(57)【要約】【課題】ユーザが指定したＳｅｒｖｉｃｅ Ｎａｍｅを設定しているＧＷ装置へのみＰＡＤＩパケット送信し、かつＰＡＤＯパケット待ち端末へのみＰＡＤＩパケット送信するパケット転送装置を提供する。【解決手段】パケット転送装置において、Ｓｅｒｖｉｃｅ ＮａｍｅとＳｅｒｖｉｃｅ Ｎａｍｅが登録されているＧＷ装置の対応をあらかじめ管理テーブルに設定しておく。端末からのＰＡＤＩパケット受信時にパケット転送装置がＳｅｒｖｉｃｅ Ｎａｍｅの有無を判定し、管理テーブルよりに対応する各ＧＷ装置に対してＰＡＤＩパケットの転送を行い、ＰＡＤＯ待ち管理テーブルに登録する。ＧＷ装置からのＰＡＤＯパケット受信時、ＰＡＤＯ待ち管理テーブルにエントリがある場合、端末へＰＡＤＯパケットの転送を行うと共に、ＰＡＤＯ待ち管理テーブルのクリアを行う。【選択図】図１３
2009267917.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の回線インタフェースと、これらの回線インタフェースと接続された内部スイッチと、内部スイッチと接続された送信バッファと受信バッファと、前記内部スイッチと前記送信バッファと前記受信バッファとを制御する制御プロセッサと、この制御プロセッサのプログラムを保持するメモリとからなるパケット転送装置において、
前記メモリは、接続された複数のゲートウェイ装置に対応する前記回線インタフェース番号と前記ゲートウェイ装置のサービスとを対応させるサービス管理テーブルを保持し、
接続された端末からサービスを特定した接続要求パケットを受信したとき、前記サービス管理テーブルを参照して、前記接続要求パケットの送信先ゲートウェイ装置を特定し、特定されたゲートウェイ装置に前記接続要求パケットを転送することを特徴とするパケット転送装置。
【請求項２】
請求項１に記載されたパケット転送装置であって、
前記特定されたゲートウェイ装置から複数の接続応答パケットを受信したとき、特定の接続応答パケットを前記端末に転送することを特徴とするパケット転送装置。
【請求項３】
請求項2に記載されたパケット転送装置であって、
前記複数の接続応答パケットから、先着順または受信カウントに基づいて、前記特定の接続応答パケットを特定することを特徴とするパケット転送装置。
【請求項４】
複数の回線インタフェースと、これらの回線インタフェースと接続された内部スイッチと、内部スイッチと接続された送信バッファと受信バッファと、前記内部スイッチと前記送信バッファと前記受信バッファとを制御する制御プロセッサと、この制御プロセッサのプログラムを保持するメモリとからなるパケット転送装置におけるパケット転送方法において、
前記メモリに接続された複数のゲートウェイ装置に対応する前記回線インタフェース番号と前記ゲートウェイ装置のサービスとを対応させるサービス管理テーブルを保持するステップと、
接続された端末からサービスを特定した接続要求パケットを受信するステップと、
前記サービス管理テーブルを参照するステップと、
前記接続要求パケットの送信先ゲートウェイ装置を特定するステップと、
特定されたゲートウェイ装置に前記接続要求パケットを転送するステップとからなることを特徴とするパケット転送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はパケット転送装置およびパケット転送方法に係り、特にＰＰＰｏＥを用いて端末を接続先の通信網に接続させるパケット転送装置およびパケット転送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＰ（Internet Protocol）を用いた通信網（ＩＰ網）が普及し、これを用いたＷＥＢアクセス、ファイル転送、ＶｏＩＰ（Voice over IP）、マルチキャスト等の多様な通信サービスが提供されるようになってきた。このような通信サービスを提供する通信システムとしては、受信ＩＰパケットに適宜通信処理を施し転送するゲートウェイ（ＧＷ）装置を、通信サービスを享受するユーザの端末を収容する網（アクセス網：通信キャリアが提供）と通信サービスを提供する網（通信サービス毎にＩＳＰ（Internet Service Provider）、通信キャリアが管理・提供）との間に設け、端末からのパケットをＩＳＰの設備に転送する構成の通信システムが広く採用されている。
【０００３】
アクセス網においては、送受信するパケットの安全性や信頼性確保のために、ユーザの端末とＧＷ装置の間で、イーサネット（登録商標）上でＰＰＰと呼ばれるプロトコルを使ってＰＰＰセッションを確立させてパケットを転送するＰＰＰｏＥ（Point to point protocol over Ethernet：非特許文献１で規定）を用いてパケット転送する構成が広く採用されてきている。
【０００４】
ＰＰＰｏＥとは、イーサネット上のＧＷ装置とユーザ側の端末との間（アクセス網）にＰＰＰセッションを確立し、あたかも専用線を使っているようにパケットを転送するプロトコルである。
【０００５】
ＰＰＰｏＥのシーケンスは、まず端末側から希望する通信サービスを提供するパケット転送装置を探すために、ＧＷ装置に向けてＰＡＤＩ（The PPPoE Active Discovery Initiation）パケットと呼ばれる開始パケットをブロードキャスト送信することから始まる。要求された通信サービスに対応可能（通信サービスプロバイダの設備にパケット転送可能）なＧＷ装置は、端末にＰＡＤＯ（The PPPoE Active Discovery Offer）パケットを返信する。次に、端末は、特定したＧＷ装置へＰＰＰセッションの開始を要求するＰＡＤＲ（The PPPoE Active Discovery Request）パケットを送信する。対応するＧＷ装置は、ユニークなセッションＩＤを端末へ割り当て、ＰＡＤＳ（The PPPoE Active Discovery Session−Confirmation）と呼ばれる確認パケットを返す。これらのシーケンスで、ＰＰＰセッションが確立される。ＰＰＰセッションが確立された以降は、セッションＩＤを用いてＰＰＰを用いたパケットの転送が実行される。
【０００６】
上述したシーケンスで、ユーザはＳｅｒｖｉｃｅ Ｎａｍｅを指定してＰＡＤＩパケットをブロードキャストにて送信する。該当するＳｅｒｖｉｃｅ Ｎａｍｅが設定されたＧＷ装置は、ＰＡＤＯパケットを返信する。しかし、Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｎａｍｅが設定されていないＧＷ装置も、ＰＡＤＯパケットを返信する。
【０００７】
ＰＰＰｏＥを用いて通信を行う通信システムにおいて、端末側で、要求する通信サービスの種別を示すＳｅｒｖｉｃｅ ＮａｍｅおよびＳｅｒｖｉｃｅ Ｎａｍｅの長さを表すＴＡＧ長をＰＡＤＩパケットに指定することができる。ＰＡＤＩパケットのパラメータにＳｅｒｖｉｃｅ Ｎａｍｅが指定されていない場合には、ＧＷ装置は、そのＳｅｒｖｉｃｅ ＮａｍｅのＴＡＧ長を０とみなす。Ｓｅｒｖｉｃｅ ＮａｍｅＴＡＧ長が０のＰＡＤＩパケットは、どのサービスでも受け付け可能であることを示す為、ＰＡＤＩパケットは全てのＧＷ装置に転送される。この結果、ＰＡＤＩパケットを受信した全てのＧＷ装置は、端末に対してＰＡＤＯパケットを送信する。
【０００８】
予めＧＷ装置にＳｅｒｖｉｃｅ Ｎａｍｅ設定をしておくことにより、端末がＰＡＤＩパケットにＳｅｒｖｉｃｅ ＮａｍｅやＴＡＧ長を指定することでその端末が希望しているＧＷ装置からのみ端末に対してＰＡＤＯパケットが送信される。Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｎａｍｅが異なるＧＷ装置は、端末に対してＰＡＤＯパケットを送信しない。但し、Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｎａｍｅが設定されているＧＷ装置においても端末からＳｅｒｖｉｃｅ Ｎａｍｅを設定していないＰＡＤＩパケットを受信すると端末に対して、ＰＡＤＯパケットを送信してしまう。
【０００９】
この問題の解決手段として、特許文献２は、ＧＷ装置にてＳｅｒｖｉｃｅ Ｎａｍｅを設定してある場合、Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｎａｍｅが設定されていないＰＡＤＩパケットを受信した際に、端末に対してＰＡＤＯパケットを送信しないことが記載されている。しかし、この場合でも、ＧＷ装置ではＰＡＤＩパケットの判定処理によりＣＰＵへの負荷がかかってしまう。
【００１０】
また、特許文献１は、パケット転送装置にてある１つのＧＷ装置を選択し、選択したＧＷ装置のみにＰＡＤＩパケットを転送することで、各ＧＷ装置の負荷分散を実施している。しかし、この場合においても、ＰＡＤＩパケットのＳｅｒｖｉｃｅ Ｎａｍｅを識別せずに、各ＧＷ装置からＰＡＤＯパケットにて通知される負荷情報に従いＧＷ装置の選択を行っている。また、選択したＧＷ装置に対してブロードキャストＭＡＣアドレスをユニキャストＭＡＣアドレスに変換してＰＡＤＩパケットを転送しなければならない。
【００１１】
さらに、特許文献３は、パケット転送装置においてＰＡＤＩパケットを転送し、各ＧＷ装置から受信したＰＡＤＯパケットからある１つのＰＡＤＯパケットを選択し、選択したＰＡＤＯパケットを端末に対して転送を行う。これによって、パケット転送装置においてＧＷ装置の負荷分散制御を行えると共に、端末におけるＰＡＤＯパケット受信処理の負荷を低減させる。しかし、ＰＡＤＩパケットのＳｅｒｖｉｃｅ Ｎａｍｅを認識してＰＡＤＩパケットをＧＷ装置に転送する旨は記述されていない。
【００１２】
【特許文献１】特開２００４−１５８９７７号公報
【特許文献２】特開２００６−１９１５４１号公報
【特許文献３】特開２００７−２０８３５２号公報
【非特許文献１】ＲＦＣ２５１６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的は、ネットワークのトラヒックを制御することにある。具体的には、端末と複数のＧＷ装置の間に設置されるパケット転送装置において、端末からのＰＡＤＩパケットを受信した際、Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｎａｍｅを識別し、Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｎａｍｅが予め登録されているＧＷ装置に対してのみＰＡＤＩパケットを転送する機能を具備する。これによって、ＧＷ装置のＰＡＤＩパケット受信処理を低減させる。さらに、複数のＧＷ装置からのＰＡＤＯパケットから負荷分散を考慮して、一つのＰＡＤＯパケットを選択して、選択したＰＡＤＯパケットを端末に転送する。これによって、端末のＰＡＤＯパケット受信処理を低減させる。更に、パケット転送装置において複数のＧＷ装置の負荷分散制御を実施する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するため、本発明のパケット転送装置は、端末との接続回線およびＧＷ装置との接続回線を収容する複数の回線インタフェースと、回線インタフェース間でのパケット転送を制御し、端末から通信サービスを提供する網へのＰＡＤＩパケットを受信した時、ＰＡＤＩパケットを冗長化された複数のＧＷ装置に転送する内部スイッチと制御プロセッサ、およびメモリを備えている。メモリにはユーザ端末毎の通信制御パケットの転送制御情報を記憶する各種管理テーブルを備え、管理テーブルが示す転送情報および負荷を管理するポート管理テーブルに基づいて、同一のＰＡＤＩパケットに対して上記複数のＧＷ装置から返送されたＰＡＤＯパケットのうちの１つを選択的に要求元ユーザ端末に転送し、その他のＰＡＤＯパケットを廃棄する。
【００１５】
ここで、ユーザ端末が、ＰＰＰｏＥ端末の場合、接続開始要求パケットはＰＡＤＩパケット、ＧＷ装置からの応答パケットはＰＡＤＯパケットであり、パケット転送装置は、ＰＡＤＯパケットを選択的にＰＰＰｏＥ端末に転送することによって、ユーザ端末と選択したＧＷ装置との間のＰＰＰｏＥパケットの転送を行う。
【００１６】
端末が接続要求する際に出すＰＡＤＩパケットにＳｅｒｖｉｃｅ ＮａｍｅやＴＡＧ長を指定することでその端末が希望しているＧＷ装置にのみＰＡＤＩパケットを出すこととする。また、端末が出したＰＡＤＩパケット（接続要求パケット）に対してすべてのＰＡＤＯパケット（接続応答パケット）が端末へ返すことのないように予めパケット転送装置に設定をしておく。この結果、ＧＷ装置の転送効率の低下やＣＰＵへの負荷低減を図る。さらに、パケット転送装置が複数のＰＡＤＯパケットを受け付けた場合、先着順または負荷分散を考慮して接続先を決定する機能を持たせる。
【００１７】
パケット転送装置において、内部スイッチは、各回線インタフェースから受信した通信制御パケットを制御プロセッサに転送し、制御プロセッサから受信した通信制御パケットと各回線インタフェースから受信したユーザパケットをそれぞれのヘッダ情報に従って何れかの回線インタフェースに転送する。但し、内部スイッチが、各回線インタフェースから受信したＰＡＤＯパケットのうち、上述した各種管理テーブルで指定されたＰＡＤＯパケットのみを制御プロセッサに転送するようにしてもよい。
【００１８】
上述した課題は、複数の回線インタフェースと、これらの回線インタフェースと接続された内部スイッチと、内部スイッチと接続された送信バッファと受信バッファと、内部スイッチと送信バッファと受信バッファとを制御する制御プロセッサと、この制御プロセッサのプログラムを保持するメモリとからなり、メモリは、接続された複数のゲートウェイ装置に対応する回線インタフェース番号とゲートウェイ装置のサービスとを対応させるサービス管理テーブルを保持し、接続された端末からサービスを特定した接続要求パケットを受信したとき、サービス管理テーブルを参照して、接続要求パケットの送信先ゲートウェイ装置を特定し、特定されたゲートウェイ装置に接続要求パケットを転送するパケット転送装置により、達成できる。
【００１９】
また、複数の回線インタフェースと、これらの回線インタフェースと接続された内部スイッチと、内部スイッチと接続された送信バッファと受信バッファと、内部スイッチと送信バッファと受信バッファとを制御する制御プロセッサと、この制御プロセッサのプログラムを保持するメモリとからなり、メモリに接続された複数のゲートウェイ装置に対応する回線インタフェース番号とゲートウェイ装置のサービスとを対応させるサービス管理テーブルを保持するステップと、接続された端末からサービスを特定した接続要求パケットを受信するステップと、サービス管理テーブルを参照するステップと、接続要求パケットの送信先ゲートウェイ装置を特定するステップと、特定されたゲートウェイ装置に接続要求パケットを転送するステップとからなるパケット転送方法により、達成できる。
【００２０】
なお、本明細書のパケット転送装置は、回線インタフェースとして、メタル回線インタフェース、光回線インタフェースまたは受動光網ＰＯＮ（Passive Optical Network）の局側装置（ＯＬＴ：Optical Line Terminal）機能を備えた回線インタフェースを適用することによって、Ｌ２ＳＷ、ＯＬＴを含む。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、ＰＰＰｏＥを用いて通信を行う通信システムにおいて、端末を端末が要求する通信網へのみ接続要求するパケット転送装置を提供することができる。さらにセッション確立時の負荷分散機能を選択すると特定ＧＷ装置にアクセスが集中することがなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下本発明の実施の形態について、実施例を用い図面を参照しながら説明する。なお、実質同一部位には同じ参照番号を振り、説明は繰り返さない。
【実施例１】
【００２３】
実施例１について、図１ないし図１１を参照して説明する。ここで、図１および図２は通信システムのブロック図である。図３はパケット転送装置のブロック図である。図４はＰＡＤＩパケットのフォーマットを説明する図である。図５はＴＡＧのフォーマットを説明する図である。図６はＳｅｒｖｉｃｅ Ｎａｍｅ管理テーブルを説明する図である。図７はポート管理テーブルを説明する図である。図８はＰＡＤＯ待ち管理テーブルを説明する図である。図９は端末とパケット転送装置と２台のＧＷとの間のシーケンス図である。図１０はパケット転送装置のＰＡＤI受信のフローチャートである。図１１はパケット転送装置のＰＡＤＯ受信のフローチャートである。
【００２４】
図１において、通信ネットワーク１００は、アクセス網１と、インターネット２と、ＶｏＩＰ網３と、アクセス網１とインターネット２またはＶｏＩＰ網３とを接続する複数のＧＷ装置２０とから構成されている。
【００２５】
インターネット２は、レイヤ２ＳＷ（Ｌ２ ＳＷ）３０−１とＷＥＢサーバ４０とを含む。ＶｏＩＰ網３は、レイヤ２ＳＷ３０−２とＳＩＰ（Session Initiation protocol）サーバ５０とを含む。アクセス網１は、端末６０−１〜６０−４と接続されたパケット転送装置１０−１と、スターカプラ９０とＯＮＵ（Optical Network Unit）８０とを介して端末６０−５、６０−６と接続され、端末６０−７と直接接続されているパケット転送装置１０−２とを含む。
【００２６】
アクセス網１は、ＩＥＥＥ８０２．１ＸおよびＰＰＰｏＥの異種プロトコルによる通信フレームの終端機能をもつＧＷ装置２０−１、２０−２を介してインターネット２と接続されている。アクセス網１は、またＧＷ装置２０−３、２０−４を介してＶｏＩＰ網３と接続されている。
【００２７】
端末６０は、それぞれＩＥＥＥ８０２．１ＸまたはＰＰＰｏＥによるセッション接続機能を備える。パケット転送装置１０は、冗長化された複数のＧＷ装置２０−１〜２０−４と接続されている。
【００２８】
パケット転送装置１０は、受信パケットをレイヤ２ヘッダ情報に従って転送する一般的なＬ２ＳＷ機能の他に、端末６０を冗長化された複数のＧＷ装置２０のうち、１つを選択的に接続するためのＧＷ装置選択機能を備えている。
【００２９】
パケット転送装置１０−１は、端末６０−１〜６０−４をそれぞれ個別のアクセス回線を介して収容している。一方、パケット転送装置１０−２は、端末６０−５〜６０−６を受動光網ＰＯＮ（Passive Optical Network）を介して収容している。ＰＯＮは、加入者接続装置（ＯＮＵ）８０−１、８０−２と、パケット転送装置１０−２に内蔵された図示しない局側装置ＯＬＴ（Optical Line Terminal）とＯＬＴに収容された１本の光ファイバをスターカプラ（Ｓ.Ｃ.）９０で複数の支線光ファイバに分岐した構造の光ファイバ網とからなっている。
【００３０】
図２を参照して、パケット転送装置が備えるＧＷ装置選択機能を説明する。なお、ここではパケット転送装置１０−１として説明するが、図１のパケット転送装置１０−２も、パケット転送装置１０−１と同様のＧＷ装置選択機能を備えている。
【００３１】
図２において、通信ネットワーク１００Ａは、アクセス網１と、インターネット２と、ＶｏＩＰ網３と、アクセス網１とインターネット２とを接続するｎ台のＧＷ装置２０Ｉ−１〜２０Ｉ−ｎと、アクセス網１とＶｏＩＰ網３とを接続するｍ台のＧＷ装置２０Ｖ−１〜２０Ｖ−ｍとで構成される。
【００３２】
インターネット２には、ＷＥＢサーバ４０が存在し、ＧＷ装置２０Ｉ−１〜２０Ｉ−ｎと接続する。ＶｏＩＰ網３には、ＳＩＰサーバが存在し、ＧＷ装置２０Ｖ−１〜２０Ｖ−ｍと接続する。アクセス網１には、パケット転送装置１０−１が存在し、端末６０−１〜６０−４と接続されている。ここでは、仮に端末６０−１、６０−２は、ＷＥＢ参照サービスを利用し、端末６０−３、６０−４は、ＶｏＩＰサービスを利用するとする。
【００３３】
パケット転送装置１０−１のポート１には、端末６０−１が接続されている。同様に、ポート２〜４には、端末６０−２〜６０−４が接続されている。さらに、ポート５〜４＋ｎには、ＧＷ装置２０Ｉ−１〜２０Ｉ−ｎが接続されている。ポート５＋ｎ〜４＋ｎ＋ｍには、ＧＷ装置２０Ｖ−１〜２０Ｖ−ｍが接続されている。
【００３４】
端末６０およびＧＷ装置２０は、それぞれ付記したＭＡＣアドレスを保持している。ＧＷ装置２０Ｉ−１〜２０Ｉ−ｎは、Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｎａｍｅとして、ＷＥＢが設定されている。ＧＷ装置２０Ｖ−１〜２０Ｖ−ｍは、Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｎａｍｅとして、ＶｏＩＰが設定されている。
【００３５】
ここで、パケット転送装置１０−１が、ＰＰＰｏＥに従ったセッション接続手順を実行する端末６０−１〜６０−４から、セッション接続要求を受信した場合の動作について説明する。
【００３６】
パケット転送装置１０−１は、端末６０−１からＰＰＰｏＥによるＰＡＤＩパケット（Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｎａｍｅ：ＷＥＢ）を受信した場合、パケット転送装置１０−１に接続されたＧＷ装置２０Ｉ−１〜２０Ｉ−ｎにＰＡＤＩパケットを転送する。パケット転送装置１０−１は、ＧＷ装置２０Ｉ−１〜２０Ｉ−ｎの接続制御手順を監視する。ＧＷ装置２０Ｉ−１〜２０Ｉ−ｎから接続要求に対するＰＡＤＯパケットを受信した時、パケット転送装置１０−１は、いずれかのＧＷ装置、ここでは、ＧＷ装置２０Ｉ−１を選択して、その後の接続制御手順を続行する。ＧＷ装置２０Ｉ−１を選択後、パケット転送装置１０−１は、他のＧＷ装置２０Ｉ−２〜２０Ｉ−ｎから、ＰＰＰｏＥ端末６０−１へのパケット転送を行わない。これ以降、ＰＰＰｏＥ端末６０−１は、選択されたＧＷ装置２０Ｉ−１を介して、インターネット２との通信が行う（図２の太い実線）。
【００３７】
パケット転送装置１０−１は、端末６０−３からＰＰＰｏＥによるＰＡＤＩパケット（Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｎａｍｅ：ＶｏＩＰ）を受信した場合、パケット転送装置１０−１に接続されたＧＷ装置２０Ｖ−１〜２０Ｖ−ｍにＰＡＤＩパケットを転送する。パケット転送装置１０−１は、ＧＷ装置２０Ｖ−１〜２０Ｖ−ｍの接続制御手順を監視する。ＧＷ装置２０Ｖ−１〜２０Ｖ−ｍから接続要求に対するＰＡＤＯパケットを受信した時、パケット転送装置１０−１は、いずれかのＧＷ装置、ここでは、ＧＷ装置２０Ｖ−１を選択して、その後の接続制御手順を続行する。ＧＷ装置２０Ｖ−１を選択後、パケット転送装置１０−１は、他のＧＷ装置２０Ｖ−２〜２０Ｖ−ｍから、ＰＰＰｏＥ端末６０−３へのパケット転送を行わない。これ以降、ＰＰＰｏＥ端末６０−３は、選択されたＧＷ装置２０Ｖ−１を介して、ＶｏＩＰ網３との通信が行う（図２の太い破線）。
【００３８】
図３を参照して、パケット転送装置の構成を説明する。図３において、パケット転送装置１０は、それぞれ個別のポート（Ｐｏｒｔ−１〜Ｐｏｒｔ−４＋ｎ＋ｍ）が割り当てられた（４＋ｎ＋ｍ）台の回線インタフェース１１と、これらの回線インタフェース１１に接続された内部スイッチ１２と、通信制御パケット用の送信バッファ１３Ｔおよび受信バッファ１３Ｒと、制御プロセッサ１４と、メモリ１５からなる。また、パケット転送装置１０には、制御端末７０が接続されている。
【００３９】
内部スイッチ１２と制御プロセッサ１４は、回線インタフェース１１間でのパケット転送を制御する。メモリ１５には、プロセッサが実行する通信制御ルーチン１６と、Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｎａｍｅ管理テーブル１５１、ＰＡＤＯ待ち管理テーブル１５２およびポート管理テーブル１５３が格納されている。通信制御ルーチン１６には、後述する各種の制御パケット受信処理ルーチンと、負荷分散処理ルーチンが含まれる。Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｎａｍｅ管理テーブル１５１は、制御プロセッサ１４で処理すべき通信制御パケットの種類を指定している。オペレータが制御端末７０を操作してＳｅｒｖｉｃｅ Ｎａｍｅ管理テーブル１５１の内容を書き換えることにより、制御プロセッサ１４の動作を変更することができる。ＰＡＤＯ待ち管理テーブル１５２とポート管理テーブル１５３については、図８、図７を参照して詳述する。
【００４０】
パケット転送装置１０が、図１に示したアクセス網１のパケット転送装置１０−１の場合、回線インタフェース１１は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ、ＡＴＭ、ＰＯＳ（PPP over SONET）等、収容回線上で適用される通信プロトコルに対応したフレーム終端機能を備える。パケット転送装置１０が、ＰＯＮを収容するパケット転送装置１０−２の場合は、回線インタフェース１１は、ＧＥ−ＰＯＮ、Ｇ−ＰＯＮ、ＷＤＭ−ＰＯＮ等のＰＯＮフレームを終端するＯＬＴ機能を備えた構成となる。
【００４１】
図４を参照して、ＰＡＤＩパケットのフォーマットの構成を説明する。図４において、ＰＡＤＩパケット９００は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔヘッダ９１０、ＰＰＰｏＥヘッダ９２０、ペイロード９３０で構成される。Ｅｔｈｅｒｎｅｔヘッダ９１０は、送信先ＭＡＣアドレス９１１、送信元ＭＡＣアドレス９１２、プロトコルタイプ９１３で構成される。ＰＰＰｏＥヘッダ９２０は、バージョン９２１、タイプ９２２、コード９２３、セッションＩＤ９２４、長さ９２５によって構成されている。ペイロード９３０には、ＴＡＧ９３１を含み、残りはＤｏｎ'ｔ Ｃａｒｅ（Ｄ.Ｃ.）である。
【００４２】
図５を参照して、ＴＡＧのフォーマットの構成を説明する。図５において、ＴＡＧ９３１は、ＴＡＧタイプ９３１１、ＴＡＧ長９３１２、ＴＡＧ ＶＡＬＵＥ９３１３にて構成されている。Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｎａｍｅを設定する際、端末６０は、ＴＡＧタイプ９３１１に０ｘ０１０１を設定し、ＴＡＧ ＶＡＬＵＥ９３１３フィールドにＳｅｒｖｉｃｅ Ｎａｍｅを設定する。パケット転送装置１０は、ＴＡＧ長０の判定を、ＴＡＧ長９３１２により、判断する。またパケット転送装置１０は、Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｎａｍｅの判定を、ＴＡＧ ＶＡＬＵＥ９３１３との比較により、判断する。
【００４３】
図６を参照して、Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｎａｍｅ管理テーブルの構成を説明する。図６において、Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｎａｍｅ管理テーブル１５１は、Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｎａｍｅ１５１１と、ポートＮｏ．１５１２とで構成される。パケット転送装置１０は、ＰＡＤＩパケットに設定されたＳｅｒｖｉｃｅ Ｎａｍｅ１５１１の種別により使用するポートＮｏ．１５１２を指定する。ここでは、Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｎａｍｅの指定のない場合はポート５、ポート（４＋ｎ）を使用、Ｓｅｒｖｉｃｅ ＮａｍｅがＷＥＢであった場合はポート５、ポート（４＋ｎ）を使用、同様に、Ｓｅｒｖｉｃｅ ＮａｍｅがＶｏＩＰであった場合はポート（５＋ｎ）、ポート（４＋ｎ＋ｍ）を使用すると設定してある。
【００４４】
図７を参照して、ポート管理テーブルの構成を説明する。図７において、ポート管理テーブル１５３は、ポートＮｏ．１５３１と、ＭＡＣアドレス１５３２と、送信カウンタ１５３３と、受信カウンタ１５３４とから構成される。ポート管理テーブル１５３は、回線インタフェース１１のポートＮｏ．と対応した複数のテーブルエントリからなり、各テーブルエントリは、ポートＮｏ．１５３１、回線インタフェースから受信された各パケットの送信元ＭＡＣアドレス１５３２、送信カウンタ１５３３、受信カウンタ１５３４である。ここでは、ポート管理テーブル１５３は、ポートＮｏ．の値、ＭＡＣアドレスの値から理解されるように、図２に模式的に示したネットワーク構成におけるパケット転送装置１０−１と、ＰＰＰｏＥ端末６０−１〜６０−４と、ＧＷ装置２０Ｉ−１、２０Ｉ−ｎ、２０Ｖ−１、２０Ｖ−ｍとの接続関係を表している。また、送信カウンタ１５３３と、受信カウンタ１５３４は、それぞれそのポートからパケットを送信または受信したとき、インクリメントするカウンタである。なお、カウンタの最大値を「９９９９」とする。
【００４５】
図８を参照して、ＰＡＤＯ待ち管理テーブルの構成を説明する。図８において、ＰＡＤＯ待ち管理テーブル１５２は、端末ＭＡＣアドレス１５２１と、ＧＷ ＭＡＣアドレス１５２２と、受信カウンタ１５２３とで構成される。図８（ａ）は、パケット転送装置１０がＰＡＤＩパケットを受信し、ＧＷ装置へＰＡＤＩパケットを送信したとき、ＰＡＤＩパケット送信元端末ＭＡＣアドレスを、端末ＭＡＣアドレス１５２１に登録された状態のＰＡＤＯ待ち管理テーブルである。一方、図８（ｂ）は、パケット転送装置１０がＰＡＤＯパケット送信時のＰＡＤＯ待ち管理テーブルである。図８（ａ）で端末ＭＡＣアドレスが登録されていれば、パケット転送装置１０は、ＰＡＤＯパケットを受信し、端末へＰＡＤＯパケットを送信後、ＭＡＣアドレスをクリアする（図８（ｂ））。送信先ＭＡＣアドレスの登録がなければ、パケット転送装置１０は、ＰＡＤＯパケットを端末へ送信しない。
【００４６】
次に、図６ないし図１１を参照して、パケット転送装置によるＰＰＰｏＥの接続制御について説明する。実施例１では、パケット転送装置１０−１が、ＧＷ装置２０Ｉ−１またはＧＷ装置２０Ｉ−ｎから受信したＰＡＤＯパケットのうち、先着で受信したものを有効とした場合について説明する。
【００４７】
図９は、ＰＡＤＩパケットのＳｅｒｖｉｃｅ ＮａｍｅにＷＥＢが指定されていた場合のシーケンス図である。図９において、端末６０−１は、Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｎａｍｅ：ＷＥＢのＰＡＤＩパケットをパケット転送装置に送信する（Ｓ１１）。パケット転送装置１０−１は、Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｎａｍｅ管理テーブルを検索して、送信ポートを判定する。さらに、パケット転送装置１０−１は、ＰＡＤＯ待ち管理テーブル１５２へ図８（ａ）のように送信元端末のＭＡＣアドレス「００−００−００−００−００−０１」を登録する（Ｓ１２）。そして、パケット転送装置１０−１は、検索した送信ポートに接続された同じＳｅｒｖｉｃｅ ＮａｍｅのＧＷ装置２０Ｉ−１、２０Ｉ−ｎにのみＰＡＤＩパケット送信する（Ｓ１３、Ｓ１４）。パケット転送装置１０−１は、異なるＳｅｒｖｉｃｅ ＮａｍｅのＧＷ装置２０Ｖ−１、２０Ｖ−ｍにはＰＡＤＩパケットを送信しない。
【００４８】
ＰＡＤＩパケットを受信したＧＷ装置２０Ｉ−１、２０Ｉ−ｎは、ＰＡＤＯパケットをパケット転送装置１０−１に送信する（Ｓ１６、Ｓ１９）。なお、ここでは、ＧＷ２０Ｉ−１からのＰＡＤＯパケットが先にパケット転送装置１０に届いたとする。パケット転送装置１０−１は、図８（ａ）のＰＡＤＯ待ち管理テーブル１５２を参照する。パケット転送装置１０−１は、送信先ＭＡＣアドレス「００−００−００−００−００−０１」が登録されていたので、ＰＡＤＯ待ち管理テーブルのＭＡＣアドレスの当該レコードを削除する（Ｓ１７）。パケット転送装置１０−１は、端末６０−１にＰＡＤＯパケットを送信する（Ｓ１８）。シーケンス１９で、パケット転送装置１０−１は、ＧＷ２０Ｉ−ｎからのＰＡＤＯパケットを受信する。しかし、ＰＡＤＯ待ち管理テーブル１５２には登録がなかったので、パケット転送装置１０−１は、ＰＡＤＯパケットを破棄する（Ｓ２１）。
【００４９】
端末６０−１は、パケット転送装置１０−１からＰＡＤＯパケットを受信すると、ＰＡＤＲパケットをＧＷ装置２０Ｉ−１に送信する（Ｓ２２）。ＰＡＤＲパケットを受信したＧＷ装置２０Ｉ−１は、セッションＩＤ割り当てを行い、ＰＡＤＳパケットを端末６０−１へ返信する（Ｓ２３）。
【００５０】
以上の動作によりＰＰＰｏＥディスカバリーステージが完了してＰＰＰｏＥセッションが確立されると、割り当てられたセッションＩＤを用いたＰＰＰ通信がＰＰＰｏＥセッションステージで行われ、端末６０は、ＧＷ装置２０Ｉ−１を介してインターネットに接続されて、ＷＥＢアクセスが可能となる。尚、ＰＰＰ通信終了の場合、端末６０−１は、ＰＡＤＴ（PPPoE Active Discovery Terminate）パケットをＧＷ装置２０Ｉ−１に送信する（Ｓ２４）。なお、ＰＡＤＴパケットは、ＰＰＰｏＥセッションの終了を要求するパケットである。
【００５１】
図１０を参照して、パケット転送装置がＰＡＤＩパケットを受信した際の動作を説明する。図１０において、パケット転送装置１０−１は、回線インタフェース部１１で端末６０からのＰＡＤＩパケットを受信し、内部スイッチ１２を経由して受信バッファ１３Ｒに送信する。制御プロセッサ１４は、Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｎａｍｅ管理テーブル１５１を用いて、受信バッファ１３ＲからＰＡＤＩパケットを読み出す。制御プロセッサ１４は、ＴＡＧタイプ９３１１からＴＡＧ ＶＡＬＵＥ９３１３の種別を判別する（Ｓ３１）。制御プロセッサ１４は、ＴＡＧ長９３１２とＴＡＧ ＶＡＬＵＥ９３１３を読み込み、Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｎａｍｅ指定の有無を判断する（Ｓ３２）。
【００５２】
制御プロセッサ１４は、Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｎａｍｅの指定があれば、Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｎａｍｅを抽出する（Ｓ３３）。制御プロセッサ１４は、Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｎａｍｅ管理テーブル１５１のＳｅｒｖｉｃｅ Ｎａｍｅ１５１１を検索する（Ｓ３４）。制御プロセッサ１４は、抽出したＳｅｒｖｉｃｅ ＮａｍｅがＳｅｒｖｉｃｅ Ｎａｍｅ１５１１のレコードと一致するか判断する（Ｓ３６）。Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｎａｍｅが一致すれば、制御プロセッサ１４は、ＰＡＤＯ待ち管理テーブル１５２に送信元ＭＡＣアドレスを登録し（Ｓ３７）、該当するＧＷ装置２０へＰＡＤＩパケット送信して（Ｓ３８）、終了する。ステップ３６で、Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｎａｍｅが一致しなければ、制御プロセッサ１４は、そのＰＡＤＩパケットは破棄して（Ｓ３９）、終了する。なお、ステップ３２でＳｅｒｖｉｃｅ Ｎａｍｅの指定がなければ、制御プロセッサ１４は、ステップ３３をジャンプしてステップ３４に遷移する。
【００５３】
図１１を参照して、パケット転送装置がＰＡＤＯパケットを受信した際の動作を説明する。図１１において、パケット転送装置１０−１に備える回線インタフェース部１１は、ＧＷ装置２０からＰＡＤＯパケットを受信する。このＰＡＤＯパケットは、回線インタフェース部１１を経由して受信バッファ１３Ｒに格納される。制御プロセッサ１４は、受信バッファ１３ＲからＰＡＤＯパケットを読み出し、送信先ＭＡＣアドレスを読み込む（Ｓ５１）。制御プロセッサ１４は、ＰＡＤＯ待ち管理テーブル１５２に送信先ＭＡＣアドレスがあるかを判断する（Ｓ５２）。送信先ＭＡＣアドレスがあると（Ｓ５２：ＹＥＳ）、制御プロセッサ１４は、ＰＡＤＯ待ち管理テーブル１５２の当該ＭＡＣアドレスのレコードをクリアする（Ｓ５３）。制御プロセッサ１４は、端末６０へＰＡＤＯパケット送信して（Ｓ５４）、終了する。ステップ５２でＮＯのとき、制御プロセッサ１４は、ＰＡＤＯパケットを破棄して（Ｓ５６）、終了する。
本実施例によれば、ＰＰＰｏＥを用いて通信を行う通信システムにおいて、端末を端末が要求する通信網へのみ接続要求するパケット転送装置を提供することができる。
【実施例２】
【００５４】
図１２から図１６を参照して、ＰＰＰｏＥ接続制御の実施例２について説明する。ここで、図１２はＰＡＤＯ待ち管理テーブルの内容の変遷を説明する図である。図１３は端末とパケット転送装置とＧＷ装置とのシーケンス図である。図１４ないし図１６はパケット転送装置のフローチャートである。
【００５５】
実施例２は、図２に示したパケット転送装置１０−１が、ＧＷ装置２０から受信したＰＡＤＯパケットのうち、受信カウンタ１５３４が最も低い値となっているＧＷ装置を優先度の最も高いＧＷ装置とした選択方法を採用した場合について説明する。なお、ここでは端末６０−３からＰＡＤＩパケットを受信し、そのＰＡＤＩパケットに対応するＰＡＤＯパケットをＧＷ装置２０Ｖ−ｍ、ＧＷ装置２０Ｖ−１の順に受け取ったとする。
【００５６】
まず、図１２を参照して、ＰＡＤＯ待ち管理テーブルの内容の変遷を説明する。図１２（ａ）は端末６０−３からＰＡＤＩパケットを受信した後のＰＡＤＯ待ち管理テーブル１５２である。端末ＭＡＣアドレス１５２１には端末６０−３のＭＡＣアドレスである「００−００−００−００−００−０３」が記録され、受信カウンタ１５２３には、最大値である「９９９９」が記録されている。図１２（ｂ）はＰＡＤＯパケットをＧＷ装置２０Ｖ−ｍから受信した後のＰＡＤＯ待ち管理テーブル１５２である。ＧＷ ＭＡＣアドレスには、ＧＷ装置２０Ｖ−ｍのＭＡＣアドレスである「００−００−００−００−００−０８」が記録され、受信カウンタ１５２３には、ＧＷ装置２０Ｖ−ｍの接続ポートの受信カウンタ１５３４の「７３２」が記録されている。
【００５７】
図１２（ｃ）はＰＡＤＯパケットをＧＷ装置２０Ｖ−１から受信した後のＰＡＤＯ待ち管理テーブル１５２である。ＧＷ ＭＡＣアドレスには、ＧＷ装置２０Ｖ−１のＭＡＣアドレスである「００−００−００−００−００−０７」が記録され、受信カウンタ１５２３には、ＧＷ装置２０Ｖ−１の接続ポートの受信カウンタ１５３４の「４５３」が記録されている。図１２（ｄ）は、パケット転送装置１０−１がＰＡＤＯパケット送信時のＰＡＤＯ待ち管理テーブル１５２である。端末ＭＡＣアドレス１５２１、ＧＷ ＭＡＣアドレス１５２２、受信カウンタ１５２３がいずれもクリアされている。
【００５８】
図１３を参照して、ＰＡＤＩパケットのＳｅｒｖｉｃｅ ＮａｍｅにＶｏＩＰが指定されていた場合で、パケット転送装置がＰＡＤＯパケットを受信した際の動作を説明する。図１３において、端末６０−３は、Ｓｅｒｖｉｃｅ ＮａｍｅにＶｏＩＰを指定したＰＡＤＩパケットをパケット転送装置１０−１に送信する（Ｓ６１）。パケット転送装置１０−１は、Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｎａｍｅ判定処理を実施し、図１２（ａ）に示すように、端末６０−３のＭＡＣアドレスと受信カウンタ最大値をＰＡＤＯ待ち管理テーブル１５２に登録する（Ｓ６２）。パケット転送装置１０−１は、ＰＡＤＯ送信タイマをスタートする（Ｓ６３）。パケット転送装置１０−１は、Ｓｅｒｖｉｃｅ ＮａｍｅがＶｏＩＰなので、ＧＷ装置２０Ｖ−１、２０Ｖ−ｍにＰＡＤＩパケットを送信する（Ｓ６４、Ｓ６６）。
【００５９】
ＰＡＤＩパケットを受信したＧＷ装置２０Ｖは、ＰＡＤＯパケットをパケット転送装置１０に送信する（Ｓ６７、Ｓ６９）。パケット転送装置１０−１は、ＧＷ装置選択処理を行う（Ｓ６８、Ｓ７１）。ここで、ＰＡＤＯ送信タイマがタイムアウトすると、パケット転送装置１０−１は、ＰＡＤＯ待ち管理テーブル１５２の該当レコードをクリアする（Ｓ７２）。パケット転送装置１０−１は、端末６０−３へＰＡＤＯパケットを送信する（Ｓ７３）。
【００６０】
なお、ＰＡＤＲパケットの送信（Ｓ７４）、ＰＡＤＳパケットの送信（Ｓ７６）については図９に同じである。また、ステップ６８後のＰＡＤＯ待ち管理テーブル１５２は、図１２（ｂ）である。ステップ７１後のＰＡＤＯ待ち管理テーブル１５２は、図１２（ｃ）である。
【００６１】
次に、ＰＡＤＩパケットに対するＰＡＤＯパケットをＧＷ装置２０Ｖから受信した際のパケット転送装置の動作フローを図１４を参照して説明する。図１４において、制御プロセッサ１４は、ＰＡＤＯを受信すると、送信先ＭＡＣアドレスを抽出する（Ｓ８１）。制御プロセッサ１４は、ＰＡＤＯ待ち管理テーブル１５２の端末ＭＡＣアドレス１５２１にエントリされているかか判定する（Ｓ８２）。エントリがあれば（ＹＥＳ）、制御プロセッサ１４は、ＧＷ装置選択処理（図１５で後述）を実行し（Ｓ８３）、終了する。ステップ８２でエントリがなければ（ＮＯ）、制御プロセッサ１４は、ＰＡＤＯパケットを破棄して（Ｓ８４）、終了する。
【００６２】
図１５を参照して、ＧＷ選択処理を説明する。ＧＷ選択処理（Ｓ８３）は、受信したＰＡＤＯパケットの送信元中から優先度の最も高い送信元を抽出する処理である。制御プロセッサ１４は、ポート管理テーブル１５３の受信カウンタ１５３４を検索して、受信数最小のＧＷ装置を抽出する（Ｓ８３１）。制御プロセッサ１４は、ＰＡＤＯパケットの送信元が受信数最小のＧＷ装置か判定する（Ｓ８３２）。受信数最小ＧＷ装置からのＰＡＤＯパケットであれば、制御プロセッサ１４は、ＧＷ装置選択処理を終了する。ステップ８２でＮＯならば、制御プロセッサ１４は、ＰＡＤＯ待ち管理テーブルの受信カウンタ１５２３と比較する（Ｓ８３３）。制御プロセッサ１４は、受信したＰＡＤＯパケット送信元の受信カウンタが小さいか判断する（Ｓ８３４）。等しいか大きければ（ＮＯ）、制御プロセッサ１４は、そのＰＡＤＯパケットを破棄し（Ｓ８３７）、終了する。ステップ８３４で小さければ（ＹＥＳ）、制御プロセッサ１４は、ＰＡＤＯ待ち管理テーブルのＧＷ ＭＡＣアドレス１５２２と受信カウンタ１５２３を更新し（Ｓ８３６）、終了する。
【００６３】
図１６を参照して、パケット転送装置のＰＡＤＯ送信タイマの監視処理を説明する。ＰＡＤＯ送信タイマの監視処理は、ＰＡＤＯ送信タイマのスタートとともに開始され、制御プロセッサ１４は、タイマ値が０（タイムアウト）か判定する（Ｓ９１）。ＮＯのとき、ステップ９１に戻り、ＹＥＳのとき、制御プロセッサ１４は、ＰＡＤＯ待ち管理テーブル１５２の該当レコードの情報を削除する（Ｓ９２）。制御プロセッサ１４は、該当端末にＰＡＤＯパケットを送信して（Ｓ９３）、終了する。
本実施例に拠れば、セッション確立時に特定ＧＷ装置にアクセスが集中することがなくなる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】通信システムのブロック図である。
【図２】通信システムのブロック図である。
【図３】パケット転送装置のブロック図である。
【図４】ＰＡＤＩのフォーマットを説明する図である。
【図５】ＴＡＧのフォーマットを説明する図である。
【図６】Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｎａｍｅ管理テーブルを説明する図である。
【図７】ポート管理テーブルを説明する図である。
【図８】ＰＡＤＯ待ち管理テーブルを説明する図である。
【図９】端末とパケット転送装置と２台のＧＷとの間のシーケンス図である。
【図１０】パケット転送装置のＰＡＤI受信のフローチャートである。
【図１１】パケット転送装置のＰＡＤＯ受信のフローチャートである。
【図１２】ＰＡＤＯ待ち管理テーブルの内容の変遷を説明する図である。
【図１３】端末とパケット転送装置とＧＷ装置とのシーケンス図である。
【図１４】パケット転送装置のフローチャートである。
【図１５】パケット転送装置のフローチャートである。
【図１６】パケット転送装置のフローチャートである。
【符号の説明】
【００６５】
１…アクセス網、２…インターネット、３…ＶｏＩＰ網、１０…パケット転送装置、１１…回線インタフェース、１２…内部スイッチ、１３（１３Ｔ、１３Ｒ）…送受信バッファ、１４…制御プロセッサ、１５…メモリ、１６…通信制御ルーチン、２０…ＧＷ装置、３０…Ｌ２ＳＷ、４０…ＷＥＢサーバ、５０…ＳＩＰサーバ、６０…端末、７０…制御端末、８０…ＯＮＵ、９０…スターカプラ、１００…通信ネットワーク。
【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】
2009267917.tif 000016
【図１５】
2009267917.tif 000017
【図１６】
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