(57)【要約】仮想グローバルネットワークを介して装置を接続するためのシステム及び方法が開示される。一実施形態では、ネットワークシステムは、エンドポイント装置と、アクセスポイントサーバを含む。エンドポイント装置は、トンネルマネージャ及び第１の仮想インタフェースを含む。アクセスポイントサーバは、少なくとも１つのトンネルリスナと第２の仮想インタフェースとを含む。１以上のトンネルが形成され、トンネルマネージャとトンネルリスナとが接続される。仮想インタフェースは１以上のトンネルに対しロジカルアクセスポイントを提供する。
2018515974.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
グローバル仮想ネットワークを介して装置を接続するためのネットワークシステムであって、
少なくとも１つのトンネルマネージャと第１の仮想インタフェースとを含むエンドポイント装置と、
少なくとも１つのトンネルリスナと第２の仮想インタフェースとを含むアクセスポイントサーバと、
１以上のトンネルを含む通信パスと、を含み、
各トンネルは１つのトンネルマネージャと１つのトンネルリスナとを接続し、
前記第１の仮想インタフェースは、前記エンドポイント装置へ、前記１以上のトンネルに対するロジカルアクセスポイントを提供し、
前記第２の仮想インタフェースは、前記アクセスポイントサーバへ、前記１以上のトンネルに対するロジカルアクセスポイントを提供する、ネットワークシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のネットワークシステムにおいて、
前記通信パスは更に、２以上のトンネルを含み、
少なくとも１つのトンネルはアクティブ状態にあり、
少なくとも１つのトンネルは確立中、スタンバイ状態、又は非推奨状態にある、ネットワークシステム。
【請求項３】
請求項２に記載のネットワークシステムにおいて、
前記少なくとも１つのトンネルは前記スタンバイ状態にあり、且つ、周期的にテストされて、その可視性及び動作上のキャパシティにアクセスする、ネットワークシステム。
【請求項４】
請求項２に記載のネットワークシステムにおいて、
前記アクティブ状態にある前記少なくとも１つのトンネルは、周期的にテストされて、その可視性及び動作上のキャパシティにアクセスする、ネットワークシステム。
【請求項５】
請求項２に記載のネットワークシステムにおいて、
前記少なくとも１つのトンネルは前記スタンバイ状態にあり、且つ、ピング又はキープアライブのトラフィックの少なくとも１つにより有効に維持される、ネットワークシステム。
【請求項６】
請求項２に記載のネットワークシステムにおいて、
前記アクティブ状態にある少なくとも１つのトンネルは前記非推奨状態に移行し、前記スタンバイ状態にある前記少なくとも１つのトンネルは前記アクティブ状態に移行する、ネットワークシステム。
【請求項７】
請求項２に記載のネットワークシステムにおいて、前記アクティブ状態にある前記少なくとも１つのトンネルは周期的にテストされて、その可視性及び動作上のキャパシティにアクセスし、
少なくとも１つのトンネルは前記スタンバイ状態にあり、周期的にテストされ、それらの可視性及び動作上のキャパシティにアクセスし、
サービス品質（QoS）が、前記スタンバイ状態にある前記少なくとも１つのトンネルが最適なトンネルであることを示すとき、前記アクティブ状態にある少なくとも１つのトンネルは前記非推奨状態に移行し、前記スタンバイ状態にある少なくとも１つのトンネルは前記アクティブ状態に移行する、ネットワークシステム。
【請求項８】
請求項１に記載のネットワークシステムにおいて、
アクティブ状態にある少なくとも２つのトンネルを更に含み、
前記アクティブ状態にある前記少なくとも２つのトンネルは、低パケット損失のとき、一意のデータストリームを、前記エンドポイント装置と前記アクセスポイントサーバとの間で同時に送信し、高パケット損失のとき、複製データストリームを、前記エンドポイント装置と前記アクセスポイントサーバとの間で同時に送信する、ネットワークシステム。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本願は、米国仮特許出願第62/144,293号（２０１５年４月７日出願）、米国仮特許出願第62/151,174号（２０１５年４月２２日出願）の優先権を主張するものであり、当該出願の開示全体をここに参照のために取り込む。
【技術分野】
【０００２】
本開示は概してネットワークに関し、特に、複数のネットワークトンネルのフックポンとして動作するグローバル仮想インタフェース（VIF）の自動構築及びVIFの構造に関する。VIFは、時間及びリソース集中的な動作（例えばアップストリームを、典型的にはトンネルに適用されるVIFにルーティングすること）を移行させることを可能にする。
【背景技術】
【０００３】
人間は２００ミリ秒以上の遅延を知覚することができる。典型的には、これが、出来事に対する平均的な人間の反応速度である。レイテンシが非常に大きければ、（例えばシンクライアントからクラウド上のサーバへの）オンラインシステム、顧客関係管理（CRM）、企業資源計画（ERP）及び他のシステムは十分に機能せず、タイムアウトにより機能が停止するおそれがある。パケット損失が大きいハイレイテンシは、接続を利用不可能にする。仮にデータが通過したとしても、特定のポイントでの甚大な遅延は、乏しいユーザ体験（ＵＸ）をもたらす。この場合、結果として、ユーザはその状況を受け入れることを拒絶し、実際には、乏しい伝送サービスは使えないものとなる。
【０００４】
これらの問題に対処するために、様々な技術が発展している。そのような技術の１つはWAN最適化であり、典型的にはローカルエリアネットワーク（LAN）の端のハードウェア（HW）装置を伴う。これは、他のLANの端にある他のWAN最適化HW装置へのトンネルを構築し、それらの間でワイドエリアネットワーク（WAN）を形成する。この技術は、２つの装置が互いに接続する、安定的な接続状態を想定する。WANオプティマイザは、データフローを圧縮及び安全化するよう試み、これによりしばしば速度は増加する。WAN最適化を採用する商用ドライバは、送信されるデータボリュームを節約し、データ送信のコストを低減するよう試みる。この不利な点は、それがしばしばポイントツーポイントであることと、２つの装置間のインターネットを通るトラフィックフローのパスに対する制御がほぼないために、それらの間の接続が良くないときに苦労することである。これに対処するために、WANオプティマイザのユーザはしばしば、MPLS若しくはDDN線又は他の専用回路上でWANを駆動することを選択する。これにより、費用が増加し、通常は、再び、ポイントツーポイント接続が硬直し不安定になる。
【０００５】
直接リンク（例えばMPLS、DDN、専用回路又は他のタイプの固定的なポイントツーポイント接続）は、接続品質及びサービス品質（QoS：Quality  of  Service）保証を提供する。それらは高価で、しばしば、インストールに非常に長い時間を要する。その理由は、接続の両端のPOPからラインを物理的に引く必要があるからである。ポイントツーポイントのトポロジは、１つのLAN内から他のLANのリソースへとこの直接接続WANを介して接続するときには良好に機能する。しかし、一般のインターネットへのゲートウェイ（GW）が一端のLAN（例えば企業の本社）に位置するとき、支社のある国のリモートからのトラフィックは、GWを通してインターネットへとルーティングされる。トラフィックが、インターネットを介し、その支社と同じ国にあるサーバに流れ戻るとき、速度が落ちる。トラフィックは、LANからWANを介し、GWが位置するLANへと向かい、次いでインターネットを介して元の国のサーバへと戻らなくてならず、次いで、インターネットを通してGWへ戻り、専用線からLAN内のクライアントデバイスへと戻らなくてはならない。本質的には、この近くのサイトにアクセスするために、わずかなグローバルレイテンシのグローバルトランジット時間の２倍又は３倍（又はそれより悪い）がかかる。これを克服するために、適切な構成変更及び追加装置を有する他のインターネット線での代替接続により、そのようなシステムの両端で、インターネットへのローカルなトラフィックが提供される。
【０００６】
一方のLANから他方のLANへのWANリンクを作成する他の選択肢は、トンネル（例えばIPSec又は２つのルータ、ファイアウォール、又は同様のエンド装置間の他のプロトコルトンネル）を確立することを伴う。これらは通常暗号化され、圧縮及び他のロジックを提供して、接続性を向上するよう試みることができる。２つのポイント間のルート上では、ほとんど制御を行うことができない。その理由は、それらがインターネット上の様々な中間参加者のポリシーに依存するからである。それら参加者は、ネットワーク及びピアを介して、他のキャリア及び／又はネットワークオペレータへトラフィックを伝送する。ファイアウォール及びルータ、スイッチ及び多くの機器ベンダからの他の装置は、それらファームウェアへと構築されるトンネリングオプションを有する。
【０００７】
近年、ラストワンマイルでの接続性は非常に改善した一方、距離、プロトコル制限、ピアリング、インタフェース及び他の問題に関する事項によって、長距離接続や脅威については依然問題が存在する。したがって、標準的なインターネット接続のオーバーザトップで稼働するセキュアなネットワーク最適化サービスが要望される。
【発明の概要】
【０００８】
仮想グローバルネットワークを介して装置を接続するためのシステム及び方法が開示される。一実施形態では、ネットワークシステムは、エンドポイント装置と、アクセスポイントサーバを含む。エンドポイント装置は、トンネルマネージャ及び第１の仮想インタフェースを含む。アクセスポイントサーバは、少なくとも１つのトンネルリスナと第２の仮想インタフェースとを含む。１以上の通信パス又はトンネルが形成され、トンネルマネージャ及びトンネルリスナを接続する。仮想インタフェースは１以上のトンネルに対しロジカルアクセスポイントを提供する。
【０００９】
一実施形態では、通信パスは、アクティブ状態の少なくとも１つのトンネルと、確立中、スタンバイ状態又は非推奨状態のトンネルとを含む。
【００１０】
他の実施形態では、スタンバイ状態のトンネルは、周期的にテストされ、それらの可視性及び動作上のキャパシティにアクセスする。スタンバイ状態のトンネルは、ピング又はキープアライブのトラフィックの少なくとも１つにより、有効に維持されてよい。他の実施形態では、アクティブ状態のトンネルは、周期的にテストされ、それらの可視性及び動作上のキャパシティにアクセスする。
【００１１】
いくつかの実施形態では、アクティブ状態のトンネルは、非推奨状態に移行し、スタンバイ状態のトンネルはアクティ状態に移行する。この移行は、周期的なテストと、スタンバイ状態のトンネルが最適なトンネルでありアクティブなトンネルに移行すべきであるとサービス品質（QoS）が示すこととに基づく。
【００１２】
他の実施形態では、複数のトンネルがアクティブ状態である。低パケット損失のとき、アクティブトンネルは、一意のデータストリームをエンドポイント装置とアクセスポイントサーバとの間で同時に送信する。高パケット損失のとき、アクティブトンネルは、複製データストリームをエンドポイント装置とアクセスポイントサーバとの間で同時に送信する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
本開示の一層の理解を容易にするために、添付する図面が参照される。ここでは、類似の要素は類似の番号又は参照符号により参照される。これらの図面は、本開示を限定するものとして解釈してはならない。当該図面は例示のみを意図したものである。
【図１】様々な層でヘッダがデータに付加されるときの、IPトランスポートパケットについてのパケット肥大化を示す。
【図２】OSIモデルの７つの層の各々における、データ及びヘッダのパケット肥大化を示す。
【図３】ホスト（クライアント）からホスト（サーバ）の数値的なIPアドレスへのルーティングのために、インターネットドメインネームシステム（DNS）を介したルックアップによるユニバーサルリソースロケータ（URL）解決を示すブロック図である。
【図４】様々な接続属性を考慮して、接続セグメント又はパスに対する帯域幅遅延積（BDP）を算出する式を示す。
【図５】エンドポイント装置（EPD）内のトラフィックフローパスを示す。
【図６】通常のインターネット接続の上位で作成されるオーバーザトップ（OTT）トンネルを示す図である。
【図７】通常のインターネット接続の上位で作成されるオーバーザトップ（OTT）トンネルの仮想インタフェースを示す図である。
【図８】グローバル仮想ネットワーク（GVN）を介してインターネットへトラフィックが流れるのに最適な出入口ポイント（EIP）をどのように判定するかを開示するフローチャートである。
【図９】様々なモジュール、メカニズム、技術及び他のGVN内コンポーネントの間での協働を示す図である。
【図１０】GVNの層１、層２、層３の動作を示す図である。
【図１１】グローバル仮想ネットワーク（GVN）内のアドバンストスマートルーティング（ASR）のフローチャートを示す図である。
【図１２】発信元から宛先へGVNを介して利用可能な様々なルートのフローチャートを示す図である。
【図１３】様々な異なるネットワークセグメントをエンドツーエンドパスへ連結することを示す図である。
【図１４】２つのネットワークセグメントの間のホップを示す図である。
【図１５】潜在的な問題を示す図である。その問題は、２つのネットワークセグメントの間のホップにて、装置内で生じ得る。
【図１６】トンネルのライフサイクルを示す。
【図１７】エンドポイント装置（EPD）、中央制御サーバ（SRV_CNTRL）及びアクセスポイントサーバ（SRV_AP）の間にて、EPDとSRVとの間のトンネルを確立するときの関係及びトランザクションを示す。
【図１８】エンドポイント（EPD）装置内で、複数のトンネルを支援するインタフェース及び仮想インタフェースについての論理図を示す図である。
【図１９】グローバル仮想ネットワーク（GVN）内のアドバンストスマートルーティング（ASR）を補強するアルゴリズムのロジックを示すフローチャートを示す図である。
【図２０】トラフィックパスと共に仮想インタフェースVIFの機能と、それが提供する利点とを示す図である。
【図２１】トラフィックフローが一方のトンネルから他方のトンネルへといつ切り替えられるかを管理するアルゴリズムを示すフローチャートである。
【図２２】パスに沿って順に接続される２つの仮想インタフェース（VIF）の論理図を示す。
【図２３】様々なトンネル（TUN）と仮想インタフェース（VIF）との処理に求められる時間を示す。
【図２４】トラフィックインと他のトラフィックとの間のトラフィックパス内で順次配置される複数VIFの論理図を示す。
【図２５】３つの仮想インタフェースと、３つの異なる地域への様々なトンネルとの論理図を示す。
【図２６】様々なトンネル（TUN）と、仮想インタフェース（VIF）との関連動作のタイムラインを示す。
【図２７】１つの仮想インタフェースから他の仮想インタフェースへ切り替えるか否かを判定するプロセスを管理するアルゴリズムを示す。
【図２８】３つの仮想インタフェースと、３つの異なる地域への様々なトンネルとの論理図を示す。
【図２９】仮想インタフェース（VIF）の体系的破壊（破棄）を管理するアルゴリズムを示すフローチャートである。
【図３０】暗号化されたトンネルがデータをどのように保護するかを示す。
【図３１】他のトンネルにラッピングされた１つのトンネルによってもたらされるセキュリティを示す。
【図３２】ラッピング及びキャッピングされたトンネルを示す。
【図３３】２つのゲートウェイ装置上の８ビットタイプのスクランブラを示す。
【図３４】３つの異なるスクランブル段階を示す。ここでは、CAPのバイトは、ビットがスクランブルされた状態である。
【図３５】一連のラッピング、次いでCAPを通る内部トンネルを示す。
【図３６】トンネルフェイルオーバ中の、ファイアウォールからファイアウォールへのトンネルトラフィックを示す。
【図３７】トンネルフェイルオーバ中の、ファイアウォールからファイアウォールへのトンネルトラフィックを示す。
【図３８】トンネルフェイルオーバ中の、ファイアウォールからファイアウォールへのトンネルトラフィックを示す。
【図３９】２以上のローカルエリアネットワーク（LAN）からワイドエリアネットワーク（WAN）へのリンクを示す。
【図４０】サーバ可用性リストの重要性と、IPアドレス及び範囲が様々な装置へどのように割り当てられるかを示す。
【図４１】装置間における、複数の、並行で一意なストリームを示す。
【図４２】装置間における、複数の、並行で非一意なストリームを示す。
【図４３】荒天モード（SWM）でのロジカルフレーム枠及びアルゴリズム構造を示す。
【図４４】複数地域にわたる、グローバル仮想ネットワーク（GVN）内の装置間の複数トンネルを示す。
【図４５】２つのネットワークセグメント間のホップを通るボトルネックによる潜在的問題を示す。
【図４６】SRV_CNTRL上の情報を組織し報告する処理を示す。
【図４７】トンネルテストに使用されるロジックを示すフローチャートである。
【図４８】並行トンネルテストを実行して、レイテンシ、帯域幅、パケット損失及び他の要素を測定する処理を示す。
【図４９】現在のユーザトンネル使用に干渉することなく接続テストを実行する処理を示す。
【図５０】トンネル確立プロセスで協働する３つの装置の間のインタラクションを示す。
【図５１】接続情報を格納するために使用される様々なデータベーステーブル間の関係を示す。
【図５２】衝突を避けるための、トンネルごとの一意な情報の条件を示す。
【図５３】ポートをIPアドレスに割り当ててトンネルを確立するために使用される論理フローを示すフローチャートである。
【図５４】IPアドレスの様々なポートに対する一連のテストの構造を示すフローチャートである。
【図５５】装置間のピアペア関係の管理に関するロジックを示すフローチャートである。
【図５６】トンネルテストをセットアップし、その後実行するために用いられるステップを示す。
【図５７】クラウドへ拡張される仮想エンドポイント装置（VEP）を示す。
【図５８】ドメイン名を動的な仮想エンドポイント（VEP）へ組み合わせる処理を示す。
【図５９】gTLDドメインに対するトラフィックをルーティングして、最適な出入口ポイント（EIP）を介してグローバル仮想ネットワーク（GVN）に入れる処理を示す。
【図６０】エンドポイント装置（EPD）とパーソナルエンドポイント装置（PEPD）とのレジストリを示す。これは、gTLDドメインを介して位置が示され、到達可能である。
【図６１】グローバルトップレベルドメインのサブドメインを介して到達可能である装置を示す。
【図６２】グラフィックユーザインタフェース（GUI）を使用する方法を示す。GUIは、クライアント装置上のブラウザで動作し、仮想エンドポイント情報を管理する。
【図６３】サブドメイン．ドメイン．gTLDのルーティングが、グローバル仮想ネットワーク（GVN）においてアドバンストスマートルーティング（ASR）を利用するかを示す図である。
【図６４】グローバル仮想ネットワーク（「GVN」）によって使用され可能にされる技術のブロック図である。
【図６５】エンドポイント装置（EPD）、中央制御サーバ（SRV_CNTRL）及びアクセスポイントサーバ（SRV_AP）についての、いくつかのシステムモジュール及びコンポーネントを示す。
【図６６】エンドポイント装置（EPD）、中央制御サーバ（SRV_CNTRL）及びアクセスポイントサーバ（SRV_AP）についての、いくつかのシステムモジュール及びコンポーネントを示す。
【図６７】エンドポイント装置（EPD）、中央制御サーバ（SRV_CNTRL）及びアクセスポイントサーバ（SRV_AP）についての、いくつかのシステムモジュール及びコンポーネントを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
GVNは、標準的なインターネット接続のオーバーザトップで、セキュアなネットワーク最適化サービスをクライアントに提供する。これは、GVNの構成部分や、GVN要素として機能することができる関連技術の記載の概略である。GVN要素はGVNとは独立して又はGVNのエコシステム内で動作する。このとき、それらの要素は、それら自身の目的のため、例えばGVNフレームワークを用いる。また、それらの要素は、GVNの性能及び効率を向上するために展開可能である。この概略はまた、GVNのいくつかの又は全てのコンポーネントを使用するスタンドアロンの配置として、他の技術がどのようにGVNから利益を受けるかを開示し、又は、その利益を用いて、既存のGVN上の独立したメカニズムとしていずれが迅速に展開可能かを開示する。
【００１５】
ソフトウェア（ＳＷ）上の仮想プライベートネットワーク（VPN）は、クライアント装置とＶＰＮサーバとの間のトンネルを介して、プライバシーを提供する。これらは暗号化の利点を有し、いくつかの場合には圧縮の利点をも有する。しかし、ここで再び、VPNクライアントとVPNサーバとの間のトラフィックがどのように流れるかについて、制御をほぼ行うことができない。VPNサーバとホストサーバとの間や、ホストクライアントと宛先にある他の装置との間も同様である。これらはしばしばポイントツーポイントの接続であり、VPN及びいくつかの技術を用いて装置毎にクライアントソフトウェアをインストールし、各装置の接続を維持する必要がある。VPNサーバの出口ポイントが通信パスを介して宛先ホストサーバ又はホストクライアントのすぐそばにある場合、性能は良い。そうでなければ、有用性の観点から、性能上の欠陥や不満が顕著であろう。しばしばVPNユーザにとって、１つのVPNサーバから切断して、他のVPNサーバに再接続することが必要である。これにより、１つの地域からのコンテンツへのローカルアクセスは、他の地域からの当該コンテンツへのローカルアクセスに比べて良質である。
【００１６】
グローバル仮想ネットワーク（GVN）は、インターネットのオーバーザトップにおけるコンピュータネットワークの１タイプであり、世界中に分散され互いにセキュアにリンクされた装置のネットワークを用いて、グローバルなセキュアネットワーク最適化サービスを提供する。当該リンクは、アプリケーションプログラミングインタフェース（API）、データベース（DB）複製及び他の方法を介して、高度なトンネル、協働及び通信によって実現される。グローバル仮想ネットワーク（GVN）は常に、アドバンストスマートルーティング（ASR）によって管理される最善の通信パスを介する。そのASRは、ビルダ、マネージャ、テスタ、アルゴリズム解析及び他の方法を組合せた自動システムによって強固にされ、経時変化する状況及び学習に適合し、システムを構成及び再構成する。
【００１７】
GVNは、１以上の通常のインターネット接続のオーバーザトップ（OTT）で、安全、信頼、迅速、安定、正確及び集中的な同時接続性を与えるサービスを提供する。これらの利益は、ラッピング、カムフラージュ又は暗号化されたトンネルの複数接続を通過するデータフローを圧縮することによって達成される。そのトンネルは、EPDとEPDの近傍にあるアクセスポイントサーバ（SRV_AP）との間のものである。EPDとSRV_APとの間の接続品質は、継続的に監視される。
【００１８】
GVNは、ハードウェア（HW）エンドポイント装置（EPD）と、インストールされたソフトウェア（SW）、データベース（DB）及びGVNシステムの自動モジュールとの組合せである。当該自動化モジュールは例えば、ニュートラルなアプリケーションプログラミングインタフェースメカニズム（NAPIM）、バックチャネルマネージャ、トンネルマネージャ、及び他の特徴等である。他の特徴は、EPDを、分散インフラストラクチャ装置（例えばGVN内のアクセスポイントサーバ（SRV_AP）及び中央サーバ（SRVCNTRL））へ接続させる。
【００１９】
アルゴリズムは現在のネットワーク状態を断続的に分析し、傾向や長期にわたる過去の性能を考慮することで、トラフィックが通るべき最善のルートや、トラフィックをプッシュして通すものとしてどれが最善のSRV_AP又は一連のSRV_APサーバであるかを判定する。構成、通信パス及び他の変更は、自動的に実行される。実行中は、最小限のユーザインタラクション又は干渉が要求され、又は、何らのユーザインタラクション又は干渉も要求されない。
【００２０】
EPD及びSRV_APにおけるアドバンストスマートルーティングは、できるだけ簡素に言うところのGVNの「第３の層」を介して、最も理想的なパスを経由して発信元から宛先へとトラフィックが流れることを確実にする。この第３の層は、GVNに接続されたクライアント装置によって、通常のインターネットパスとして視認される。しかしそこでは、ホップの数は少なく、安全性は高く、且つほとんどの場合、同一の宛先へと通常のインターネットを介して流れ得るトラフィックよりも、レイテンシが低い。ロジック及びオートメーションは、GVNの「第２の層」で動作し、ここではGVNのソフトウェアは、基礎的なルーティング並びに仮想インタフェース（VIF）及び複数トンネルの構築、通信パスの結合を、自動的に監視及び制御する。GVNの第３及び第２の層は、GVNにおける動作的な「第１の層」の上位に存在する。第１の層は、下位のインターネットのネットワーク装置と相互に通信する。
【００２１】
技術的及びネットワーク的な視点から、クラウドは、装置、グループ、アレイ、装置クラスタを示す。それらはオープンなインターネットを介して他の装置に接続されて利用可能である。これらの装置の物理的な位置は重要ではない。というのも、それらはしばしば、複数の位置にわたって複製されたデータを有するからである。ここでは、コンテンツデリバリネットワーク（CDN）又は他の技術を用いて、最も近いサーバから要求元クライアントへの伝送又は当該要求元クライアントから当該サーバへの伝送が行われ、接続速度を向上し、ユーザ体験（UX）を向上させる。
【００２２】
サービス品質（QoS）の問題（一般的な性能を改善しユーザ体験を向上するネットワーク接続に関する）に対処するという、より広いテーマに加えて他の２つの主な特徴がある。それは、GVNが、ネットワークの端がクラウドに拡張することを可能にすることである。更に、EPDは、より広いネットワークとローカルエリアネットワーク（LAN）との間のブリッジとして動作する。EPDは、クラウドの要素を、LANの端へのローカルノード拡張としてもたらす。GVNはまた、仮想インタフェース（VIF）とVIF構造との自動構築を可能にする。VIFは、複数トンネルに対するフックポイントとして動作する。VIFは、時間及びリソース集中的な動作（例えばアップストリームを、典型的にはトンネルに適用されるVIFにルーティングすること）を移行させること可能にする。
【００２３】
図１は、様々な層でヘッダがデータに付加されるときの、IPトランスポートパケットについてのパケット肥大化を示す。アプリケーション層1-L04にて、データペイロードはデータ1-D4に示されるような初期サイズを有する。パケットサイズは、パケットサイズ1-Pバイトで示される。次の層、すなわちトランスポート層1-L03では、パケットサイズ1-Pバイトは、データ1-D4の元のサイズを有する。これは、データUDP1-D3と等しい。それは更に、ヘッダUDP1-H3の肥大化部分を有する。次の層、すなわちインターネット層1-L02では、ボディペイロードデータIP1-D2は、1-D3と1-H3との組合せである。それは、ヘッダIP1-H2の分だけ、1-Pバイトを増加させる。リンク層1-L01では、フレームデータ1-D1は、1-H2と1-D2との組合せである。これは更に、ヘッダフレーム1-H1とフッタフレーム1-F1とによって、1-Pバイトを増加させる。
【００２４】
図２は、OSIモデルの７つの層の各々における、データ及びヘッダのパケット肥大化を示す。元データ2-D0は、各レベルにて、アプリケーションOSI層7（2-L7）を増大させる。このとき、ヘッダ2-H7等のヘッダが付加される。その後の層７から層１までの各層にて、データ層は、前の上位のデータの層と、付加されたヘッダとの組合せである。OSIモデルにおける物理OSI層2-L1での合計の肥大化パケットは、パケットサイズ2-Pバイトで示される。
【００２５】
図３は、ホスト（クライアント）からホスト（サーバ）の数値的なIPアドレスへのルーティングのために、インターネットドメインネームシステム（DNS）を介したルックアップによるユニバーサルリソースロケータ（URL）解決を示すブロック図である。ホストクライアント（C）101からホストサーバ（S）301へのコンテンツリクエスト又はプッシュは、ファイル、データストリーム又はブロックが方向001に流れるときになされる。ホストSからホストCへと、ファイル、ストリーム又はデータブロックとして、コンテンツ伝送のレスポンス002が返される。クライアントサーバ（C-S）関係にあるホスト（クライアント）ソース101は、リモートホスト（サーバ）Sからコンテンツにアクセスするリクエストを生成し、又は、ユニバーサルリソースロケータ（URL）又は他のネットワークに到達可能なアドレスを介して、リモートホストSへデータを送信する。
【００２６】
ホストクライアントからインターネットへの接続は、P01として示される。これは、クライアント101から、直接対面するPOP102への接続である。当該接続は、ローカルエリアネットワーク（LAN）内にあって、次いで、存在点（POP）を介してインターネットへ接続する。当該接続は、ラストワンマイル接続ともいう。存在点（POP）102は、インターネットサービスプロバイダ（ISP）によってエンドポイントからネットワーク及びその相互接続子を介してインターネットへ提供される接続を示す。URLが数値的なアドレスではなくドメイン名のとき、このURLはドメインネームシステム（DNS）サーバ103に送信される。そこでドメイン名はIPv4、IPv6、又はルーティング目的の他のアドレスへ解釈される。
【００２７】
クライアント101からサーバ301へのトラフィックは、インターネット120を介してルーティングされる。当該インターネットは、POP（102及び302）間の経由（ピアリング、バックホール又は他のネットワーク境界の経由）を示す。
【００２８】
POP102からDNS103への接続P02は、ユニバーサルリソースロケータ（URL）から数値アドレスをルックアップしてターゲットサーバのIPv4アドレス又は他の数値的アドレスを取得するものである。これによりターゲットサーバはPOP102から直接に、又はインターネット120を介してアクセス可能である。インターネット120から、ISPの又はインターネットデータセンタ（IDC）のインターネットに面したPOP302への接続P03が存在する。サーバのPOP302からホスト301への接続P05は、直接的であり、又は複数のホップを介する。
【００２９】
ドメインネームシステムを介した、名前から数値アドレスへのルックアップは、今日のインターネット上で標準的であり、DNSサーバが必須であることや、その結果が最新であり且つ信用できることを想定している。
【００３０】
図４は、様々な接続属性を考慮して、接続セグメント又はパスに対する帯域幅遅延積（BDP）を算出する式を示す。２点間の、及び／又は他の複数要素間の距離が長いほど、レイテンシ効果は上昇し、データ量は増大する。当該データ量は、送信装置が受信装置から、それがデータボリュームを受信可能だったか否かについてのメッセージを受信する前に、ラインによってむやみに吸収されるものである。
【００３１】
要約すれば、BDPを算出することは、サーバが、自身が非常に速い速度で多くの量を送信していることを知る前に、どれほどのデータがパイプを満たしうるかの尺度を示す。
【００３２】
帯域幅4-000は、メガバイト毎秒（Mbps）で測定される。グラニュラリティ4-002は時間単位（秒に関する）である。BDPを正確に反映するために、バイト4-020を、システムのビット数4-022によって割る。レイテンシ4-050は、２点間において、ミリ秒（ms）単位でラウンドトリップ時間（RTT）を測定したものである。
【００３３】
したがって、例えば、属性（220msのレイテンシ4-050を有するパスの８ビットシステム上で、１秒のグラニュラリティ4-022を用いた10GigEの帯域幅）を有する次のネットワークパスのBDPは次のように算出できる。
【数１】
2018515974.tif 000003
【００３４】
したがって、10GigEライン上で送信装置は、理論上、220ミリ秒で33,569.3メガバイトの情報を送信可能である。その後、メッセージは受信クライアント装置から返送される。
【００３５】
この算出はまた、他のアルゴリズム（例えばRAMバッファのサイズを管理するアルゴリズム、時間及びデータ量を管理するアルゴリズム等）の基礎になる。当該データは、攻撃ベクトル等の問題が生じる前にバッファされる。ホストサーバによるスロットルダウンは、パイプの未活用を招き得る。しかし、データを膨大に受信することはまた、他の問題を招き得る。BDPの算出、及び、問題に対して積極的に管理するアプローチは、ハードウェア及びネットワークリソースの効率活用につながる。
【００３６】
図５は、エンドポイント装置（EPD）内のトラフィックフローパスを示す。トラフィックは、LAN5-000とエンドポイント装置（EPD）5-100との間の接続5-CP00を流れる。エンドポイント装置（EPD）5-100から存在点（POP）5-010へは、接続5-CP06上を流れる。存在点（POP）5-010は、接続5-CP08を介してインターネット5-020へ接続される。
【００３７】
図６は、通常のインターネット接続の上位で作成されるオーバーザトップ（OTT）トンネルを示す図である。図６は図５と類似し、アクセスポイントサーバ（SRV_AP）6-300を追加的に示す。アクセスポイントサーバ（SRV_AP）6-300は、トンネルリスナTNL0  6-380を含む。エンドポイント装置（EPD）5-100は、トンネルマネージャTMN06-180を含む。トンネルTUN0  6-CP80が構築され、トンネルマネージャTMN0  6-180とトンネルリスナTNL0  6-380が接続される。トンネルは、通常のインターネット接続6-CP06及び6-CP08のオーバーザトップ（OTT）で構築される。
【００３８】
図７は、通常のインターネット接続の上位で作成されるオーバーザトップ（OTT）トンネルの仮想インタフェースを示す図である。図７は図６と類似するが、EPD7-100とSRV_AP7-300とのそれぞれの装置上でフックポイントとして仮想インタフェース（VIF）を追加的に含む。これにより、複数のトンネルが２点間で構築される。この図はまた、EPD7-100とSRV_AP7-300との間に、複数のトンネル7-CP80、7-CP82及び7-CP84を示す。各装置上の仮想インタフェースVIFO  7-170及びVIF0  7-370の主な利点は、このアプローチによって、明確な構造属性とロジカルなパスとが可能であり、もって、より複雑なトンネル構築及びその後の複雑なルーティングが可能になることである。
【００３９】
タイミング及びフロー制御に関する他の特定の利点は、下記に続く図面に示される。
【００４０】
図８は、グローバル仮想ネットワーク（GVN）を介してインターネットへトラフィックが流れるのに最適な出入口ポイント（EIP）をどのように判定するかを開示するフローチャートである。ソース（SRC）からGVNを介して宛先（DST）へのいくつかの例示的ルートが表１に示される。
【表１】
2018515974.tif 000004
【００４１】
2018515974.tif 000005
【００４２】
評価とは、いくつかの要素に基づいた、ルートの算出値である。評価値0.00は、不可能ルートを示唆する。評価値1.00は、有線速度でのレイテンシを伴う最高帯域幅を有する最も完全なルートを示唆する。RT_IDはルートID番号であり、使用、テスト及びロギングの全ての目的で、１つのルートを他のルートと識別する。これは、GVNを介した様々なルートの品質を決定するために使用される。RT_IDは、ルートリストからの、特定ルートの識別子である。各ルートのサービス品質（QoS）は、セキュリティ、レイテンシ、パケット損失、ジッタ、帯域幅及び他の要素を評価することを含むことができる。
【００４３】
様々な測定値を評価するとき、全体パスを考慮する必要がある。
合計パス＝GVNから出口  ＋  出口から宛先
合計パスを評価するとき、オープンインターネット上のGVNを選好する優先度重み付けは、GVNのセキュリティ及び最適化を考慮し、特定の測定値に取って代わる。
【００４４】
図９は、様々なモジュール、メカニズム、技術及び他のGVN内コンポーネントの間での協働を示す図である。
【００４５】
GVNには３つの層が存在する。すなわち、層１は物理ネットワーク層（例えば、GVNがそのオーバーザトップで確立されるインターネット等）である。層３はGVNネットワーク層である。これはクライアント装置によって、宛先への部分パス又は完全パスとして見られる。層２は、それら２つの間の論理層である。
【００４６】
物理状況9-00と相互作用するコンポーネントが存在する。9-20での動的構築モジュールは、GVNの接続性を維持するよう試みる。ここで開示される連結試行セクションは、GVNの関連モジュールを物理要素9-00及び動的要素9-20へリンクさせる。例えばアドバンストスマートルーティング（ASR）モジュールG106が適切に機能するために、様々な位置に複数のアクセスポイントサーバ（SRV_AP）GP106が、適切なルーティング及びピアリングGR106と共に、配置される必要がある。EPDが最適なSRV_APを選択してそこへの接続を確立するために、それは、どのSRV_APが最適かについての情報を必要とする。ASRサーバ可用性モジュールSA106は、ASRテストマネージャTM106によって提供される情報に基づいて、その特定EPDについてサーバを順位付けする。EPDが新たなトンネルの確立を要求するとき、それは、サーバ可用性リストSA106を使用して、新たなトンネルを確立する。次いで、TM106を介してそのトンネル上でテストが実行される。
【００４７】
他の例として、NAPIMG102がそれを動作させるために、それはホストサーバ上にAPIリスナ及びハンドラHL102を必要とする。NAPIMにおけるホストクライアントとホストサーバとの両方の上で動作マネージャOM102は動作し、APIリクエスト及びレスポンスの準備、その後の送信、ハンドリング及び処理を実行する。NAPIMの動的構築は、ピア管理PM102、関連NAPIMアクションの管理AMI02、及び物理TP102及び動的TM102でのトランザクションを伴う。
【００４８】
図１０は、グローバル仮想ネットワーク（GVN）の層１、層２及び層３の動作を示すと共に、パスP01からP13までのパスを介したベースレベルでのネットワークと、GVNT01からT03までを介したネットワークとを比較する。
【００４９】
ベースインターネットレベルCTN140での重要な測定は、EPD10-100からSRV_AP10-300を介する、LANからGVNでの測定である。これに対し、帯域幅BWの接続メトリック、レイテンシΔt=Ams、パケット損失、及び他の要素が評価される。接続の他端では、類似した測定値BW、Δt=Cms、パケット損失及びCTN142での他の要素が、EPD10-102からGVNへのトランザクションのオンランピング（on-ramping）を測定する。SRV_AP10-300とSRV_AP10-302との間のGVNを介して、GVNにおける地域を超えた（地域間）OTTの様々なインターネットセグメントCTN340は、BW、Δt=Bms、パケット損失及び他の要素を測定及び評価する。GVN層３（GVN10-3）を介した全体のパスレイテンシは、ミリ秒にて、レイテンシA、B及びCの合計値として算出可能である。
【００５０】
GVN層３（GVN10-3）にて、ASR及び他の要素は、トラフィックがGVNのどこをどのように流れるかを管理する。このことは、ターゲット地域及びトラフィックタイプ、GVNを介するセグメントのQoS並びに他の要素に基づいて、トラフィック送信のために通すべき最善のトンネルを判定することを含む。
【００５１】
GVN層１（GVN10-1）にて、ベースネットワーク接続の物理状況が監視及びテストされ、最善のルートオプションを判定する。その上で、GVNトンネル及びそれを通るパスが確立される。GVNパスは、連結されたトンネルを経由し、SRV_AP、SRV_BBX及び他のGVNハードウェア装置を通る。これはまた、どのトンネルを作成すべきか、どれを使い続けるべきか、及びどれを非推奨とするかを判定する。
【００５２】
GVN層２（GVN10-2）におけるメカニズム、モジュール及びコンポーネント部分は、層３（GVN10-3）とGVN層１（GVN10-1）との間のトンネル確立（plumbing）を設定、テスト、管理及び動作することを支援する。トンネルテストは、トンネルテスタ10-312を介して、EPD10-100及びSRV_AP10-300がある層３で実行される。
【００５３】
図１１は、グローバル仮想ネットワーク（GVN）内のアドバンストスマートルーティング（ASR）のフローチャートを示す図である。エンドポイント装置（EPD）102に接続されたローカルエリアネットワーク（LAN）102内のホストクライアント101の開始点から、GVNはEPDへ、複数の潜在的終了点への複数の接続パスを提供する。このフローチャートは、パケットが取り得るルーティングロジックのハイレベルな図である。というのも、それは、最適性能のためにASRを用いて、GVNを通る。ホストクライアント101の視点から見ると、それらのトラフィックは、インターネットプロコトル（IP）ネットワークを介して流れる。このとき、GVNの第３の層では、ホップ数がほとんどなく、可能な最適レイテンシが伴う。GVNの第１の層はベースインターネットである。ここでは仮想インタフェース、トンネル、ルーティング及び他のネットワークポリシーの構築が自動的に構成される。GVNの第２の層では、アルゴリズム、ソフトウェア及びロジックが、層３と層１との間の動作を管理する。
【００５４】
第１の主なルーティング判定は、EPOD内のロジックゲート104にて行われる。ここでは、トラフィックは、パスP104を介してEPDが配置されるローカルインターネット107へ出るか、あるいは、P107を介し、セキュアラッピングされ難読化されたトンネルを通って、アクセスポイントサーバ（SRV_AP）110へ出る。アクセスポイントサーバ110は、SRV_AP110が位置する領域への最善の接続を提供する。トラフィックは、SRV_AP110を出るよりも先に、ルーティングロジックゲート111を通過する。インターネット113へローカルに出るトラフィックは、パス111を介して、ホストクライアント115又はホストサーバ116を通過する。もしトラフィックがローカルでなく、他の地域へ中継されれば、それはパスP116を介してトンネル118を通って、次のSRV_AP119へ向かう。
【００５５】
SRV_AP119にて、多くの可能なルーティングオプションのうち３つが、トラフィックが取りうるパスとして示される。ロジックゲート126が存在し、そこではトラフィックがとどまってローカルインターネット129へ出るべきか、あるいは、P126を介してトンネルを通過し、他の地域127におけるSRV_APへ向かうかを判定する。他の可能性は、パスP119によって示される。これは、SRV_AP119から、遠くの地域にある他のEPD121へのトンネルを示す。これは、EPD103からEPD121へ、複数のブリッジトンネルを介してブリッジされる。別の可能性としては、トラフィックは、LAN122内のクライアント装置125又は126へ到達する。そこでは、EPD121がEPD接続P121を介して配置される。
【００５６】
図１２は、発信元C12-002から宛先S12-502へ、GVNを介して利用可能な様々なルートのフローチャートを示す図である。図示又は開示されないが、より可能性のある組合せが多く存在してよい。
【００５７】
発信元AのクライアントC12-002からEPD12-108へのパス12-CP00が使用され、クライアントからLANを介してEPDへの性能を測定する。最善のルートのマッチングは、利用可能なパスに対するテスト及びリアルタイムの評価の後に実現する。GVNは、EPDから第１のホップ12-CP00を介してアクセスポイントサーバ（SRV_AP）12-102、12-104、12-106、12-202及び12-204へ入る。
【００５８】
EPDから最初のSRV_APへのパスは、EPDからGVNへの入口ポイントとして定義され、適宜測定される。SRV_APからSRV_APへの内部ホップは内部ルートをたどる。当該内部ルートは常に、最善のパス接続性を維持するよう努める。これらは、バックボーン、ダークファイバ、又は他の関連ルーティング上には、OTTインターネットであってよい。
【００５９】
GVNからの最善の出口ポイントはまた、そのリモート地域においてローカルに、及び、発信元から宛先への全体ネットワークセグメントに対して全体的に追跡される。
【００６０】
テストは、様々な評価すべき要素を考慮して、エンドツーエンドで、各セグメント、セグメントの組合せ、及び合計ネットワークパス上で実行されてよい。トラフィックタイプ及びパス判定は、データ属性及びプロフィールQoS条件に従ってよい。主なパス選択は、常に、パス上のトラフィックに関する最善な要素に基づく。このメカニズムの機能は、宛先と発信元との間のパスを、可能な最善の双方向ルートを流れるようにマッチングすることである。ターゲットとなる宛先へのトラフィックは、その特定の宛先につき最も理想的な出入口ポイント（EIP）を介して流れる。
【００６１】
様々なデータベーステーブルが維持され、アドバンストスマートルーティングメカニズムにおけるルート管理を次のように支援及び制御する。
・「この地域におけるIPアドレス」テーブルは、IPアドレスのレジストリであり、ローカルに維持され、EIPローカル12-120を介してローカルインターネット12-122へと出る。
・「Geo-Dターゲット及び様々なEIP」テーブルは、GVNを通るパスを、リモート地域にある最適なEIP12-320、12-322、12-324、12-326及び12-328へ割り当て、リモート地域12-510、12-520及び12-530にある宛先12-512、12-522及び12-532へ到達する。
・「地域ルーティングのための国IPブロック」テーブルは、IPアドレスに基づいて、様々な地域及び／又は国若しくは他の位置的グラニュラリティにて、使用されてよい。
・「サーバ可用性リスト」は、様々な要素（各装置について使用すべき最善のサーバ、それが使用可能な様々な潜在的サーバの最新状態及び状況を含む）に対するアルゴリズム的分析により各装置について編集可能である。キャパシティ、ルーティング、ネットワークセグメント状況及び、動作に影響する他の問題に関する負荷要素は、特定の装置に対して作成されるサーバ可用性リストへサーバを割り当ててそれらをリスニングするときに考慮される。
・「トンネルレジストリ」テーブルは、ピアペア間の複数トンネルを追跡するために使用される。
・「GVNルート」は、利用者可能なエンドツーエンドの又は部分的なパスに対するルーティングをリスティングするために使用される。当該パスは、一方の点から他方の点へとGVNを介してトラフィックが通るものである。
【００６２】
上記の情報は、データベーステーブル（本開示で支援すべきストレージの一例）に格納されるものとして記述される。それはまた、フラットファイル内、メモリ又はディスク内、又は様々な他のフォーマット内のリストとして格納可能である。ルーティング情報のいくつか又は全ては、最善のパスを介して宛先からEIPをマッチングすることによって、トラフィックが通るべき最善のルートを判定するために使用される。
【００６３】
図１３は、様々な異なるネットワークセグメントをエンドツーエンドパスへ連結することを示す図である。例えばクライアント13-000からサーバ13-300まで、トラフィックは、ローカルエリアネットワーク（LAN）13-010を介して、エンドポイント装置（EPD）13-100を経由して、インターネットサービスプロバイダネットワーク13-200、バックボーン13-220、リモート地域にあるインターネット13-250、インターネットデータセンタ（IDC）の存在点13-320を通り、IDCの内部ネットワーク13-310へ向かい、次いでサーバ13-200へ達する。
【００６４】
この図に示されるように、完全なエンドツーエンドのパスに関して、各セグメントの特性と、そのセグメントがトラフィックフローにどのように影響するかと、を理解することが重要である。内部ネットワーク又はLAN13-N100は、典型的には、内部的に使用するための合理的な量の帯域幅（BW）（例えばサイズにして10GigEのBW13-B100）を有する。ISPのネットワーク13-N202についての帯域幅は、典型的には、40GigEのBW13-B202によって例示されるように、非常に大きい。それらの２つのネットワークの間で、クライアント位置とISPとの間のラストワンマイル接続13-N200は比較的小さく、100MbpsのBW（13-B200）である。この背後には多くの駆動要素（driver）が存在するが、その主なものはコストである。ISPはパイプを特定サイズの帯域幅の近傍へもたらし、次いで通常は、この量を、ラストワンマイル接続の各々につき、多くの異なるユーザと共有する。これらの上流パスは、より大きく広い一般のインターネットへの開始セグメントである。
【００６５】
バックボーン13-N220は、複数のISPを互いに、地域から地域へ、更にその先へと接続する。バックボーンは非常に深く高い帯域幅接続（例えば100GigEの13-B220）を提供する。これは、２点間のファイバ要素の実行キャパシティを示し、及び／又は、スイッチのキャパシティ評価若しくは他の要素の大きさを示す。
【００６６】
この図におけるインターネット13-N250は、40GigEの２つのパイプ（BW13-B250及び13-B252）によって示される。これは、インターネットにおけるマルチホーム接続の一例である。共に接続されるインターネットのコアでは、他にも多くの太いパイプが存在してよい。
【００６７】
インターネット13-N250とIDCネットワーク13-N310との間のISPピアリング13-N320は、再びマルチホーム接続（10GigEのBW）によって示される。それらは、13-B320、13-B322及び13-B328である。これは、そのデータセンタに対する専用のラストワンマイルを示す。IDCに対して、より多くの通信リンクが存在してよい。
【００６８】
内部IDCネットワーク13-N310は、典型的には、非常に高いBW13-B310を有する。これは、様々な内部ネットワークにわたって分散され、各々は特定の速度（例えば100GigE）で評価される。表記2*100GigEは、これが、2×（掛ける）100GigEのBWのネットワークであることを示す。
【００６９】
図１４は、２つのネットワークセグメントの間のホップを示す図である。装置B14-020を通るホップ14-H020は、２つのネットワークセグメント14-1020と14-2030との間の接続である。これらはそれぞれ、装置A（14-010）と装置C（14-030）との間のパスである。
【００７０】
ホップを通るフローに影響する要素は複数ある。当該要素は、２つのネットワークセグメントの帯域幅、トラフィックを装置B（14-020）を通して伝送する物理キャパシティ、それを通って流れるトラフィックの最新レベル、及び対応する混雑並びに他の要素を含む。
【００７１】
図１５は、潜在的な問題を示す。その問題は、２つのネットワークセグメントP1020とP2030との間のホップにて、装置15-020内で生じ得る。問題15-Problem400（例えばルーティング問題15-PR400）は、非常に多くのホップをパスに付加し、及び／又は、パスの遠回りによりレイテンシを増加させる。他のルーティング問題15-Problem406（例えば後のホップ15-PR406での行き止まり（デッドエンド）等）が存在する。当該問題は、もしホップ後の選択肢があれば、トラフィックがどのセグメントを流れるかに影響する。
【００７２】
他の問題15-Problem402（例えば、装置15-020上のフィルタリング15-PR402）は、ホップ15-H020を通過するトラフィックの速度を大いに落とす。いくつかの種類のフィルタリングは、全体的なトラフィックタイプ又はファイアウォール動作をブロックし得る。例えばディープパケットインスペクション（DPI）は、時間及びリソースを必要とし、ホップを介するレイテンシを付加する。
【００７３】
混雑関連問題（15-PR404）15-Problem404は、帯域幅によって測定されるトラフィック量と関連し、又は、ホップ15-H020を介する様々なデータストリームによって確立される非常に多くの同時接続の問題に関連する。当該混雑関連問題は、それらの両方に関連してもよいし、及び／又は他の要素に関連してもよい。
【００７４】
他の問題15-Problem408（例えば装置不調15-PR408）は、ホップ15-H020を通るトラフィック上で、予想不可能且つ有害な遅延を生じる。
【００７５】
問題15-Problem410（例えばBDP関連問題15-PR410）は、１つのセグメントが他のセグメントより大きいときに生じる。もし大きい方のセグメントからのインバウンドのトラフィックが装置15-020に入れば、小さい方のセグメントはそのボリュームの全体を受信できない。装置は、RAM内の過剰トラフィックに対するバッファを試行してよい。当該トラフィックは、データフローがやわらぐときに送信される。もしRAM又は他のバッファが完全にいっぱいになれば、結果としてパケット損失が生じる。
【００７６】
他の問題15-Problem412が生じうる。これは、ホップを通るトラフィックフローの効率性に直接的に影響を与える。しかし、これは未知の問題15-PR412であり、したがって、唯一の実行可能な救済策は、トラフィックをそのホップの周りにルーティングすることである。
【００７７】
他の問題が生じる可能性があり、ホップを通して生じる。キーポイントとしては、ホップを通る問題の結果は、高いレイテンシ、パケット損失、帯域幅の制限、及び、トラフィックフローに不利に影響する他の効果である。パケット損失の次に生じる結果は、ドロップしたパケットを送信装置が再送するという、制御不能な結果である。これは、より多いパケットが、既に過飽和状態のホップを通ろうとすることによる、滝の流れのような効果である。
【００７８】
図１６は、開始元クライアント装置とリスニングサーバ装置との間のトンネルのライフサイクルを示す。当該ライフサイクルは、その２つの間でトンネルを確立する。クライアント及びサーバという用語は説明目的で使用され、開示される装置の役割を反映してよい。また、装置は、ピアツーピア（p2p）関係内で存在し、ここでは１つのピアがクライアントのように振る舞い、他のピアがサーバのように振る舞う。
【００７９】
トンネル確立プロセス16-000は、トンネル状態：ダウン16-200から、トンネル状態：アップ16-202までのステップである。それは、最初のステップであるトンネル確立開始16-100で開始する。トンネル情報を準備16-102は、クライアント装置が、トンネル確立先として希望するサーバについての情報を収集することで開始する。もしピアペア関係が存在すれば、且つもし情報が最新であれば、クライアント装置はその情報を使用する。もしピアペア関係がなければ、又は、もしそれらの間でトンネルを確立するために装置によって使用されるトンネル情報がなければ、あるいは、もしピアペア関係情報若しくはトンネル情報が古ければ、SRV_CNTRL（例えば図１７のSRV_CNTRL17-200）へのAPIコールが各装置によって使用され、関連ピアペア情報及びトンネル情報を収集する。
【００８０】
次のステップ、すなわち、セキュアハンドシェークCとS16-104は、クライアントによってサーバへコールすることで開始する。初期サーバチェックは、フィンガープリントを有効にする。クライアント識別子は、それがサーバと相互作用する資格があることを証明する。TLSハンドシェークは各装置に対して使用され、他の装置に対して、それが誰かを通知し、使用すべき鍵を交換する。当該鍵は、それらの間での暗号化接続を作成し、それらが互いに対話できるようにする。通常のトンネル確立中、トンネルがスニフ（sniffed）及び干渉されるおそれがある。これは、TCP  RSTリセットパケットを故意に注入して２つのトンネルピアの間のトラフィックフローを破壊することによって行われる。
【００８１】
次のステップ、すなわち、情報交換
2018515974.tif 000006
16-106は、トンネル確立に特有な情報を含み、資格情報、鍵、ネットワークパラメータ、コンフィグレーション設定及び他の情報を含む。両側の間での設定は、一致する必要がある。さもなければトンネル確立に問題がある。
【００８２】
次のステップ、すなわち、トンネル構築＋暗号化16-108は、トンネルについての情報を使用し、暗号化トンネルを構築し、それを準備してトラフィックを送信する。ここでトラフィックは流れ始める。
【００８３】
次のステップ、すなわち、ルーティングを適用＋フック16-110は、ルートがトンネルに適用されるときであり、どのトラフィックがトラフィックを通るべきか、及び、どのトラフィックがクライアント装置内にとどまって、そこで次の内部インタフェースによって処理されるかを判定する。
【００８４】
次のステップ、すなわち、オンアップアクションを適用16-112は、スクリプト、サブルーチン又は他のアクションを実行するオンアップトリガを含み、データベースにおけるトンネルアップイベントをロギングし、ルートをチェックし、他のハウスキーピング（例えばルートのテスト、適用）を実行する。もしIP転送がそれを自動的にセットアップすることを求められれば、他のアクションを実行してよい。
【００８５】
トンネル構築＋暗号化16-108にてトンネルが構築された後の特定の点で、トンネルの準備が完了し、トラフィックを伝送可能となる。
【００８６】
ルーティングを適用＋フック16-110のステップで適用されるルーティングテーブルのサイズ及び複雑性によって、比較的大きな量の時間が、ルート確立の開始と終了との間で経過し得る。
【００８７】
ルート確立中にトラフィックは既にトンネルを通って流れているので、トラフィックフローに影響する予測不能で全体的な動作が生じうる。いくつかのトラフィックは、他のトラフィックが通過しないときに通過し得る。したがって、ルート確立中、この時期の意図しない結果として漏洩が起こりうる。これは、ストリーム内パケットについての潜在的なセキュリティ問題や他の問題をもたらす。例えば、ストリームにおける相互的なホスト装置は、トラフィックをどこへ返すかにつき混乱する。というのも、ストリームの始めは、第１の装置上のエッジIPアドレスから流れたからである。当該第１の装置は、トンネルが動作（アップ）すれば、サーバ装置の端部のIPアドレスへ突然変更される。
【００８８】
トンネルがダウンすれば、それは突然ドロップし、全てのトラフィックをトンネルの外に送信する。内部のトラフィックは、もはや存在しないトンネルのエンドポイントを発見できない。新たなトンネル確立プロセスは、ルートのクリーンアップ及び第１のトンネルのトンネル破壊プロセス16-040が完了するのを待機しなければならない。更に、最終的な結果は、トンネルによってもたらされる保護のギャップ問題や、接続が損なわれることにつながる不安定なルーティングである。新たなトンネルは、確立されるまでの時間が必要とする。その後、信頼できる状態でトラフィックを伝送する準備が完了する。
【００８９】
トンネル破壊プロセス16-040は、トンネル状態：アップ16-202からトンネル状態：ダウン16-200へと戻るためのステップを示す。トンネルが破壊する原因は、意図的なクリーン停止命令又は、（基礎の接続が破壊されたこと、非常に高いレイテンシ又は大きなパケット損失による不十分な接続による）故意でない非クリーン停止によるものであってよい。あるいは、トンネルを維持するための十分なシステムリソースがないことや、その他の理由であってよい。
【００９０】
オンダウンアクションを適用（16-142）するステップは、スクリプトを実行する（例えば一時ログファイルをキャプチャし、それらのデータをデータベーステーブルや、ログファイルや、永久ストレージの他の形式に格納する）。データベースログへのエントリは、トンネルダウンイベントを記述可能である。このステップはまた、APIを介して、ASRマネージャ及びトンネルマネージャと通信し、トンネルの状態変更を通知可能である。各装置は独立して又は、他の装置と協働してニーズに応じてアクションを実行する。
【００９１】
次のステップ、すなわち、ルーティング変更を適用16-144は、トンネルからルートを除去し、又は、トンネルの出入口のルートエントリを除去する。ルートがフラッシュ（flush）されるまで、トラフィックは効果的にブロックされる。これは、あたかも、トンネルがもはや動作せずトラフィックがそれにルーティングされ、そしてトラフィックが進む先がないような状態である。一旦ルートが除去されると、トラフィックは古いトンネルの周りを流れる。
【００９２】
順次破壊16-146及びリソース解放16-148ステップは、トンネルの除去を完了する。
【００９３】
図１７は、エンドポイント装置（EPD）17-100、中央制御サーバ（SRV_CNTRL）17-200及びアクセスポイントサーバ（SRV_AP）17-300の間にて、EPD17-100とSRV_AP17-300との間のトンネルTUN017-CP80を確立するときの関係及びトランザクションを示す。
【００９４】
TUN017-CP80を確立するステップは、17-S1ハンドシェーク、17-S2情報交換及び17-S3トンネル確立を含む。EPD17-100上のトンネルマネージャ（ビルダ）17-D110が、TUN017-CP80を確立するために、それはSRV_AP17-300トンネルマネージャ（ビルダ）17-D110が接続してトンネルを確立する先についての特定の情報や、トンネルについての情報や、その他のものについての情報を必要とする。SRV_AP17-300上のトンネルマネージャ（リスナ）17-D310が、EPD17-100のトンネルマネージャ（ビルダ）17-D110からのハンドシェーク17-S1を受信し、情報交換17-S2を決め、その後トンネル17-S3を確立するために、それはまた、類似の情報を必要とする。例えば、SRV_AP17-300上のポート及びIPアドレス割り当ては、衝突を防ぐために一意であるべきである。更に証明書、資格情報（例えばパスワード）、及びアドバンストトンネル特性のためのサポート情報（例えばラッピング及び／又はキャッピング）はまた、トンネル確立時に、両方のピアによって知られている必要がある。
【００９５】
トンネル確立のための不安定で、動的な情報変更に対しては、クライアント装置（例えばエンドポイント装置(EPD)17-100）は、トンネルマネージャ（ビルダ）17-D110がSRV_AP17-300上のトンネルマネージャ（リスナ）17-D310と相互作用可能となる前に、サーバ（例えばアクセスポイントサーバ（SRV_AP）17-300）と情報を共有する必要がある。
【００９６】
トンネルセキュリティは、動作中の実際のトンネルの態様及び属性を伴うだけでなく、トンネルライフサイクル中の様々な段階に及ぶ必要がある。鍵、資格情報、構成及び他の設定を共有及び保護する必要が存在する。各装置がSRV_CNTRL17-200と協働して他方に関連する情報を共有することによって、これは、情報の送信、生成、発行、更新及びその他の処理を保護することができる。ハンドシェーク及び鍵交換は暗号化によって保護され、また、接続に対するキャッピングによって保護される。動作（アップ）中、トンネルは暗号化によって保護され、キャップによって難読化される。
【００９７】
図１８は、エンドポイント装置（EPD）18-100内で複数のトンネルを支援するインタフェース及び仮想インタフェースについての論理図を示す図である。インタフェースETH0  18-102、ETH1  18-016及びETH2  18-108は、EPD18-100の物理ネットワークインタフェースカード（NIC）へと直接向けられる。この例では、ETH0  18-102は、パス18-P400、ISPへのPOP18-400を介して、ローカルインターネット18-010へのラストワンマイルのアップリンク接続へ接続される。
【００９８】
図１９は、グローバル仮想ネットワーク（GVN）内のアドバンストスマートルーティング（ASR）を補強するアルゴリズムのロジックを示すフローチャートを示す図である。第１のプロセスは、ターゲット地域19-100を識別することであり、このときその対応するサブプロセスは地域19-110を識別し、使用すべき潜在的EIPを識別する（19-120）。これは、後のプロセスをセットアップし、使用すべきターゲット出入口ポイント（EIP）へとホーン（hone）する。
【００９９】
次のプロセス、すなわち、ルートオプションをプロット（19-200）は、サブプロセスのサーバ可用性リスト19-210と順位付けされたルートリスト19-220とを使用し、最適なサーバ（それらが存在しなければ、これによりトンネルを確立する）を判定する。
【０１００】
次のプロセス、すなわち、ネットワークセグメントを審査（17-300）は、サブプロセスのセグメント測定（19-310）及びパス毎のネットワーク統計（19-320）を使用して、要求されるタイプのトラフィックを送信するために使用されるパスの可視性を評価する。例えば、最速パスを要求する非常に小さいサイズのデータについては、最短距離及び最低レイテンシが最重要であり、帯域幅の低さは大目に見られる。反対に、先頭ビットの伝送の観点で時間が重要でない巨大なサイズのデータについては、最高帯域幅を提供するパスが最適である。というのも、先頭ビットの伝送は他のパスよりも遅くても、最後のビットの到達は、高い帯域幅によって早く生じることが期待されるからである。
【０１０１】
次のプロセス、すなわち、ルート状態をチェック（19-600）は、サブプロセスのルートを比較（19-610）及びテスト：合計パスは完全か（19-620）を用いて、そのパスを通るデータの伝送可能性を確保する。
【０１０２】
最後のプロセス、すなわち、トラフィックの最善ルートをプロット（19-700）、は、サブプロセスのサブアルゴリズム：どれが最善パス？（19-710）、及びこのパスがトラフィックタイプにとって最善？（19-720）、を使用して、最善ルートをエンドツーエンドで設定する。
【０１０３】
各プロセス及びサブプロセスは、各タイプのトラフィックがそのトラフィックタイプに対して最も適したトンネルによって最適に伝送されることを確実にする。
【０１０４】
図２０は、トラフィックパスと共に仮想インタフェースVIF20-110の機能と、それが提供する利点とを示す図である。図１８はVIFの論理的観点を、様々な地域への複数トンネルのフックポイントとして示すが、この図は更に、インタフェースだけでなく様々なアクティブトンネルやトンネルライフサイクルのイベントタイプによるトンネルのグルーピングを行うことへの実務的アプローチを示す。主なトンネルライフサイクルのイベントタイプは、非推奨状態、アクティブ状態、確立中、及びスタンバイ状態である。
【０１０５】
順次破壊される非推奨トンネル20-340では、確立及び使用された（又は未使用の、又はこれ以上使用されない）トンネルが破壊される。
【０１０６】
トラフィックがルーティングされたアクティブトンネル20-300では、健全なトンネルが動作して接続され、トラフィックを、1以上のアクセスポイントサーバ（SRV_AP）へプッシュする。VIFへ複数のアクティブトンネルを接続することにおけるキーとなる利点は、いかなるデータ損失又はデータ漏洩無く、トラフィックを１つのトンネルから他のトンネルへと即座に切り替えることが可能であることである。
【０１０７】
トンネル確立中（20-310）は、新たなトンネルがEPD20-100とSRV_APとの間で確立されるときである。
【０１０８】
使用準備が完了したスタンバイトンネル20-320は、確立されたトンネルがEPD20-100とSRV_APとの間で動作及び機能するが、トラフィックをアクティブに処理する本番状態にはないことを示す。スタンバイモードのトンネル上では、それらの可視性及びそれらの動作状態にアクセスするために周期的にテストが実行される。それらはまた、ピングによって、又はキープアライブのトラフィックを通常送信することによって、実行可能である。
【０１０９】
VIFに接続されたトンネルのライフサイクルは、新たなトンネルが必要に応じて確立され、それら新たなトンネルがスタンバイ状態にありテストされることである。アクティブトンネルは問題に直面し、非推奨状態又は破壊状態となる必要があるとき、それに置き換わるために、スタンバイ状態のトンネルがアクティブ状態になってよい。非推奨トンネルは順次破壊され、使用すべき将来の新たなトンネルのためにリソースを解放する。
【０１１０】
図２１は、トラフィックフローが一方のトンネルから他方のトンネルへといつ切り替えられるかを管理するアルゴリズムを示すフローチャートである。このことは、いくつかの点で、トンネルが存続できたことを仮定する。トンネルアップ及びデータプッシュ21-100ステップは、連結点21-102へ続き、そして、トンネルテスト21-220へ続く。トンネル監視21-200は、TUNは最適？（21-200）へ続く。もしそれが最適であれば、パスYes21-CP302は、連結点21-102へ戻る。
【０１１１】
もしトラフィックが最適でなければ、フローはパスNo  CP304から、任意の他のトンネルが利用可能？（21-310）へ流れ、他に利用可能なトンネルがあるか否かがチェックされる。もし他のトンネルが存在しなければ、論理パスNo  CP320はトンネルビルダ：新たなトンネルを作成（21-320）へ至り、一度動作すれば、プロセス（TUN21-330のルートを確立21-330）が実行される。代替的に、もしトンネルが存在すれば、論理パスYes21-CP352が続き、当該パス又は21-320から新たに作成されたトンネルについてのパスは、代替トンネル21-350を評価するトンネルテストスイート（suite）へと送信される。TUNスイッチを評価（21-360）するプロセスは、両方のトンネルにつき、サービス品質（QoS）を比較する。
【０１１２】
他のトンネルへ切り換え？（21-400）の判定は、TUN切り替え21-510によりトラフィックフローを切り替えるか、又はパスNo  CP308を介して現在のTUNを通してトラフィックを流し続けるかを評価する。
【０１１３】
切り替えロジックを管理するパラメータはトンネル耐久性を含み、これは、ユーザ設定、現在の状態のアルゴリズム的分析、又は他の要素によって設定可能である。トンネル状態ログは、現在と過去のメトリックを比較するために使用可能であり、最も効率的なコンテキスト上の切り替え判定を行うことを支援可能である。トンネル状態メトリックはまた、トンネルセットを互いに比較するために使用可能である。
【０１１４】
トンネルを通って流れる現在のトラフィックのタイプ及び種類（例えばトラフィックの種類、切り替えによりトラフィックフローを破壊する蓋然性、及び他の要素等）がまた、他のトンネルへ切り替えるか否かを判定するときに考慮される。
【０１１５】
図２２は、２つの仮想インタフェースVIFの論理構造を示す。VIFは、パスに沿って順次接続され、それぞれにつきルートが適用されて特定の地域へのトンネルへとトラフィックを送信する。この例では、VIF0は地域A22-110のトラフィックに対するもので、VIF2は地域B22-150のトラフィックに対するものである。
【０１１６】
上記図２０で示されるように、各仮想インタフェースは、様々なTUNライフサイクル段階でトンネルを有する。仮想インタフェースを使用することで、大きな効率性が提供される。１つの特定VIF上の１つの地域へのトンネルを確立し、他のVIF上の他の地域へのトンネルを確立することには利点がある。例えば時間がかかるプロセス（例えばルート確立）はVIF上やTUNの先で実行可能であり、これにより、新たなトンネルが確立され及び／又は既存のトンネルが既に利用可能であるとき、ターゲット地域へのトラフィックは、一方のトンネルから他方のトンネルへと即座に切り替え可能である。このことはまた、ルーティングテーブル及びリソース管理を、それらをVIF上の１箇所で適用することにより簡略化する。このとき、それらを、各個別のトンネルへ適用する必要がない。
【０１１７】
図２３は、様々なトンネル（TUN）と仮想インタフェース（VIF）との処理に求められる時間を示す。論理構造は、トラフィックが、23-100におけるトラフィックから連結点23-102へと入る位置のパスを示す。２つのアクティブVIFは、パス23-P110及び23-P120を介して接続される。VIF00地域A23-110は、地域Aへ向けられるトンネルへリンクする。VIF02地域B23-120は、地域Bへ向けられるトンネルへリンクする。
【０１１８】
２つのスタンバイVIF及び対応するトンネルは、VIF06代替地域A23-116及びVIF08代替地域B23-126である。VIF00とVIF06との違いは、代替スタンバイVIF06は、確立23-316とスタンバイトンネル（スタンバイ23-318）を有するだけである。
【０１１９】
例えば、時間を要し、まれで、遅い処理23-540及び23-520（仮想インタフェースの確立、ルート付加及び関連プロセス）は、大いに時間がかかるが、頻繁には生じない。
【０１２０】
トンネルルーティングがVIFに対する上流へシフトすると、トンネル動作は、比較的極端に速く且つ頻繁な処理となる。
【０１２１】
１つの仮想インタフェース（例えばVIF00地域A23-110）が存続不可能になると、トラフィックの論理フロー23-P110は、スタンバイVIFであるVIF06代替地域A23-116（動作中）へのパス23-P116へシフトする。このときそのVIFのターゲット地域へのトンネルは動作して準備完了となる。一方のVIFから他方へのシフトは、極端に速く、まれな処理23-510である。
【０１２２】
図２４は、トラフィックイン24-100と他のトラフィック24-140との間のトラフィックパス内で順次配置される複数VIFの論理図を示す。地域Aに対するトラフィックは、ターゲット宛先のホスト装置のIPアドレスが地域A24-610のIPアドレスリスト上のアドレスと一致するとき、VIF00地域A24-110に接続されたアクティブ24-300トンネルへ送信される。IPアドレスリストは、単一のIPアドレス、IPアドレスの範囲、範囲についての記号的な記載（例えばCIDR）、又は、ホストの位置アドレスを定義する他の方法を含むことができる。リスト24-610は、トンネルへと全ての一致情報を送信すると共に、一致しなかった残りのトラフィックを、VIF間（例えば24-112からパス24-P120及びVIF02地域B24-120へ）のリンクポイントを介して論理シーケンス内の次の区切り（leg）へと送信するフィルタのように動作する。
【０１２３】
VIF02地域B24-120でのトラフィックは、次いで、地域B24-620についてのIPアドレスのリストと照合される。もし一致すれば、トラフィックはアクティブ24-302トンネルへ送信される。もし一致しなければ、トラフィックは連続的なパスに沿って24-122を介して次のVIF等へ続く。
【０１２４】
もし地域A、地域B又は地域Cに対するトラフィックにつき一致がなければ、それは連続的なパスに沿って、他のトラフィック24-140へと続き、そこでそれは、オープンインターネットへ出るか、バッファにキャプチャされるか、無視されるか（blackholed）、さもなければルーティングされる。
【０１２５】
図２５は、３つの仮想インタフェースと、３つの異なる地域への様々なトンネル（VIF00地域A25-110、VIF02地域B25-120及びVIF04地域C25-130）との論理図を示す。更にこの図は、対応するスタンバイ、代替仮想インタフェース及びスタンバイトンネル（VIF06代替地域A25-116、VIF08代替地域B25-126及びVIF10代替地域C25-136）を示す。更にこの図はまた、もし任意のターゲット地域に対するIPアドレスの一致がなければ、他のトラフィック25-140にてVIFを通るトラフィックフローを示す。
【０１２６】
図２６は、様々なトンネル（TUN）と、仮想インタフェース（VIF）との関連動作のタイムラインを示す。
【０１２７】
合計時間：確立又は再確立される通常トンネル26-180は、トンネルTUN26-100を確立及び増長するのに必要な時間及びステップを概説する。
【０１２８】
合計時間：確立又は再確立されるVIF及び追加される少なくとも１つのTUN26-280は、仮想インタフェースVIF0  26-200を確立及び増長し、トラフィックをプッシュする準備が完了した第１のトンネルを接続するのに必要な時間及びステップを概説する。
【０１２９】
合計時間：確立又は再確立されるVIF上のトンネル26-380は、VIF上の後のトンネルTUN2  26-300を確立するのに必要な時間及びステップを概説する。
【０１３０】
合計時間：VIF上のトンネル−トラフィックをそこへ切り替え26-880は、VIFに接続された一方のトンネルから他のトンネルTUN8  26-800へトラフィックを切り替えるのに必要な時間及びステップを概説する。
【０１３１】
合計時間：破壊されるVIF上のトンネル26-380は、トンネルTUN4  26-400を非推奨化するのに必要な時間及びステップを概説する。
【０１３２】
この図は正しい縮尺ではないが、トンネルを仮想インタフェースへ確立することの利点（時間に関する）を示す。TUNからのVIFアップストリームへルーティングが適用される。
【０１３３】
図２７は、１つの仮想インタフェースから他の仮想インタフェースへ切り替えるか否かを判定するプロセスを管理するアルゴリズムを示す。具体的には、アルゴリズムは、現在のVIFが最適化否かをチェックし、ターゲットEIPへのパスがあるか否かをチェックし、現在のVIFを使用し又は代替物へ切り替える方が良いかを決定するためにTUNが最適か否かをチェックする。
【０１３４】
図２８は、３つの仮想インタフェースと、３つの異なる地域への様々なトンネルとの論理図を示す。図２８は図２５に類似し、VIF02古い地域B28-120からそのスタンバイVIF08地域B28-126への切り替えを示す。
【０１３５】
VIF08が有効化されるためには、トラフィックフローが28-P120を介してからそこへルーティングされる必要がある。VIF08地域B28-126からVIF04地域C28-130へは、パス28-P130を介する。
【０１３６】
上記図２３に示されるように、VIFの間の切り替えは、極端に速くまれな処理23-510である。図２７に示すようにアルゴリズムによってトラフィックをシフトする決定が一旦なされると、トラフィックのシフトは妨げられず、速い。
【０１３７】
図２９は、仮想インタフェース（VIF）の体系的破壊を管理するアルゴリズムを示すフローチャートである。このプロセスの始めに、任意のアクションが実行される前に、ステップ29-008にて他の要素がチェックされ、問題があるのはVIFであり他の要素ではないことが確保される。例えばもしベースインターネット接続がダウンしてトラフィックをプッシュできなければ、仮想インタフェースを破壊するやVIFを再確立することに意味はほとんどない。というのも、ベースインターネット接続がなければ、VIFはトラフィックを送受信できないからである。
【０１３８】
それはまた、代替VIFが利用可能であることを確保し（29-116）、この代替VIFが利用可能で（29-210）、接続されている（29-250）ことを確保する。もしそうであれば、パス29-CP260を介して、29-260にてVIFを破壊するプロセスが始まる。最終チェックは、VIFが実際に除去されたこと（29-278）を確実にするためになされる。
【０１３９】
もし代替VIFが利用可能でなければ（29-210）、ロジックはパス29-CP220を介して進み、新たなVIFを確立し（29-220）、それをテストする（29-230）プロセスとなる。
【０１４０】
図３０は、暗号化されたトンネルがデータをどのように保護するかを示す。GWD0  30-000からGWD2  30-002上のTUN0は、GWD0  30-000上でパケットを暗号化し、GWD2  30-002上でそれらを復号化する。他の方向のトラフィックについては、パケットがGWD2  30-002上で暗号化され、GWD0  30-000上で復号化される。30-ATTK00及び30-ATTK02で示されるように、もしパケットが中間で傍受されれば、暗号化は、トンネルパケットのペイロードを、読み取り不可能にする。しかし、もしパケットが傍受され、その暗号化が破壊されれば、盗難されたデータ30-444は読み取り可能であり、盗難可能となるおそれがある。
【０１４１】
図３１は、他のトンネルTUN2にラッピングされた１つのトンネルTUN0によってもたらされるセキュリティを示す。この図と図３０と違うものにする要素は、データパケット傍受31-ATTK00、31-ATTK02及び31-ATTK04における３つ全ての試みは失敗に終わることである。仮に、この図の試み31-ATTK04が、外部トンネルを成功裏に侵害しても、それが盗難するペイロードは、依然として暗号化される(31-444)。
【０１４２】
図３２は、ラッピング及びキャッピングされたトンネルを示す。ロジカルネットワークパスにおいて、CAPはNICに最も近い。CAPは、ビットパーバイト（bits-per-byte）レベルでペイロードをスクランブル化又は非スクランブル化する。
【０１４３】
この例では、32-ATTK02は、混ぜられたデータ32-444を傍受する結果となる。CAPについてのスクランブラは、循環キー又は他のロジックを用いた排他的な分離に基づいてよく、データペイロードをスクランブルする。
【０１４４】
図３３は、２つのゲートウェイ装置GWDO及びGWD2上の８ビットタイプのスクランブラを示すこれは、トラフィックのペイロードビットが、ビット毎にどのようにスクランブルされ（混ぜられ）、逆スクランブルされるかを示す。スクランブルは動的且つランダムであり、混ぜられた通過バイト33-004を保護する。
【０１４５】
図３４は、３つの異なるスクランブル段階を示す。ここでは、CAPのバイトは、ビットがスクランブルされた状態である。８ビットシステムについては、スクランブルされるビットの組み合わせは潜在的に２５６だけだが、時間、ティック、又は他の要素に基づく循環キーはより多くの保護を提供する。
【０１４６】
図３５は、一連のラッピング、次いでCAPを通る内部トンネルを示す。GWD0  35-000からのローカルフローは第１のトンネルTUN1  35-100に入り、次いでTUN2  35-200及びTUN3  35-300に入り、次いでCAP35-600によってスクランブルされる。トラフィックがGWD2  35-002に入るとき、それはCAP35-602に入って逆スクランブルされ、次いでTUN3  35-302からTUN235-202、TUN1  35-102及び35-002へ入る。
【０１４７】
この図はまた、追加のセキュリティ層によるパケット肥大化を記述する。これは、ペイロードの伝送サイズを低減する効果を有する。
【０１４８】
図３６は、トンネルフェイルオーバ中の、ファイアウォールからファイアウォールへのトンネルトラフィックを示す。ファイアウォールからファイアウォールへの、エンドポイント装置（EPD）36-100を介したトンネルトラフィックは、トンネル36-CP202を介してアクセスポイントサーバ（SRV_AP）36-202へと流れ、又は、EPDからSRV_AP36-200へトンネル36-CP200を介して流れ、装置FWD2  36-002に至る。アクティブトンネルは36-CP200であったが、それは、トラフィックをプッシュするときにフェイルオーバでダウンし、トラフィックをTUN36-CP202へシフトする。SRV_AP36-200からのトラフィックは、出入口ポイントEIP36-210を介してパス36-CP210へ出る。SRV_AP36-202からのトラフィックは、EIP36-212、パス36-CP002を介してFWD2  36-002へ出る。しかしEPDは、トラフィックをどのように新たなSRV_APにルーティングするかを知っておりFWD2  36-002はトラフィックを受信するが、それは依然として、それをパス36-CP210へ送信しようと試みる。これは、FWD0からFWD2への内部トンネルが破壊される原因である。
【０１４９】
図３７は、トンネルフェイルオーバ中の、ファイアウォールからファイアウォールへのトンネルトラフィックを示す。図３７は図３６と類似するが、装置間のルーティングを完全なままで維持する構造を追加的に有する。それは、仮に内部トンネルが異なるネットワークパスへシフトした後も同様である。EPD37-100は、一方のトンネルTUN37-CP200から他方の37-CP20への動的切り替えを可能にする。トラフィックがEIP37-218を出るとき、FWD2  37-002は、どの内部トンネルパスが使用されるかにかかわらず、EPDを発見可能である。
【０１５０】
図３８は、トンネルフェイルオーバ中の、ファイアウォールからファイアウォールへのトンネルトラフィックを示す。図３８は、干渉されていないトラフィックを示す。それは、古いTUN38-CP200（図示せず）から38-CP202へのシフトの後に流れる。これは、FWD2  38-002は帰りのパスを発見可能であるという事実によるものである。というのも、SRV_AP38-208上のEIP38-218についてそれが知っているIPアドレスは、内部トラフィックルーティングのシフトにかかわらず同一のままだからである。
【０１５１】
図３９は、２以上のローカルエリアネットワーク（LAN）LAN000、LAN002から、ワイドエリアネットワーク（WAN）へのリンクを示す。衝突を避けるために一意のサブネットが必要である。自動化及び装置間通信は、ネットワークを動的にマッピングすることを可能にし、サブネット範囲が重複することによるIP衝突を防ぐことができる。
【０１５２】
このメカニズムは、IPアドレス、IPアドレス範囲の割り当て、及び他の要素を算出するために使用可能である。当該他の要素は、自動システムによって使用されてよいし、又は、それらのためのネットワーク管理者にメッセージを送信して手動の構成を行い若しくは他のアクションをとる根拠となってよい。
【０１５３】
図４０は、サーバ可用性リストの重要性と、IPアドレス及び範囲が様々な装置へどのように割り当てられるかを示す。IPv6は、可能なIPアドレスの広い範囲を提供する。一方、標準IPv4では、パブリックIPアドレス及びプライベートIPアドレスの両方につき量は有限である。これは、どのEPDがどのSRV_APに接続可能かに対し影響を与える。
【０１５４】
この図では、EPD40-100は、SRV_AP40-300、40-302及び40-306へトンネルを確立する。EPD40-102は、SRV_AP40-300、40-304及び40-308へトンネルを確立する。
【０１５５】
この例は、どのように内部IP範囲10.10.191.0から10.10.191.255までが、２つのSRV_AP40-302及び40-304で使用可能かを示し、IP範囲10.10.192.0から10.10.192.255までがSRV_AP40-306及び40-308の両方で使用可能かを示す。
【０１５６】
したがって、例えば10.10.191.18はEPD40-100によって、SRV_AP40-302へのトンネルを確立するために使用可能である。同時に10.10.191.18はまた、EPD40-102によって、SRV_AP40-304に接続するために使用可能である。
【０１５７】
EPD40-100及びEPD40-102は、互いに直接作用して衝突を防ぐ必要がない。その理由は、TUNマネージャと協働して各EPDについて発行されるサーバ可用性リストは、EPDにつき、IPアドレス（内部及び外部）の組合せを割り当て、何らの衝突無くSRV_APに接続するからである。
【０１５８】
図４１は、装置間における、複数の、並行で一意なストリームを示す。この例は、４つのトンネルを通る、複数の、並行で一意なストリームを示す。当該トンネルは、EPD41-100とSRV_AP41-300との間でデータを同時に送信する。ストリームA、B、C及びDは、別々に送信され、他端で再び結合される。このマルチストリーミングは効果的且つ効率的であり、ベース接続の品質が良いことを前提とする。A、B、C及びDは一例として示すものである。並行ストリームの実際の数は、ラインの伝送キャパシティに基づいて動的であってよい。これは、クリーンなラインへ依存する。
【０１５９】
図４２は、装置間における、複数の、並行で非一意なストリームを示す。この例は、２つの別々の複製ストリームを示す。このため、２つのA及び２つのBは同時に送信される。もし一方又は他方のAパケットが失われて到達しなくても、他方は依然受信される。これは荒天モードのキーとなる特徴である。そのモードは、パケット損失時にデータが流れ続けるようにする。
【０１６０】
並行ストリームを送信することは、より多くの帯域幅を消費する。しかし、ネットワーク接続が不安定なとき、冗長性によってトラフィックは依然流れる。しかし、ユーザが20Mbpsのラストワンマイル接続を有する場合、もし単一のストリーム上に大きい量のパケット損失があれば、ユーザ体験（UX）は、タイムアウト、動画ストリームの破壊及び他の望まない効果によって、理想ほどではないことがある。
【０１６１】
もしストリームが複製されれば、ラストワンマイルのパイプの有効サイズは10Mbps又はそれ未満に減少する。しかしデータは、向上するUXにより流れる。これの拡張として、例えば、もしストリームの複製が４倍になれば、帯域幅減少は、４倍に減る。したがって、20Mbpsの状況は、5Mbps又はそれ未満に減る。しかし、リンクは機能し続ける。
【０１６２】
図４３は、荒天モード（SWM）でのロジカルフレーム枠及びアルゴリズム構造を示す。パラメータをフェッチするステップ43-010は、ベース接続の属性及び他の要素に基づいて分析をセットアップする。パケット損失に対処するとき（43-310）、複製ストリームは、損失及び後の再送ニーズを避けるために使用可能である。
【０１６３】
僅かな停電時間中であれば（43-P330）、SWMはその状況を認識し、VIF及びTUNの動作を維持する。トラフィックはバッファされ、接続は有効に維持される。停電が終われば、バッファからコンテンツを徐々にリリースすることによって、ストリームに順次追いつくことができる。
【０１６４】
実行中の荒天モードに対するキーは、状況を正しく理解し、適切な救済アクションをとることである。
【０１６５】
図４４は、複数地域にわたる、グローバル仮想ネットワーク（GVN）内の装置間の複数トンネルを示す。EPDは位置44-MOにある。地域44-M2におけるSRV_APは、SRV_AP44-300、SRV_AP44-302及びSRV_AP44-304を含む。地域44-M3におけるSRV_APは、SRV_AP44-310、SRV_AP44-312及びSRV_AP44-314である。アドバンストスマートルーティング（ASR）は、EPDと様々なSRV_AP装置との間の複数トンネル及びパスに対するルーティングを管理するために使用される。ASRは、SRV_AP間や地域間での、ループ、誤った地理的宛先ルーティング、ASRリモートリダイレクト後戻り、リンク破壊、及び他の問題が発生するリスクを低減可能である。
【０１６６】
図４５は、２つのネットワークセグメント間のホップを通るボトルネックによる潜在的問題を示す。サーバからクライアントへファイルを提供する最中、特定のアルゴリズムが、エンドツーエンドのラインの伝送キャパシティに基づいて、その転送の帯域幅を管理する。トラフィックの破壊が非常に大きいと、サーバ帯域幅に対しスロットリングし、最も効率の良い転送を実現し、混雑による損失を最小限にする。これによりサーバは、パイプの使用に関して、善良で責任のある主体となる。しかし、これはまた、帯域幅を過度に侵略的に管理することになり、実際のエンドツーエンドの伝送キャパシティをかなり下回った状態で、転送を非常に遅くする。
【０１６７】
サーバがデータ又はファイルのストリームの提供を開始すると、それは、ネットワークセグメント45-100の、想定される高い帯域幅に基づいて、毎秒多くのパケットを損なう（blast）。サーバは、この大きいパイプネットワークセグメントに接続される。
【０１６８】
もしデータストリームが45-300で構築されれば、それによりサーバは、ストリームを攻撃撃にスロットリングし転送を遅くする。損なわれたパケットを再送する必要があるため、サーバは転送レートを低減し、合計プロセスを過度に侵略的に遅くする。
【０１６９】
図４６は、SRV_CNTRL上の情報を組織し報告する処理を示す。この情報は、各SRV_APにつき、IPアドレス毎のポートの分析を含み、サービス品質（QoS）の品質の分析を含むと共に、経時的に各ポートを評価する。この情報は、ポートのグループを互いに比較し、経時的に且つシリーズ／セット横断的に、パターンを識別するために使用可能である。
【０１７０】
図４７は、トンネルテストに使用されるロジックを示すフローチャートである。最新のトンネル47-110に対して実行されるテスト、トンネル47-120の外部のベース接続に対し実行されるテスト、トンネル外部から代替SRV_AP47-120へのテスト、TUNから同一地域47-140内の代替SRV_APへ実行されるテスト、が存在する。テスト同士を互いに比較することで、ベース接続と、トンネル、代替トンネル等との間のQoSの比較が確認される。
【０１７１】
図４８は、並行トンネルテストを実行して、レイテンシ48-100、帯域幅48-110、パケット損失48-120及び他の要素48-150を測定する処理を示す。
【０１７２】
テストの後、クリーンアップ及びリソース解放48-300にて、他の処理が実行される。テストの最後に、テスト結果をロギングするプロセス48-320は、関連情報を格納する。
【０１７３】
図４９は、現在のユーザトンネル使用に干渉することなく接続テストを実行する処理を示す。任意のテストサイクルが始まる前に、現在の使用を分析するステップ49-1100は、ユーザによる現在の使用を、トラフィックのタイプにより審査し、また、どのトラフィックがローカルにとどまり、どれがトンネルを通過するかを審査する。
【０１７４】
次のステップは、解放キャパシティを割り当てて使用し、テストを実行する（49-1200）。これにより、テストはユーザから帯域幅を奪わず、ユーザUXに有害な影響を与えることもない。
【０１７５】
接続を分析するステップ49-1300にて、接続テスト及び実際のユーザ使用の両方は、まとめて且つ個別に考慮され、接続を分析する。
【０１７６】
「本番」ネットワークが混んでいる稼働時間中に実行されるテストは、それらが業務フローに影響しないように実行される。業務時間外に実行されるテストは、負荷のある、より広いネットワークについての正確な情報を提供しないかもしれない。その理由は、それらは、複数の当事者がネットワークリソースを使用しているときに生じる個別の混雑問題を検出できないからである。
【０１７７】
混雑したネットワークに対して実行されるテストは業務フローを妨害するおそれがある。問題を診断する必要があるときには、仮にそのテストが非常に頻繁に実行され且つ非常に多くのリソースを独占する権限を与えられると、そのテストは、その問題に加担する要素となりうる。
【０１７８】
合計ネットワーク使用は、パス49-CP306を通るトラフィックを分析することによって測定される。
【０１７９】
全てのトンネルトラフィックを合計し、その合計を、49-CP306を通るトラフィックから減じることによって、残りがローカルなトラフィックとなり、ローカルな唯一のトラフィックを確認可能である。
【０１８０】
図５０は、トンネル確立プロセスで協働する３つの装置の間のインタラクションを示す。当該３つの装置は、エンドポイント装置（EPD）50-100、アクセスポイントサーバ（SRV_AP）50-300、及び中央制御サーバ（SRV_CNTRL）50-200である。この図は、装置の論理構造や、各装置上で実行するキーコンポーネントや、それらの間の通信のためのAPIフレームワークを示す。
【０１８１】
トンネルTUN50-100300確立されるためには、トンネルについての特定の情報や、ペアリングするピアについての情報や、他の情報APIによって共有される。
【０１８２】
どのSRV_AP50-300とEPD50-100とが接続すべきかについての情報は、サーバ可用性リストによって利用可能である。当該リストは、SRV_CNTRL50-200上で生成される。
【０１８３】
トンネルはEPD50-100上でトンネルビルダ50-112によって開始される。それはトンネルマネージャによって管理される。次いでトンネルマネージャは設定のためにトンネル情報50-116、トンネルのインデックス50-118から情報を収集し、トンネル情報50-122を格納する。
【０１８４】
トンネルリスナ50-312は、SRV_AP50-300上で動作し、トンネルマネージャ50-130によって管理される。各装置上の情報は、RAM、データベース50-B100、50-B300及び50-B200に格納され、又は、ディスク50-H100若しくは50-H300上や他の格納形式（図示せず）で格納されてよい。
【０１８５】
図５１は、接続情報を格納するために使用される様々なデータベーステーブル間の関係を示す。接続情報は、トンネル51-210、トンネル情報51-220及びサーバ可用性51-280を生成するために使用される。より多くのテーブルが使用されてよい。示されるフィールド及び関係は例示目的のみのものであり、様々なシステム内での使用に応じて異なってよい。
【０１８６】
図５２は、衝突を避けるための、トンネルごとの一意な情報の条件を示す。この情報は、トンネル名、トンネルID、トンネルインタフェース名、特定のIPアドレス上でリスニングされるポート番号を含み、各トンネルに対し一意である必要がある。
【０１８７】
この図は、装置からSRV_AP52-300への接続を示す。当該接続は例えば、EPD52-100から52-P100を介してポート26158へ、EPD52-102から52-P102を介してポート9836へ、PEPD52-110から52-P110を介してポート45373へ、EPD104から52-P104を介してポート33172へ、PEPD52-112からポート15942へ、EPD52-106から52-P106を介してポート51625への接続である。
【０１８８】
トンネルリスナ52-312は、これらのポートを開くだけである。トンネルリスナはそれに対して、トンネルが確立されることを期待する。トンネルリスナは、残りのポートを閉じる。更に、既知のピアからの接続だけが受け付けられる。サーバ可用性メカニズムを介してTUNに割り当てられたポートは一意でありランダムである。トンネルのタイプは、使用されるポートによって識別され得ない。一意で、衝突のないサブネットはまた、トンネルリスナを介して割り当てられる。当該トンネルリスナは、サーバ可用性リスティング及びトンネルマネージャ52-310によって管理される。
【０１８９】
図５３は、ポートをIPアドレスに割り当ててトンネルを確立するために使用される論理フローを示すフローチャートである。フローは、使用するポート及びIPアドレスを選択するときに、様々な要因を考慮に入れる。
【０１９０】
最初のステップは、IPアドレス割り当てのためにポートに対するパラメータ53-010を集めることである。これは、特定の装置によって使用される所望のポート及びIPアドレスが、装置ID又は他の要素によって特定されたか否かを確認することで行われる。パラメータはまた、ポート番号や、より管理上の設定値について、最小値及び最大値を決定する。
【０１９１】
「ロジックゲートIP＋ポートは特定された？（53-020）」で示されるステップは、特定のポートが、装置IPによってサーバ装置の特定のIPアドレスに対応付けられるリクエストがあったか否かを確認する。
【０１９２】
もしポート及びIPアドレスが特定されれば、それらの使用可能性は承諾され、ロジックはYes（53-P022）のパスをたどる。もし優先的なポート及びIPが特定されなければ、ロジックはパス53-P030をたどり、ランダム番号生成器13-030へと向かう。そこでは、ランダムポートが範囲内で生成される（53-030）。
【０１９３】
ステップ53-050でルックアップが実行され、そのポートからIPアドレスへのマッピングに対する現在及び過去の使用が確認され（Dbレジストリ53-B100までのパス53-B102を介する）、ポートが解放されているか、又は、現在使用されているかが確認される。２回目のチェックは、過去の使用を見て、そのポートとIPとの組合せが過去にその装置又は他の装置によって使用されたことを示すか否かを確認することによって行われる。もしそうであれば、その使用は比較的問題を有する。装置におけるフィルタリング若しくは混雑又は他の理由によって、不安定な又は信頼できないいくつかのポートは、問題を有するものとして記録される。もし他の装置について、問題のあるポートをブロックする傾向があれば、そのポートとIPアドレスとの組合せは利用不可なものとして記録される。
【０１９４】
ステップ53-060にて、もしポートが利用可能でなければ、接続点53-012を介して、ポートからIPアドレスへのマッピングを生成するプロセスが再開する。
【０１９５】
もしポートが利用可能であれば、ステップ53-100にて、IPアドレスに対しポートが、使用のために割り当てられる。この割り当ては、パス53-B112を介してDbレジストリ53-B100に格納される。次に、APIコール53-120を介してポートからIPアドレスへの割り当てが発行される。このため、関連装置は、ポートの利用可能性の状態を認識する。最後のステップは、ポートからIPアドレスへの割り当て53-130をロギングする。このロギングには、使用されるロジックと、将来のポート割り当ての効率を向上することを支援する他の要因とが含まれる。
【０１９６】
図５４は、IPアドレスの様々なポートに対する一連のテストの構造を示すフローチャートである。この構造はwhileループを含み、カウンタ変数が、実行すべきテストの所定の数値より小さい限り小さい限り継続する。テスト毎の結果は、多次元アレイに格納され、又はデータベース若しくはログファイルに格納される。
【０１９７】
結果を処理し、結果アレイに追加し、ログのための準備を行うステップ（54-090）では、継続中の統計的分析が、最新のテスト上で実行される。当該最新のテストは、一連に実行される他のテストと比較される。
【０１９８】
図５５は、装置間のピアペア関係の管理に関するロジックを示すフローチャートである。アルゴリズムは、関連が適切であるか否かをチェックし（55--020）、もしそれが最新であれば（55-030）、関係を作成し（55-130）及び／又は更新する（55-100）適切な権限があるか否かをチェックする。もし新たな関係が作成され、又は既存のものが更新されれば、SRV_CNTRLを介するAPIコール55-220は、ペア内の他のピアと情報を共有する。
【０１９９】
図５６は、トンネルテストをセットアップし、その後実行するために用いられるステップを示す。これは、図５４で示される動作の代替物である。
【０２００】
図５７は、クラウドへ拡張される仮想エンドポイント装置（VEP）を示す。VEPはパス57-CP000から57-CP010を介して専用IPアドレスによって到達可能であり、又は、パス57-CP002から57-CP-012を介してIPアドレス＋ポートの組み合わせによって到達可能である。
【０２０１】
アクセスポイントサーバ（SRV_AP）57-202上の出入口ポイント（EIP）57-212は、IPアドレス上の特定のポートにてパス57-CP010を介して受信されるトラフィックを、トンネル57-202、EPD57-100、LAN57-102を介してLAN装置57-108へ伝送する。
【０２０２】
もし何らのポートも特定されなければ、57-CP012の専用IPアドレスを介したトラフィックは、EPD57-100へ転送され、57-118を介して処理される。
【０２０３】
図５８は、ドメイン名を、SRV_AP58-202上の動的な仮想エンドポイント（VEP）へ組み合わせる処理を示す。これにより、ドメイン名がドメインネームサーバ（SRV_DNS）58-202によってルックアップされる前に、トラフィックはEIP58-212を「発見」可能である。ルーティングの、より細かいグラニュラリティは、ネームサーバ（SRV_NS）58-202にて生じる。このメカニズムは、ドメイン名．gTLDが、このEPD58-118にマッピングされることを可能にする。
【０２０４】
図５９は、ドメイン名．gTLDに対するトラフィックをルーティングして、最適な出入口ポイント（EIP）を介してグローバル仮想ネットワーク（GVN）に入れる処理を示す。最適な出入口ポイント（EIP）は、アクセスポイントサーバ（SRV_AP）59-310上の出入口ポイント59-312、又は、SRV_AP59-320上のEIP59-322である。SRV_AP59-310又はSRV_AP59-320のどちらかからのトラフィックは、最適なパスを介してGVNへルーティングされる。反対に、逆トラフィックは、スマートに逆ルーティングされる。
【０２０５】
図６０は、エンドポイント装置（EPD）とパーソナルエンドポイント装置（PEPD）とのレジストリを示す。これは、gTLDドメインを介して位置が示され、到達可能である。
【０２０６】
gTLDは、グローバルトップレベルドメインを表す。レジストリは更に、EPDの裏にあるローカルエリアネットワーク（LAN）内に、又は、PEPD裏にあるパーソナルネットワーク（PAN）内に位置する個別の装置についての情報を格納する。例えばPC.doamin100.gTLDは、パス60-P128を介してPC60-128を発見する。当該PCはEPD60-100の背後の内部ネットワーク内にある。セキュリティ設定はまた、LAN内の装置がオープンインターネットから、発信元IPアドレスのみから、GVN内のみから、既知のEPDから、又は他のルールを介して到達可能か否かを管理する。
【０２０７】
図６１は、グローバルトップレベルドメインのサブドメインを介して到達可能である装置を示す。この例は、サブドメイン．ドメイン名．gTLDによって到達可能な装置（例えば、EPDの背後のServer.domain100.gTLDを介したサーバ61-126）を示す。しかし、LAN装置61-108は、サブドメインを割り当てられていない。よって、当該装置は、仮想エンドポイント（VEP）を介して外部から到達可能でない。
【０２０８】
図６２は、グラフィックユーザインタフェース（GUI）を使用する方法を示す。GUIは、クライアント装置上のブラウザで動作し、仮想エンドポイント情報を管理する。ユーザインタフェース（GUI）62-028は、クライアント装置62-118上のブラウザで動作する。GUにおけるクライアントは、EPD62-100上のホスト62-102を介して、又はSRV_CNTRL（パブリック）62-220上でホストされるホスト62-222を介して接続可能である。
【０２０９】
ドメイン．gTLD及び関連サブドメインのリストは管理される。変更内容は、「保存」又は「コミット」に応じて、API62-222を介してSRV_CNTRL（内部）リポジトリ62-200へ共有され、そこでデータベース62-B300に格納される。VEPマネージャ62-380は、この情報をドメインレジストラサーバ（SRV_DREG）62-026、ドメインネームサーバ（SRV_DNS）62-022、及びネームサーバ（SRV_NS）62-028へ発行する。
【０２１０】
図６３は、サブドメイン．ドメイン．gTLDのルーティングが、グローバル仮想ネットワーク（GVN）においてアドバンストスマートルーティング（ASR）を利用するかを示す図である。これは、オープンインタフェース63-010又は63-050から最適な出入口ポイント（EIP）を発見し且つASRを用いてGVNを介して最適な内部ルートを使用するために使用される。ASRは、トンネルを介して外部パス及び内部パスの両方の組み合わせを使用し、最も理想的なエンドツーエンドのパスを選択する。
【０２１１】
図６４は、グローバル仮想ネットワーク（「GVN」）によって使用され可能にされる技術のブロック図である。この図は、GVNコア要素G0、GVNモジュールG100及びグローバル仮想ネットワークGVNによって可能となる技術G200を含む。GVNコアは、メカニズムG1と、その構成コンポーネント部分であるトポロジG2、構成G3、ロジックG4、及び制御G5の層を含む。GVNコアG0はまた、GVN要素G6に対する関係を有する。
【０２１２】
GVNは、プラグイン及び／又はスタンドアロンのGVNモジュールG100を含むことができる。GVNモジュールG100は、ニュートラルなＡＰＩメカニズム（「NAPIM」）G102（PCT/US16/12178に記載）、地理的宛先（「Geo-D」）G104（PCT/US15/64242に記載）、アドバンストスマートルーティング（「ASR」）G106、接続G108、及び他のモジュールG110（米国仮特許出願US62/151,174に記載）を含むが、これらに限られない。
【０２１３】
GVNはまたプラットフォームを提供し、他の技術を可能にする。当該他の技術は、ネットワークタペストリG202、MPFWMG204、ネットワークスリングショットG206、ネットワークビーコンG208、ティックのグラニュラリティG210及び他の技術G212を含むがこれに限られない。これらは、米国仮特許出願第62/174,394号と、米国仮特許出願第62/266,060号に記載される。
【０２１４】
GVNによって可能になるGVNモジュール（G100）及び技術（G200）は、既存のGVNの上位で、GVNの一部のコンポーネントとして動作可能であり、又は、独立してGVNの全ての又はいくつかの隔離された部分を用いて自身のスタンドアロン動作を支援可能である。
【０２１５】
図６５は、エンドポイント装置（EPD）100、中央制御サーバ（SRV_CNTRL）200及びアクセスポイントサーバ（SRV_AP）300についての、いくつかのシステムモジュール及びコンポーネントを示す。この図はまた、EPD100上のデータベース5100、SRV_CNTRL200上のデータベース5200、SRV_CNTRL200上のリポジトリデータベース5202、及びSRV_AP上のデータベース5300を示す。この図は階層的であり、最低レベルのハードウェア装置が底にあり、それに続くシステム、コンポーネント、モジュール及びマネージャが下位層の上位に確立される。ファイル及びデータは、階層的なファイルシステム（HFS）上、すなわち、EPD100上のストレージ装置65-H100と、SRV_CNTRL200上の65-H200と、SRV_AP300上の65-H300とに格納される。これらのシステム図に示されるコンポーネントは全て、独立して動作するが、作用する相手である他の装置についていの情報に依存してもよい。
【０２１６】
RAMは、ランダムアクセスメモリを意味する。CPUは中央処理装置を意味し、またサブプロセッサを含むことができる。NICはネットワークインタフェースカードを意味する。Dbはデータベースソフトウェアを意味する。DNSはドメインネームシステムを意味する。HOSTはホスティングソフトウェアを意味する。APIアプリケーションプログラミングインタフェースを意味する。ASRはアドバンストスマートルーティングを意味する。GeoDは地理的宛先を意味する。GVNはグローバル仮想ネットワークを意味する。CDAはコンテンツデリバリエージェントを意味する。CPAはコンテンツプルエージェントを意味する。RFBOTはリモートフェッチャボットを意味する。追加のモジュール、マネージャ、システム及びソフトウェアコンポーネントが存在してよい。
【０２１７】
図６６は、エンドポイント装置（EPD）100、中央制御サーバ（SRV_CNTRL）200及びアクセスポイントサーバ（SRV_AP）300についての、いくつかのシステムモジュール及びコンポーネントを示す。この図は更に、各装置に対するサブシステム（例えばEPD100についてのEPDsub-sys）を識別する。CNTRL200に対してはSRV_CNTRLSub-sys2000が、SRV_AP300に対してはSRV_AP300sub-sys3000が存在する。サブシステムは機能によって識別され、接頭辞で示される。当該接頭辞は、ファイアウォール関連サブシステムに対するFW、トンネル関連サブシステムに対するTUN、仮想インタフェース関連サブシステムに対するVIF、サーバ可用性リスト及び関連システムに対するSRV_Avail、バッファ管理及び関連システムに対するBUFF  Mgr、ロギングモジュール及び関連サブシステムに対するLOG、一般接続動作に対するCONNECTIVITYを含む。
【０２１８】
図６７は、エンドポイント装置（EPD）100、中央制御サーバ（SRV_CNTRL）200及びアクセスポイントサーバ（SRV_AP）300についての、いくつかのシステムモジュール及びコンポーネントを示す。サブシステムは機能によって識別され、接頭辞で示される。当該接頭辞は、一般接続動作に対するConnectivity、アドバンストスマートルーティングに対するASR、アプリケーションプログラミングインタフェースに対するAPI、ロギングモジュール及び関連サブシステムに対するLOG、サーバ可用性リスト及び関連システムに対するSRV_Avail、バッファ管理及び関連システムに対するBufferを含む。
【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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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
2018515974.tif 000053
【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
2018515974.tif 000056
【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
2018515974.tif 000061
【図５６】
2018515974.tif 000062
【図５７】
2018515974.tif 000063
【図５８】
2018515974.tif 000064
【図５９】
2018515974.tif 000065
【図６０】
2018515974.tif 000066
【図６１】
2018515974.tif 000067
【図６２】
2018515974.tif 000068
【図６３】
2018515974.tif 000069
【図６４】
2018515974.tif 000070
【図６５】
2018515974.tif 000071
【図６６】
2018515974.tif 000072
【図６７】
2018515974.tif 000073
【国際調査報告】
2018515974.tif 000074
2018515974.tif 000075
2018515974.tif 000076