレーションを実現する場合の近隣探索サーバのエントリ登録動作が示されている。したがって、第１４図では、第４図に示した手順と同一ないしは同等である手順には、同一の符号が付されている。ここでは、この実施の形態８に関わる部分を中心に説明する。
第１４図において、端末Ａ２４は、端末Ｂ２５のＭＡＣアドレス解決を行う場合には、端末Ｂ２５のノード要請マルチキャストアドレス宛てに近隣要請パケットを送信する（手順Ｔ１）。この近隣要請パケットは、全てのレイヤ２スイッチ２０が実現する非同報ネットワークエミュレーションによって近隣探索サーバ２２まで誘導される（手順Ｔ２〜手順Ｔ７）、
近隣探索サーバ２２は、受信した近隣要請パケットについてのアドレス解決処理を終了すると（手順Ｔ８，手順Ｔ９）、エントリ登録処理を実施する（手順Ｔ５８）。エントリ登録処理（手順Ｔ５８）では、近隣探索サーバ２２は、この近隣通知パケットに設定されているソースＩＰアドレスとソースＭＡＣアドレスとのペアを一つのエントリとして記憶する。このとき、近隣探索サーバ２２は、このＩＰアドレスのエントリは存在するが、ＭＡＣアドレスが異なる場合にはエントリを更新する。そして、同一のＭＡＣアドレスが登録されていた場合で、かつエントリに寿命がある場合には、そのエントリの寿命をリセットすることを行うようになっている。
以上のように、実施の形態８によれば、近隣探索サーバに予めＩＰアドレスとＭＡＣアドレスとの対応エントリを設定する負荷を無くすことができる。なお、実施の形態８では、近隣探索サーバのエントリ登録を、非同報型ネットワークエミュレーションを全てのレイヤ２スイッチ２０−１〜２０−１１が実現する実施の形態１による広域ＬＡＮシステムにおいて実施する場合を示したが、非同報型ネットワークエミュレーションをエッジに位置するレイヤ２スイッチ２０−８〜２０−１１が実現する実施の形態２による広域ＬＡＮシステムにおいても同様に実施できることは言うまでもない。
実施の形態９．
第１５図は、この発明の実施の形態９である広域ＬＡＮシステムにおいて実施される近隣探索サーバのエントリ自動登録動作を説明するシーケンス図である。第１５図では、第３図に示した広域ＬＡＮシステムにおいて、実施の形態５にて説明したＩＰｖ６のアドレス重複チェックを行う過程で近隣探索サーバのエントリ登録動作が示されている。したがって、第１５図では、第９図に示した手順と同一ないしは同等である手順には、同一の符号が付されている。ここでは、この実施の形態９に関わる部分を中心に説明する。
第１５図において、端末Ａ２４は、ＩＰｖ６のアドレス重複チェックを目的にソースＩＰアドレスに“０”を設定した近隣要請パケットを生成し（手順Ｔ４１）、その近隣要請パケットを送信すると（手順Ｔ４２）、アドレス重複チェックのシーケンスが開始される。すなわち、全てのレイヤ２スイッチ２０によって実現される非同報型ネットワークエミュレーションによって近隣要請パケットが近隣探索サーバ２２に伝達される（手順Ｔ２〜手順Ｔ７）。
そして、近隣探索サーバ２２においてＩＰｖ６のアドレス重複チェックが行われ（手順Ｔ４３、手順Ｔ４４）、重複チェックするＩＰアドレスに対するＭＡＣアドレスが登録されていない場合（手順Ｔ４４：Ｎｏ）、近隣探索サーバ２２は、エントリ登録処理を実施する（手順Ｔ６０）。
このエントリ登録処理（手順Ｔ６０）では、近隣探索サーバ２２は、実施の形態８と同様の処理を行う。すなわち、近隣探索サーバ２２は、この近隣通知パケットに設定されているソースＩＰアドレスとソースＭＡＣアドレスとのペアを一つのエントリとして記憶する。このとき、近隣探索サーバ２２は、このＩＰアドレスのエントリが存在するが、ＭＡＣアドレスが異なる場合にはエントリを更新する。そして、同一のＭＡＣアドレスが登録されていた場合で、かつエントリに寿命がある場合には、そのエントリの寿命をリセットするようになっている。
以上のように、実施の形態９によれば、端末の電源を入れた直後から近隣探索サーバに、その端末のＩＰアドレスとＭＡＣアドレスとの対応エントリを自動的に登録できるようになっている。
なお、実施の形態９では、アドレス重複チェック手順と連携した近隣探索サーバのエントリ登録を、非同報型ネットワークエミュレーションを全てのレイヤ２０−１〜２０−１１が実現する実施の形態１による広域ＬＡＮシステムにおいて実施する場合を示したが、非同報型ネットワークエミュレーションをエッジに位置するレイヤ２スイッチ２０−８〜２０−１１が実現する実施の形態２による広域ＬＡＮシステムにおいても同様に実施できることは言うまでもない。
実施の形態１０．
第１６図は、この発明の実施の形態１０である広域ＬＡＮシステムにて実施される近隣探索サーバのエントリ自動登録動作を説明するシーケンス図である。第１６図では、第３図に示した広域ＬＡＮシステムにおいて、ルータ２１を利用して近隣探索サーバ２２にエントリを登録する動作が示されている。以下、第３図を参照しつつ第１６図に沿って実施の形態１０による近隣探索サーバのエントリ登録動作について説明する。
第１６図において、端末Ａ２４は、電源が入りＩＰｖ６スタックが立ち上がりＩＰｖ６リンクローカルアドレスを生成した後、一般的にステートレスにＩＰｖ６グローバルアドレスを生成する（手順Ｔ６５）。そのため、端末Ａ２４は、ステートレスアドレス設定を目的としたルータ要請パケットを全ルータにマルチキャスト転送する（手順Ｔ６６）。これを受信したルータ２１は、端末Ａ２４に対してルータ通知パケットをユニキャスト転送によって返送する（手順Ｔ６７）。
並行して、ルータ２１は、ルータ要請送信元端末Ａ２４のＭＡＣアドレスと自ルータ２１のＩＰプレフィックスとからルータ要請送信元端末Ａ２４のＩＰアドレスを推定し（手順Ｔ６８）、近隣探索サーバ２２に「推定したＩＰアドレスとソースＭＡＣアドレス（端末Ａ２４のＭＡＣアドレス）」との対応を示したエントリ登録要求パケットを送信する（手順Ｔ６９）。
近隣探索サーバ２２は、ルータ２１から端末Ａ２４のＩＰアドレスとＭＡＣアドレスとの対応を受け取ると、実施の形態８（第１４図の手順Ｔ５８）と同様、ＩＰアドレスとＭＡＣアドレスとのペアを更新するとともに、ルータ２１にエントリ登録応答を返送し、登録終了を通知する（手順Ｔ７０）。
以上のように、実施の形態１０によれば、ＩＰｖ４などアドレスの重複チェックが行われないようなネットワークにおいて、端末の電源を入れた直後から近隣探索サーバに、この端末のＩＰアドレスとＭＡＣアドレスとの対応エントリを自動的に登録できるようになる。
実施の形態１１．
第１７図は、この発明の実施の形態１１である近隣探索サーバのエントリ自動登録を実現する広域ＬＡＮシステムの構成例を示す図である。第１７図では、第３図に示した構成要素と同一ないしは同等である要素には、同一の符号が付されている。
すなわち、第１７図に示すこの実施の形態１１である広域ＬＡＮシステムでは、第３図に示した構成において、端末Ａ２４，端末Ａ２５に対してＩＰアドレスを付与するＤＨＣＰ（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｈｏｓｔ  Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）サーバ５０が設けられている。なお、第１７図では、ＤＨＣＰサーバ５０は、レイヤ２スイッチ２０−１に接続されている。
第１７図では、第３図に示した広域ＬＡＮシステムが示されているが、この実施の形態１１では、非同報型ネットワークエミュレーション２８を、実施の形態１と同様に全てのレイヤ２スイッチ２０−１〜２０−１１が実現する実施の形態１による広域ＬＡＮシステムと、実施の形態２と同様にエッジに位置するレイヤ２スイッチ２０−８〜２０−１１が実現し、他のレイヤ２スイッチ２０−１〜２０−７は通常使用されるレイヤ２スイッチで構成する実施の形態２による広域ＬＡＮシステムとの双方において、ＤＨＣＰサーバを設け、そのＤＨＣＰサーバと連携して近隣探索サーバのエントリ自動登録を実現するものである。
第１７図において、例えば、端末Ａ２４が発行するＩＰアドレス割当要求５１は、アクセスポイント２３−５、エッジに位置するレイヤ２スイッチ２０−１０およびレイヤ２スイッチのネットワーク（レイヤ２スイッチ２０−７，２０−５，２０−２，２０−１）を介してＤＨＣＰサーバ５０に送られる。そして、ＤＨＣＰサーバ５０が発行するＩＰアドレス割当応答５２は、同じルートで端末Ａ２４に伝達される。その過程で、ＤＨＣＰサーバ５０がレイヤ２スイッチ２０−１を介して近隣探索サーバ２２とエントリ登録５３に関する通信を行い、端末Ａ２４のエントリを近隣探索サーバ２２に登録するようになっている。
以下、第１８図を参照して具体的に説明する。第１８図は、第１７図に示す広域ＬＡＮシステムにおいてＤＨＣＰサーバと連携して実現する近隣探索サーバのエントリ登録の動作を説明するシーケンス図である。
第１８図において、端末Ａ２４は、電源が入りＩＰｖ６スタックが立ち上がりＩＰｖ６リンクローカルアドレスを生成した後に、ステートレスにＩＰｖ６グローバルアドレスが生成できない場合、ステートフルなアドレス設定、つまり、ＤＨＣＰ５０からＩＰアドレスを取得して設定することを実施する。
このとき、端末Ａ２４は、ＤＨＣＰサーバ５０のＩＰアドレスが不明の場合は、端末Ａ２４では、まず、ＤＨＣＰサーバ５０の探索を実行し（手順Ｔ７５）、ＤＨＣＰ５０サーバのＩＰアドレスを取得すると、ＤＨＣＰサーバ５０に対してＤＨＣＰ  Ｒｅｑｕｅｓｔパケット（ＩＰアドレス割当要求）を送信する（手順Ｔ７６）。
ＤＨＣＰサーバ５０は、このＩＰアドレス割当要求を受けてＩＰアドレスの割り当てを行い、それを通知するＤＨＣＰ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅパケット（ＩＰアドレス割当応答）を端末Ａ２４に返送する（手順Ｔ７７）。並行して、ＤＨＣＰサーバ５０は、要求元端末Ａ２４のＭＡＣアドレスと自サーバ５０のＩＰプレフィックスとから要求元端末Ａ２４のＩＰアドレスを推定し（手順Ｔ７８）、近隣探索サーバ２２に「推定したＩＰアドレスとソースＭＡＣアドレス（端末Ａ２４のＭＡＣアドレス）」との対応を示したエントリ登録要求パケットを送信する（手順Ｔ７９）。
近隣探索サーバ２２は、ＤＨＣＰサーバ５０から端末Ａ２４のＩＰアドレスとＭＡＣアドレスとの対応を受け取ると、実施の形態８（第１４図の手順Ｔ５８）と同様、ＩＰアドレスとＭＡＣアドレスとのペアを更新するとともに、ＤＨＣＰサーバ５０にエントリ登録応答を返送し、登録終了を通知する（手順Ｔ８０）。
以上のように、実施の形態１１によれば、実施の形態１０と同様に、ＩＰｖ４などアドレスの重複チェックが行われないようなネットワークにおいて、端末の電源を入れた直後から近隣探索サーバに、この端末のＩＰアドレスとＭＡＣアドレスとの対応エントリを自動的に登録できるようになる。このとき、ＤＨＣＰサーバは、独自になるものの、ルータは汎用のものが使用できるようになる。
実施の形態１２．
第１９図は、この発明の実施の形態１２である広域ＬＡＮシステムにて実施される近隣探索サーバのエントリ自動登録動作を説明するシーケンス図である。この実施の形態１２である広域ＬＡＮシステムでは、第３図に示した広域ＬＡＮシステムにおいて、エッジに位置するレイヤ２スイッチ２０−８〜２０−１１にはアクセスポイントの他に直接固定端末が接続されるケースもありうるが、ルータ２１やレイヤ２スイッチ２０−１〜２０−１１、エッジに位置するレイヤ２スイッチ２０−８〜２０−１１に接続されるアクセスポイントや固定端末は、保守の観点からすると、端末としてパケットの終端点になりうる。つまり、これらの端末のＩＰアドレスに関しては、近隣探索サーバに予め設定することができる。
そこで、この実施の形態１２では、レイヤ２スイッチ２０−１〜２０−１１は、エッジスイッチに接続された固定端末やアクセスポイントからの上り方向のノード要請マルチキャストは実施の形態１や実施の形態２にて説明したエミュレート機構によってユニキャスト扱いとして処理し、近隣探索サーバからの下り方向のノード要請マルチキャストは通常のマルチキャスト扱いで処理する機構を有するように構成し、ルータ２１やレイヤ２スイッチ２０−１〜２０−１１、アクセスポイントおよび上記の固定端末のように当該ネットワーク内に固定的に存在する端末のエントリを近隣探索サーバが自律的に登録する例が示されている。
第１９図において、近隣探索サーバには、当初は特定の端末のエントリが登録されている（手順Ｔ８５）。このエントリは、ＩＰアドレスのみが設定され、そのＩＰアドレスに対応するＭＡＣアドレスは登録されなくてもよい。ここで、特定の端末とは、例えば、ルータやレイヤ２スイッチ、アクセスポイント、さらにはエッジに位置するレイヤ２スイッチに直接接続される固定端末など、当該ネットワーク内に固定的に存在する端末である。
そして、近隣探索サーバは、ＩＰアドレスのみが指定されたエントリが存在する場合に、通常の近隣探索手順を使用して近隣探索を実施し、当該ネットワーク内に固定的に存在する端末のうちこのＩＰアドレスを持つ端末のＭＡＣアドレスを調べる。具体的には、図１９では、当該ネットワーク内に固定的に存在する端末のうち、ルータとレイヤ２スイッチと固定端末とを近隣探索の対象としているので、近隣探索サーバは、ルータに対する近隣探索（手順Ｔ８６，Ｔ９０，Ｔ９１）と、レイヤ２スイッチに対する近隣探索（手順Ｔ８７，Ｔ８８，Ｔ９３〜Ｔ９５）と、固定端末に対する近隣探索（手順Ｔ８９，Ｔ９６，９７）とを実施する。
すなわち、この近隣探索では、近隣探索サーバが各端末のノード要請マルチキャストアドレス宛に近隣要請パケットを送信することによって開始される（手順Ｔ８６〜Ｔ８９）。そして、ルータから近隣探索サーバのユニキャストアドレス宛に近隣通知パケットが返送されてくると（手順Ｔ９０）、近隣探索サーバは、受信した近隣通知パケットの内容に基づきルータのエントリを生成する（手順Ｔ９１）。
また、レイヤ２スイッチから近隣探索サーバのユニキャストアドレス宛に近隣通知パケットが返送されてくると（手順Ｔ９２，Ｔ９４）、近隣探索サーバは、受信した近隣通知パケットの内容に基づきレイヤ２スイッチのエントリを生成する（手順Ｔ９３，Ｔ９５）。同様に、固定端末ら近隣探索サーバ宛のユニキャストアドレス宛に近隣通知パケットが返送されてくると（手順Ｔ９６）、近隣探索サーバは、受信した近隣通知パケットの内容に基づき固定端末のエントリを生成する（手順Ｔ９７）。
以上のように、実施の形態１２によれば、端末のＩＰアドレスとＭＡＣアドレスとの対応エントリを登録する場合に、ネットワーク内に固定的に存在する端末（ルータやレイヤ２スイッチ、アクセスポイントおよび固定端末を含む）に関しては、それらのＩＰアドレスを予め設定しておき、近隣探索サーバは、端末による上述した各実施の形態で説明したような近隣探索サーバへのエントリ自動登録に頼ることなく、通常の近隣探索の機構によって指定されたエントリのＭＡＣアドレスを自律的に補完することができるので、ＩＰアドレスとＭＡＣアドレスとの対応エントリを確実に構成することができる。
実施の形態１３．
第２０図は、この発明の実施の形態１３である広域ＬＡＮシステムにて実施する近隣探索サーバのエントリの整合性保証動作を説明するフローチャートである。この実施の形態１３である広域ＬＡＮシステムでは、第３図や第１０図、第１７図などに示した広域ＬＡＮシステムにおいて、近隣探索サーバがその保持するＩＰアドレスとＭＡＣアドレスとの対応が記載されたエントリの情報が正しいことを確認する動作例が示されている。
第２０図において、近隣探索サーバは、その保持する全エントリまたは一部のエントリに対するアクセス状況を定期的に監視し（ステップＳＴ１００）、アクセスが一定時間ない場合は（ステップＳＴ１００：Ｎｏ）、エントリの対象となるターゲット端末に対して、定期的に近隣要請パケットを送信してアドレス解決を要求し、近隣通知パケットの返送を求める近隣探索手順を実行する（ステップＳＴ１０１）。この近隣探索手順では、ターゲットとなる端末のＩＰアドレスとＭＡＣアドレスがわかっているので、通常のユニキャストフレームで近隣要請パケットや近隣通知パケットが送受信される。
近隣探索サーバは、送信した近隣要請パケットに対して、一定時間内に近隣通知を受信した場合は（ステップＳＴ１０２：Ｙｅｓ）、当該エントリは正しいと判断するが（ステップＳＴ１０３）、一定時間内に近隣通知を受信しなかった場合は（ステップＳＴ１０２：Ｎｏ）、当該エントリを古いものとして消去する（ステップＳＴ１０４）。
以上のように、実施の形態１３によれば、近隣探索サーバは、その保持するＩＰアドレスとＭＡＣアドレスとの対応が記載されたエントリの情報が正しいか否かを周期的にチェックして確認することができる。
実施の形態１４．
第２１図は、この発明の実施の形態１４であるレイヤ２移動体ネットワークの構成を示す概念図である。第２１図に示すレイヤ２移動体ネットワークは、比較的規模の大きなＩＰサブネットワーク６０で構成されている。すなわち、ＩＰサブネットワーク６０には、管理領域である多数のレイヤ２スイッチングセグメント６１（６１−１〜６１−１０）がリング状のコアネットワーク６２を介して相互間が接続される形で配置されている。各レイヤ２スイッチングセグメント６１は、実施の形態１や実施の形態２にて説明した非同報型ネットワークをエミュレートすることができる構成になっている。
具体的に説明する。各レイヤ２スイッチングセグメント６１は、ツリー状にないしはリング状に配置されＭＡＣアドレスに基づきＭＡＣフレームのスイッチングを行う複数のレイヤ２スイッチ６３（６３−１〜６３−１０）と、複数のレイヤ２スイッチ６３の１つ以上のエッジスイッチに接続され移動端末（端末Ａ、端末Ｂ）を収容する各種無線のアクセスポイント６４と、複数のレイヤ２スイッチ６３を統括し当該レイヤ２スイッチングセグメント６１の内部と外部との通信を制御する機能を持つセグメントゲートウェイスイッチ６５（６５−１〜６５−１０）と、近隣探索サーバ６６（６６−１〜６６−１０）とで構成されている。
第２１図では、近隣探索サーバ６６は、セグメントゲートウェイスイッチ６５に接続されているが、各レイヤ２スイッチングセグメント６１におけるセグメントゲートウェイスイッチ６５は、コアネットワーク６２上に配置されるリング対応スイッチ６７（６７ａ，６７ｂ，６７ｃ，６７ｄ，６７ｅ）を介して相互間の接続が行われるようになっている。なお、コアネットワーク６２上には、ルータ６８が設けられ、このルータ６８を介して図示しない他のＩＰサブネットワークと通信できるようになっている。
次に、第２２図と第２３図とを参照して、レイヤ２スイッチングセグメント間を跨いだ近隣探索動作と、移動端末が移動してきたことを認識したレイヤ２スイッチングセグメントにおける近隣探索動作とについて説明する。なお、第２２図と第２３図に示すレイヤ２スイッチのネットワークには、セグメントゲートウェイスイッチが含まれているので、近隣探索サーバに抜けるパケットは必ずセグメントゲートウェイスイッチを経由するようになっている。
第２２図は、第２１図に示すレイヤ２移動体ネットワークにおいて実施されるレイヤ２スイッチングセグメント間を跨いだ近隣探索動作を説明するシーケンス図である。第２１図を参照しつつ第２２図に沿って、端末Ａが端末ＢのＭＡＣアドレス解決を行う場合の近隣探索動作を説明する。
第２２図において、レイヤ２スイッチングセグメント６１−１に収容される端末Ａがレイヤ２スイッチングセグメント６１−６に収容される端末ＢのＭＡＣアドレス解決を行う場合には、端末Ａは、端末Ｂのノード要請マルチキャストアドレス宛てに近隣要請パケットを送信する（手順Ｔ１１０）。この近隣要請パケットは、アクセスポイント６４−１ａまたはアクセスポイント６４−１ｂを介してレイヤ２スイッチ６１−１のエッジスイッチに受信される。レイヤ２スイッチングセグメント６１−１では、実施の形態１または実施の形態２にて説明した非同報型エミュレーションによってこの近隣要請パケットを近隣探索サーバ６６−１まで誘導する（手順Ｔ１１１，Ｔ１１２）。
近隣探索サーバ６６−１は、受信した近隣要情パケットに設定されるターゲット端末ＢのＩＰアドレスから、このＩＰアドレスのエントリがレイヤ２スイッチングセグメント６１−６に配置される近隣探索サーバ６６−６に記憶されていることを判定する（手順Ｔ１１３）。このターゲット端末のエントリを記憶する近隣探索サーバ（今の例では、近隣探索サーバ６６−６）をホーム近隣探索サーバと呼ぶことにする。この場合、ＩＰアドレスとこのエントリを保持するホーム近隣探索サーバとの関係は、実施の形態６にて説明した複数の近隣探索サーバの中の一つと同様の関係になる。
そして、近隣探索サーバ６６−１は、その受信した近隣要請パケットを近隣探索サーバ６６−６に向けてユニキャスト転送する（手順Ｔ１１４）。この近隣要請パケットは、レイヤ２スイッチングセグメント６１−１のゲートウェイスイッチ６５−１、コアネットワーク６２およびレイヤ２スイッチングセグメント６１−６のゲートウェイスイッチ６５−６を経由して近隣探索サーバ６６−６に送られる。
この場合、第２２図では、近隣探索サーバ６６−１は、ユニキャスト転送することが示されている。すなわち、近隣探索サーバ６６−１は、近隣要請パケットのＭＡＣアドレスを、ＭＡＣグループアドレスから近隣探索サーバ６６−６のＭＡＣアドレスに置き換えて送信し、近隣探索サーバ６６−６のみに受信させるようにしている。
その他の例として、近隣探索サーバ６６−１は、マルチキャスト転送の方法で送信することもできる。すなわち、近隣探索サーバ６６−１は、全ての近隣探索サーバ６６−２〜６６−１０に対してノード要請マルチキャストアドレス宛てに近隣要請パケットを送信し、対応する近隣探索サーバ６６−６に取り込ませるようにする。
近隣探索サーバ６６−６は、近隣要請パケットに設定されているターゲット端末ＢのＩＰアドレスに対して、ＭＡＣアドレスが登録されている場合、そのＭＡＣアドレスを設定した近隣通知パケットを生成し（手順Ｔ１１５）、通常の手順で近隣要請パケットの送信元端末Ａ宛てに返送する（手順Ｔ１１６）。
次に、第２３図は、第２１図に示すレイヤ２移動体ネットワークにおいて実施される移動端末が移動してきたことを認識したレイヤ２スイッチングセグメントにおける近隣探索動作を説明するシーケンス図である。第２１図を参照しつつ説明する。
第２３図で説明する移動端末が移動してきたことを認識したレイヤ２スイッチングセグメントにおける近隣探索動作では、各レイヤ２スイッチングセグメント６１に配置される近隣探索サーバ６６は、自レイヤ２スイッチングセグメント６１に存在する端末のＩＰアドレスとＭＡＣアドレスとの対応であるエントリを保持していることを前提にしている。
第２３図では、端末Ａが移動してきた移動先レイヤ２スイッチングセグメントと端末Ａが移動前に存在していた移動元レイヤ２スイッチングセグメントとの関係が示されている。第２１図で言えば、移動先レイヤ２スイッチングセグメントは、レイヤ２スイッチングセグメント６１−１であることになる。上記のように端末Ａのエントリは、移動元レイヤ２スイッチングセグメントに配置される近隣探索サーバが保持している。
そこで、端末Ａがレイヤ２スイッチングセグメント６１−１内のアクセスポイント６４−１ａにアクセスするとすれば、端末Ａは、アクセスポイント６４−１ａと再度無線アソシエーション（Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）を設定する（手順Ｔ１２１）。そして、アクセスポイント６４−１ａは、セグメントゲートウェイスイッチ６５−１に対し移動元のアクセスポイントである旧アクセスポイントのＭＡＣアドレスが設定されている位置情報の更新メッセージを送信する（手順Ｔ１２２）。
セグメントゲートウェイスイッチ６５−１は、位置情報の更新メッセージの受信によって端末Ａが自レイヤ２スイッチングセグメント６１−１に移動してきたことを認識すると、その位置情報の更新メッセージに含まれるＭＡＣアドレスから移動元レイヤ２スイッチングセグメント内のセグメントゲートウェイスイッチのＭＡＣアドレスを初期値など静的データなどから求めて移動元セグメントゲートウェイスイッチを決定し（手順Ｔ１２３）、その受信した位置情報の更新メッセージを移動元レイヤ２スイッチングセグメント内のセグメントゲートウェイスイッチに送信し、端末Ａがレイヤ２スイッチングセグメント６１−１内に移動したことを通知する（手順Ｔ１２４）。
移動元レイヤ２スイッチングセグメント内のセグメントゲートウェイスイッチは、この移動通知を受けて、近隣探索エントリを自レイヤ２スイッチングセグメントに属する近隣探索サーバから新しい近隣探索サーバ６６−１に移動することを判定し（手順Ｔ１２５）、ケース１またはケース２のエントリ移動手順を開始する。
ケース１では、手順Ｔ１２７〜手順Ｔ１３２の実行によって近隣探索エントリの移動が実施される。すなわち、移動元レイヤ２スイッチングセグメント内のセグメントゲートウェイスイッチが自レイヤ２スイッチングセグメントに属する近隣探索サーバに対してＭｏｖｅ  Ｒｅｑｕｅｓｔを発行すると（手順Ｔ１２７）、その近隣探索サーバは、移動先のセグメントゲートウェイスイッチ６５−１に属する近隣探索サーバ６６−１に対してＡＲＰ  Ｃａｃｈｅ  Ｍｏｖｅ  Ｒｅｑｕｅｓｔを発行する（手順Ｔ１２８）。
これによって、移動先の近隣探索サーバ６６−１は、エントリ登録を行い（手順Ｔ１２９）、登録完了を通知するため移動元の近隣探索サーバに対してＡＲＰ  Ｃａｃｈｅ  Ｍｏｖｅ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅを返送する（手順Ｔ１３０）。移動元の近隣探索サーバは、登録完了通知を受けて、その保持するエントリを削除するとともに（手順Ｔ１３１）、自レイヤ２スイッチングセグメントに属するセグメントゲートウェイスイッチに対してＭｏｖｅ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅを返送しエントリ移動の完了を通知する（手順Ｔ１３２）。
また、ケース２では、手順Ｔ１３４〜手順Ｔ１４０の実行によって近隣探索エントリの移動が実施される。すなわち、移動元レイヤ２スイッチングセグメント内のセグメントゲートウェイスイッチが自レイヤ２スイッチングセグメントに属する近隣探索サーバに対してＤｅｌｅｔｅ  Ｒｅｑｕｅｓｔを発行すると（手順Ｔ１３４）、その近隣探索サーバは、保持するエントリを削除するとともに（手順Ｔ１３５）、自レイヤ２スイッチングセグメントに属するセグメントゲートウェイスイッチに対してＤｅｌｅｔｅ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅを返送しエントリ削除の完了を通知する（手順Ｔ１３６）。
これを受けて移動元のセグメントゲートウェイスイッチが、移動先のセグメントゲートウェイスイッチ６５−１に対して位置情報の更新応答を返送すると（手順Ｔ１３７）、移動先のセグメントゲートウェイスイッチ６５−１は自レイヤ２スイッチングセグメントに属する近隣探索サーバ６６−１に対してＡｄｄ  Ｒｅｑｕｅｓｔを発行する（手順Ｔ１３８）。これによって、近隣探索サーバ６６−１は、エントリ登録を行い（手順Ｔ１３９）、自レイヤ２スイッチングセグメント６１−１に属するセグメントゲートウェイスイッチ６５−１に対してＡｄｄ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅを返送しエントリ登録の完了を通知する（手順Ｔ１４０）。
以上の手順によって近隣探索エントリの移動が行われた後に、移動先のレイヤ２スイッチングセグメント６１−１内に存在する他の端末が端末Ａのアドレス解決を行うために、ノード要請マルチキャストアドレス宛に近隣要請パケットを送信すると（手順Ｔ１４５）、その近隣要請パケットは、例えばアクセスポイント６４−１ａからレイヤ２スイッチ６３−１のエッジスイッチに送られ、レイヤ２スイッチ６３−１のネットワークに含まれるセグメントゲートウェイスイッチ６５−１を介して近隣探索サーバ６６−１に受け付けられる（手順Ｔ１４６〜手順Ｔ１４７）。近隣探索サーバ６６−１では、端末Ａのエントリを保持しているので、迅速にアドレス解決を行うことができ（手順Ｔ１４８）、近隣通知パケットが要求元端末のユニキャストアドレス宛に送信される（手順Ｔ１４９）。
要するに、手順Ｔ１４５〜手順Ｔ１４９の近隣探索動作が示すように、端末Ａと同一のレイヤ２スイッチングセグメントに存在する端末からの近隣要請は、第２１図に示した近隣探索のような近隣探索サーバ間の中継を発生することなく、必ずそのレイヤ２スイッチングセグメントの近隣探索サーバで解決されるので、迅速なアドレス解決が行える。
以上のように、実施の形態１４によれば、同報型ネットワークであるレイヤ２移動体ネットワークにおいて非同報型ネットワークがエミュレートできるので、近隣要請パケットがマルチキャスト転送もしくはブロードキャスト転送されず、ネットワークの帯域を無駄に浪費することはない。
また、近隣探索サーバは、実施の形態６にて説明したように複数個存在し近隣探索サーバの負荷分散が図れる形式となるが、実施の形態１４での近隣探索は、近隣探索サーバの負荷分散を端末に意識させることなく実施することができる。
そして、移動端末の移動に関しては、端末のＩＰアドレスとＭＡＣアドレスとの対応であるエントリを保持している近隣探索サーバは、その端末が存在するレイヤ２スイッチングセグメントに配置される近隣探索サーバであるとするルールを設けることができるので、同一のレイヤ２スイッチングセグメント内のアドレス解決時間を短縮することができる。
【産業上の利用可能性】  この発明は、イーサネット技術をベースとしたマルチキャスト転送が可能な同報型ネットワークにおいて帯域の無駄な消費を生じないでＩＰパケット通信サービスを提供するのに好適である。
【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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【図２３】
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【国際調査報告】
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