(57)【要約】【課題】通信手順によって、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルのデータ部のフレーム形式が異なるため、同一のフレーム形式に対応するノード間同士でしか通信することができない。本発明は、通信相手機器を変更することなく複数のフレーム形式に対応できる通信手順識別方法を提供する。【解決手段】ネットワークに未接続のノード（７１〜７ｎ）が、ＡＲＰパケット内のハードウェア種別を格納するフィールドに、各々のハードウェアを表す値を格納して送信する。既にネットワークに接続しているノード（８０）が、それぞれのＡＲＰパケットを受信し、そのパケット内のハードウェア種別の値をチェックし、現在接続しているネットワークと適合していれば、ＡＲＰパケットを返し、通信を確立する。ＡＲＰパケットはハードウェア種別のフィールド以外は各ネットワーク媒体に共通しているので、上記のような方法で用いることができる。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＴＣＰ／ＩＰに準じたネットワークに接続されるノードが備え持つデータリンク層にて規定される伝送手順にて通信を接続する方法であって、
前記ネットワークへの前記接続を未実施の新規加入ノードから、該新規加入ノードに格納された該新規加入ノードがサポートするデータリンク層の種別を表すハードウェア種別の値を、前記ネットワークへ送信するハードウェア種別送信ステップと、
前記ネットワークに既に前記接続を実施済みの加入済ノードが、前記ハードウェア種別を受信して前記加入済ノードがサポートするデータリンク層の種別と対比するチェックステップと、該チェックステップにて、前記加入済ノードが、現在接続しているデータリンク層と適合していると判断すれば、適合したことを示すパケットを新規加入ノードに返す返送ステップと、データリンク層の種別が適合した新規加入ノードのアドレス情報を登録する加入ノード登録ステップとを備え、
前記新規加入ノードが、前記返送ステップにて返送されたパケットを前記ハードウェア種別送信ステップの後に所定時間以内に受信することによって、前記加入済ノードのアドレス情報を登録する加入済ノード登録ステップとを備えることを特徴とするネットワークへの接続方法。
【請求項２】
前記新規加入ノードの、所定時間経過しても前記新規加入ノードのネットワークへの接続を確立する各々の前記ステップが成功的に行われない場合、前記新規加入ノードから該ノードがサポートする別のデータリンク層の種別を表すハードウェア種別の値を前記ネットワークに送信するステップをさらに含み、
前記加入済ノードの前記チェックステップと、前記返送ステップと、前記加入ノード登録ステップとがさらに続くことを特徴とする請求項１に記載のネットワークへの接続方法。
【請求項３】
ＴＣＰ／ＩＰに準じたネットワークに接続されるノードが備え持つデータリンク層にて規定される伝送手順にて通信を行なう通信装置であって、
前記ネットワークへの通信のための接続を未実施の新規加入ノードから、該新規加入ノードに格納された該新規加入ノードがサポートするデータリンク層の種別を表すハードウェア種別の値を含むパケットを、前記ネットワークに既に通信のための接続を実施済みの加入済ノードが受信し、前記ハードウェア種別を受信して前記加入済ノードがサポートするデータリンク層の種別を対比するチェック手段と、該チェック手段にて、前記加入済ノードが、現在接続しているデータリンク層と適合していると判断すれば、適合したことを示すパケットを新規加入ノードに返す返送手段と、データリンク層の種別が適合した新規加入ノードのアドレス情報を登録する加入ノード登録手段とを備えたことを特徴とするネットワーク通信装置。
【請求項４】
ＴＣＰ／ＩＰに準じたネットワークに接続されるノードが備え持つデータリンク層にて規定される伝送手順にて通信を行なう通信装置であって、
前記ネットワークへの通信のための接続を未実施の新規加入ノードは、該新規加入ノードに格納された該新規加入ノードがサポートするデータリンク層の種別を表すハードウェア種別の値を、前記ネットワークへ送信するハードウェア種別送信手段と、
前記ネットワークに既に前記通信のための接続を実施済みの加入済ノードから、前記ハードウェア種別送信手段にて送信されたパケットを受信して前記加入済ノードがサポートするデータリンク層の種別と対比し、前記加入済ノードが現在接続しているデータリンク層と適合していると判断された場合に返信される適合パケットを受信し、前記加入済ノードのアドレス情報の登録を行なう加入済ノード登録手段とを備えたことを特徴とするネットワーク通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、ＴＣＰ／ＩＰの通信プロトコルに関し、特に、ＴＣＰ／ＩＰにおける通信手順の自動検出装置及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在のネットワーク間通信の主流となっているインターネット等の標準の通信手段として、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルがある。そして、図８の表８８に示すように、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルの下位層に相当するデータリンク層には、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）、等、様々な通信手順が存在し、ユーザはそれらを利用環境に応じて使い分けている。
【０００３】
ＴＣＰ／ＩＰでは、その通信パケットの受信元や送信先を表す値としてＩＰアドレスを用いており、通信手順を規定するデータリンク層以下の層ではＭＡＣアドレスを用いて通信を行なっている。ＭＡＣアドレスは機器固有で製造時に付与されるのに対して、ＩＰアドレスは後で設定されるので、両アドレスの対応付けが必要となる。このＭＡＣアドレスとＩＰアドレスの対応付けを「アドレス解決」と呼び、アドレス解決を行うときに使用されるプロトコルがＡＲＰ（Ａｄｄｒｅｓｓ  Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）である。
【０００４】
図９は、ＡＲＰパケットの構造を示す。ＡＲＰパケットはＴＣＰ／ＩＰパケット９０のデータ部９０Ａが図９中の９１〜９９のデータからなっている。ＡＲＰパケットの内部には、データ部の最初に通信手順を示すためのハードウェア種別（１６ビット、図９の９１）とプロトコル（１６ビット、図９の９２）がある。ハードウェア種別の値と通信手順の対応を図８の表８８に示す。そして送信元のＩＰアドレスとＭＡＣアドレス（図９の９７、図９の９６）、および宛先のＩＰアドレスとＭＡＣアドレスを格納するためのフィールド（図９の９９、図９の９８）が用意されている。ＭＡＣアドレスとＩＰアドレスの格納部分は可変長であり、その長さ（バイト長）はＨＬＥＮ（図９の９３）とＰＬＥＮ（図９の９４）にそれぞれ書き込まれている。
【０００５】
例えば、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）の場合はＨＬＥＮ＝６である。ＩＰｖ４では常にＰＬＥＮ＝４となっている。「動作」フィールド（図９の９５）はＡＲＰ／ＲＡＲＰとパケットの要求／応答の動作を決定する。ＲＡＲＰ（Ｒｅｖｅｒｓｅ  Ａｄｄｒｅｓｓ  Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）はＡＲＰとは逆にＭＡＣアドレスからＩＰアドレスを求めるプロトコルであり、ここでは詳細な説明は省略する。
【０００６】
次に、図１０にＡＲＰのシーケンスを示す。まず、ネットワーク１００上の全てのホストは、ＡＲＰキャッシュというＭＡＣアドレスとＩＰアドレスの対応表をもっており、最初に送信を開始するホスト（ホスト１）は、送信する相手のＩＰアドレスが登録されているかを確認する。そして、登録されていない場合は、ＡＲＰ要求をブロードキャストにて送信する（ステップ１０１）。このＡＲＰ要求を全てのホストが受信し、指定されたＩＰアドレスと同じＩＰアドレスをもつホスト（ホスト３）のみが、ＡＲＰ応答を送信元（ホスト１）に向けて返す（ステップ１０２）。この応答を受信したホスト１は、その応答に含まれているＭＡＣアドレスを使ってデータを送信及び受信する（ステップ１０３と１０４）。また、ネットワーク上の各ノードは、ＡＲＰパケットを受信するたびに、通信先のＩＰアドレスおよびＭＡＣアドレスの対を、随時ＡＲＰキャッシュに追加する。
【０００７】
従来例として特許文献１に開示される内容は、本発明とは異なり、ネットワークノードのアドレスを検出しようとする方法である。
【０００８】
従来例として特許文献２に開示される内容は、本発明とは異なり、ＡＲＰを用いないで、電話番号及び端末識別番号を用いる方法である。
【０００９】
これら従来例の特許文献１、２ではネットワークに接続され得る様々なハードウェアに対応することができない。
【００１０】
【特許文献１】特開平８−１４７２３１号公報
【特許文献２】特開平８−１６３１７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
通信手順を規定するデータリンク層には、図８に示すように様々な種類の通信手順が存在する。そして、各通信手順のフレーム形式（パケット構成）が異なるため、同一のフレーム形式に対応するノード間同士でしか通信することができない。よって、フレーム形式の異なる機器毎に、それに合わせて通信相手の機器の変更が必要であった。また、その交換の際、そのシステムのユーザにもネットワークに関する専門的な知識を要することがある。
【００１２】
そのため、本発明は、通信相手機器を変更することなく複数の通信手順に対応できるネットワークへの接続方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
ネットワークに未接続のノードが、ＡＲＰパケット内のハードウェア種別を格納するフィールドに、通信手順を表す値を格納して送信する。そして、そのＡＲＰパケットを受信し、かつ既にネットワークに接続しているノードが、その受信したＡＲＰパケットのハードウェア種別値をチェックし、現在通信接続しているネットワークと適合していれば、ＡＲＰパケットに応答するパケットを返し、通信を確立する。ＡＲＰパケットはハードウェア種別のフィールド以外は各通信手順に共通しているので、上記のような方法で用いることができる。
【００１４】
請求項１に記載の発明は。ＴＣＰ／ＩＰに準じたネットワークに接続されるノードが備え持つデータリンク層にて規定される伝送手順にて通信を接続する方法であって、前記ネットワークへの前記接続を未実施の新規加入ノードから、該新規加入ノードに格納された該新規加入ノードがサポートするデータリンク層の種別を表すハードウェア種別の値を、前記ネットワークへ送信するハードウェア種別送信ステップと、前記ネットワークに既に前記接続を実施済みの加入済ノードが、前記ハードウェア種別を受信して前記加入済ノードがサポートするデータリンク層の種別と対比するチェックステップと、該チェックステップにて、前記加入済ノードが、現在接続しているデータリンク層と適合していると判断すれば、適合したことを示すパケットを新規加入ノードに返す返送ステップと、データリンク層の種別が適合した新規加入ノードのアドレス情報を登録する加入ノード登録ステップとを備え、前記新規加入ノードが、前記返送ステップにて返送されたパケットを前記ハードウェア種別送信ステップの後に所定時間以内に受信することによって、前記加入済ノードのアドレス情報を登録する加入済ノード登録ステップとを備えることを特徴とする。
【００１５】
請求項１に記載の発明は請求項２の発明において、前記新規加入ノードの、所定時間経過しても前記新規加入ノードのネットワークへの接続を確立する各々の前記ステップが成功的に行われない場合、前記新規加入ノードから該ノードがサポートする別のデータリンク層の種別を表すハードウェア種別の値を前記ネットワークに送信するステップをさらに含み、前記加入済ノードの前記チェックステップと、前記返送ステップと、前記加入ノード登録ステップとがさらに続くことを特徴とする。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、ＴＣＰ／ＩＰに準じたネットワークに接続されるノードが備え持つデータリンク層にて規定される伝送手順にて通信を行なう通信装置であって、前記ネットワークへの通信のための接続を未実施の新規加入ノードから、該新規加入ノードに格納された該新規加入ノードがサポートするデータリンク層の種別を表すハードウェア種別の値を含むパケットを、前記ネットワークに既に通信のための接続を実施済みの加入済ノードが受信し、前記ハードウェア種別を受信して前記加入済ノードがサポートするデータリンク層の種別を対比するチェック手段と、該チェック手段にて、前記加入済ノードが、現在接続しているデータリンク層と適合していると判断すれば、適合したことを示すパケットを新規加入ノードに返す返送手段と、データリンク層の種別が適合した新規加入ノードのアドレス情報を登録する加入ノード登録手段とを備えたことを特徴とする。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、ＴＣＰ／ＩＰに準じたネットワークに接続されるノードが備え持つデータリンク層にて規定される伝送手順にて通信を行なう通信装置であって、  前記ネットワークへの通信のための接続を未実施の新規加入ノードは、該新規加入ノードに格納された該新規加入ノードがサポートするデータリンク層の種別を表すハードウェア種別の値を、前記ネットワークへ送信するハードウェア種別送信手段と、前記ネットワークに既に前記通信のための接続を実施済みの加入済ノードから、前記ハードウェア種別送信手段にて送信されたパケットを受信して前記加入済ノードがサポートするデータリンク層の種別と対比し、前記加入済ノードが現在接続しているデータリンク層と適合していると判断された場合に返信される適合パケットを受信し、前記加入済ノードのアドレス情報の登録を行なう加入済ノード登録手段とを備えたことを特徴とする。
【００１８】
（作用）
図１および図２は、本発明の基本フローチャートを示す。図１はネットワーク接続開始時まで、図２はネットワーク接続中に他のノードからのＡＲＰパケットを受信した場合のフローチャートである。本発明では、図９の「ハードウェア種別」フィールド９１を利用してノードがサポートする通信手順を判別する方法を取る。
【００１９】
次に、ネットワーク未接続時〜ネットワーク接続開始までのフローを示す。始めに、ノードはネットワークに接続していない状態にある。このとき、通信手順を示すためのハードウェア種別＝１（図１−ステップ１）とし、ＡＲＰ要求パケットを送信する（図１−ステップ２）。それを受信した他のノードは、ハードウェア種別の値が現在接続中の通信手順を示すハードウェア種別の値と合致した時のみ、ＡＲＰ応答パケットを送信する。そのＡＲＰ応答パケットを受信した場合（図１−ステップ３のＹＥＳ）は、そのパケットの送信元ＩＰアドレスとＭＡＣアドレスをＡＲＰテーブルに追加し（図１−ステップ４）、その通信手順にてネットワークに接続を行なう（図１−ステップ５）。ＡＲＰ要求パケットを送信した後、ＡＲＰ応答パケットを所定時間内に受信できなかった場合（図１−ステップ３のＮＯ）は、ハードウェア種別の値を別の通信手順を示す値に変更するために１をプラスして（図１−ステップ６）、ネットワーク接続が確立するまで繰り返しＡＲＰ要求パケットを再送信する。
【００２０】
最後に、ネットワーク接続中にＡＲＰ要求パケットを受信した場合のフローを示す。ＡＲＰ要求パケットを受信したとき（図２−ステップ２１のＹＥＳ）、現在接続中の通信手順を示すハードウェア種別の値と、受信したＡＲＰパケットのハードウェア種別の値が合致した場合（図２−ステップ２２のＹＥＳ）には、そのパケットの送信元ノードのＩＰアドレスとＭＡＣアドレスをＡＲＰテーブルに追加し（図２−ステップ２３）、そのノードとの通信を開始する。ハードウェア種別の値が合致しない場合（図２−ステップ２２のＮＯ）は、そのノードと通信を行わない。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によると、ＡＲＰプロトコルを利用して、機器が固有にサポートする通信手順を識別する手段をもってリンクを形成し、リンク形成後、機器が固有のサポートする通信手順にて規定されるフレームをＴＣＰ／ＩＰのパケットのデータ部に挿入して送受信することにより、以下の効果を得ることができる。
１）同一のハードウェアで、多種のプロトコルに接続することができ、多様なシステムに導入可能なノードを開発することが可能となる。
２）ＴＣＰ／ＩＰノードの開発者にとって、様々な通信手順に適合したハードウェアの開発を行う手間を省くことが可能となる。
３）ユーザのＴＣＰ／ＩＰノードの導入をより少ない知識と工数で行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図３と図４は、本発明の一つの実施の形態を示す。図３と図４に示すように、ネットワーク（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標））３０に既接続の、すなわち、接続が確立されたノードＡ及び未接続の、すなわち、接続が未確立のノードＢ，Ｃがある。ノードＢはハードウェア種別＝０ｘ０１＝１（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標））のＡＲＰ要求パケットをブロードキャストで送信（図３と図４の３１）、その後、ノードＣは、ハードウェア種別＝０ｘ１１＝１７（ＨＤＬＣ）のＡＲＰ要求パケットをブロードキャスト送信する（図３と図４の３２）。ノードＢ，Ｃが送信するＡＲＰパケットの送信先ＩＰアドレスは、ノードＡのＩＰアドレスと一致する。その結果、ノードＢはノードＡからのＡＲＰ応答パケットを受信し（図３と図４の３３）、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）によるネットワーク接続を開始することができる。
【００２３】
一方、ノードＣはＡＲＰ応答パケットを受信することができず（図３と図４の３４）、ネットワーク未接続のままである。ノードＣはハードウェア種別の値を変えてＡＲＰ要求パケットを再送信し、ハードウェア種別＝０ｘ０１のＡＲＰ要求パケットを送信したときに、ネットワークに参加することができる。
【００２４】
図３の本実施例の構成におけるネットワークのシーケンスを図４に示している。まず、ノードＢがＡＲＰ要求を行い、ハードウェア種別及びＩＰアドレスが一致したノードＡは、ノードＢのアドレスをＡＲＰキャッシュに追加して、ＡＲＰ応答をノードＢに送信し、ノードＢとのリンクを確立し、その後、データの送受信を行う。その後、ノードＣがＡＲＰ要求を行うが、ハードウェア種別が一致していない為、ノードＡはＡＲＰ応答を返さず、ノードＡ−Ｃ間はリンクしない。
【００２５】
以上説明したように、各ノードは通信手順を自動判別することができる。
【００２６】
また、ハードウェア種別＝０ｘ０１（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標））でのリンク確立後のデータ送信方法、受信方法を以下に示す。図５は送信方法であり、各ノードはその内部メモリ５０に、ハードウェア種別数の送信データ領域に送信データ５０Ａ、５０Ｂ、・・・５０Ｎを持っており、まずステップ５１において、ハードウェア種別＝０ｘ０１に一致する送信データ部の内容を取り出し、次に、ステップ５２で、ＴＣＰ／ＩＰパケット５５のデータ部に挿入後、ステップ５３でパケット５５を送信する。
【００２７】
図６は受信方法であり、送信方法と同様に各ノードはその内部メモリ６０に、ハードウェア種別数の受信データ領域に受信データ部６０Ａ、６０Ｂ、・・・、６０Ｎを持っており、まず、ステップ６１でパケット５５を受信後、次に、ステップ６２でＴＣＰ／ＩＰパケット５５のデータ部を取り出し、次にステップ６３でノードがサポートするハードウェア種別＝０ｘ０１に一致する受信データ部６０Ａに保存する。
【００２８】
なお、当業者には理解されるように、図１、図２、図３、図４、図５、図６に示される本発明の方法をコンピュータにより実施させるための命令を含んだコンピュータプログラムの作成は容易に作成できることは明らかである。
【００２９】
図７は、本発明のＴＣＰ／ＩＰにおけるデータリンク層に相当する通信手順の自動検出装置の一実施例を示す概略ブロック図である。例えば、通信手順にイーサネット（登録商標）（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標））を使用するネットワーク７０に始めて接続されて、未だ接続が確立されていないノード１乃至ｎ（７１乃至７ｎ）は、各ノード１乃至ｎ（７１乃至７ｎ）がサポートする通信手順にて規定される固有データ形式１乃至ｎを各ノード１乃至ｎ（７１乃至７ｎ）のメモリ内に持つ。
【００３０】
ネットワーク７０に接続されていて既に接続が確立されたノード８０は、ノード１乃至ｎと通信を行うための共通通信手段（ＴＣＰ／ＩＰ）８１と、ノード１乃至ｎの各々が固有にサポートする通信手順を認知するためのデータ形式認知手段（ＡＲＰ）８２と、当該ノード８０がサポートする各ノード１乃至ｎ（７１乃至７ｎ）のサポートする通信手順にて規定される固有データ形式１乃至ｎを格納したノードメモリ１乃至ｎ（８３−１乃至８３−ｎ）と、コネクションテーブル８４とを備える。
【００３１】
ノード８０の共通通信手段（ＴＣＰ／ＩＰ）８１とデータ形式認知手段（ＡＲＰ）８２は、ネットワーク７０との接続を未だ確立されていないノード１乃至ｎからの通信手順を表すＡＲＰパケットを受信した場合、そのＡＲＰパケットのハードウェア種別情報部の値と、ノードメモリ１乃至ｎ（８３−１乃至８３−ｎ）内に格納された固有データ形式１乃至ｎに含まれるハードウェア種別情報との値を比較して、一致したものを、当該ノード１乃至ｎとの対応関係としてコネクションテーブル８４に登録する。
【００３２】
その後、ノード８０の共通通信手段（ＴＣＰ／ＩＰ）８１とデータ形式認知手段（ＡＲＰ）８２は、接続が未確立の当該ノード１乃至ｎとの間に送信されるパケットのデータ部にコネクションテーブル８４に記憶されたノード１乃至ｎがサポートする固有データ形式１乃至ｎを挿入して、当該ノード１乃至ｎとの通信を行なうようになっている。
【００３３】
なお、各ノード１乃至ｎ（７１乃至７ｎ）は、ノード８０と同様の構成を有してもよい。そして、各ノード１乃至ｎ（７１乃至７ｎ）は、ノード８０とサポートする通信手順を表すハードウェア種別の値が一致するまで、当該ノード１乃至ｎ（７１乃至７ｎ）に格納されていて当該ノード１乃至ｎ（７１乃至７ｎ）のハードウェアがサポートする通信手順を表すハードウェア種別の値を含むＡＲＰパケットを順次に送信するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施例によるネットワーク接続開始時の処理手順を示すフローチャート。
【図２】本発明の一実施例によるネットワーク接続中の処理手順を示すフローチャート。
【図３】本発明の一実施例によるネットワーク接続開始時の処理手順を示す概略ブロック図。
【図４】図３の実施例によるネットワーク加入時の接続の確立のシーケンスを示す図。
【図５】本発明の一実施例による送信時のデータ構造と処理を示す図。
【図６】本発明の一実施例による受信時のデータ構造と処理を示す図。
【図７】本発明の一実施例の通信手順の自動検出装置を示す概略ブロック図。
【図８】一般的な通信手順とハードウェア種別の関係を表すハードウェア種別対応の図。
【図９】一般的なＡＲＰパケットの構造を示す図。
【図１０】一般的なアドレス解決のシーケンスとＡＲＰキャッシュを示す図。
【符号の説明】
【００３５】
Ａ、Ｂ、Ｃ              ノード
３０、７０              ネットワーク
７１〜７ｎ              未接続のノード１〜ｎ
８０                    既接続のノード
８１                    共通通信手段（ＴＣＰ／ＩＰ）
８２                    データ形式認知手段（ＡＲＰ）
８３−１〜８３−ｎ      ノードメモリ１〜ｎ
８４                    コネクションテーブル
【図１】
2009105569.tif 000003
【図２】
2009105569.tif 000004
【図３】
2009105569.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2009105569.tif 000008
【図７】
2009105569.tif 000009
【図８】
2009105569.tif 000010
【図９】
2009105569.tif 000011
【図１０】
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