JP2000106572A - アドレス変換方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
ットワーク間を接続するゲートウェイ装置でのアドレス
変換の転送遅延を抑制する。 【解決手段】 パケットのフォーマット形式として、パ
ケットヘッダ801〜803に移動元のネットワーク内
のアドレス体系のアドレス情報を有し、予備情報領域8
04〜808に移動先のネットワークのアドレス体系の
アドレス情報805、806を有する。ゲートウェイ装
置は、通過するパケットの予備情報領域のアドレス情報
805、806とパケットヘッダのアドレス情報80
1、802とを入れ替えることによりアドレス変換を行
う。
Description
及び装置に関し、特に、異なるアドレス体系を使用する
網間のアドレス変換方法及び装置に関する。
ーザのローカル網を接続する場合、グローバル網の管理
者とそれぞれのローカル網の管理者がアドレス管理を簡
単にできるように、アドレス体系をそれぞれのユーザが
利用するローカル網とグローバル網とでアドレス体系を
分けて管理する場合がある。
ローバル網とローカル網とを接続する接続方法をとる場
合、グローバル網とローカル網の接続点では、グローバ
ル網とローカル網とで独自に管理しているアドレス体系
に基づいてアドレスの相互変換を行う必要があり、網間
にはアドレスを変換するゲートウェイ装置を設置する方
法が採用される。
転送される場合、ローカル網内のユーザが送信したパケ
ットがゲートウェイ装置に到着した際に、ローカル網で
有効なアドレス体系からグローバル網で有効なアドレス
体系に変換する必要があり、既存の方法としては、ゲー
トウェイ装置に到着したパケット毎に装置内に存在する
ローカル網とグローバル網の関係を示したテーブルを検
索し、得られたアドレスに書き換える方法が存在する
(特開平09−233112号公報)。
ようなアドレス変換においては、テーブル検索が必要と
なり、テーブル検索では一般的にテーブルサイズが大き
くなるとその分だけ検索時間が増大する。特に、検索手
順を多く必要とするユーザ数が増加してテーブルサイズ
が大きくなった場合やトラヒックの増加により変換を必
要とするパケット数が増加した場合は、テーブル検索時
間が増加し多大な転送遅延を発生させる原因となる。更
に、アドレス変換の対象となるネットワークが、バック
ボーン・ネットワークのような広域網になると検索時間
が一層増大する。
ス変換処理ではパケットの転送遅延を発生させ、また、
パケットの転送遅延を軽減させるためには高速な変換処
理を行う装置等を用いなければならず、ゲートウェイ装
置等のコストが高くなるという問題があった。
ドレス体系のネットワーク間でのパケットのアドレス変
換を簡略化できるアドレス変換方法及び装置を提供する
ことにある。
のネットワーク間でのパケットのアドレス変換に高速な
処理手段を使用することなく、パケットの転送遅延を抑
制することを可能としたアドレス変換方法及び装置を提
供することにある。
法及び装置は、異なるアドレス体系のネットワークを接
続するゲートウェイ装置(図1の110)におけるパケ
ットアドレスの変換に関し、ゲートウェイ装置でパケッ
トのアドレス領域を変換することでアドレス体系を相互
に変換して異なるアドレス体系の端末間で通信を可能に
するものである。
進めている団体IETF(InternetEngineering Task F
orce)によって標準化されているIPv6(Internet P
rotocol version 6)の基本ヘッダ(以降「パケットヘ
ッダ」という)とは別に存在するプロトコル拡張のため
の予備情報領域にアドレス変換のためのアドレス情報
(送信先アドレス及び送信元アドレス等)を格納し、前
記予備領域を検索し予備情報領域の中からアドレス変換
のためのアドレス情報(以下、アドレス変換情報ともい
う。)を取り出し(図2の210)、前記アドレス変換
情報を出力パケットに書き込む(図2の212)。つま
り、本発明のアドレス変換方法は、互いに異なるアドレ
ス体系を有する2つのネットワーク間を接続するゲート
ウェイのパケットのアドレス変換方法において、一方の
ネットワーク内のパケットに、他のネットワークでのア
ドレス体系のアドレス情報を格納した予備情報領域を設
け、前記ゲートウェイ装置を通過するパケットに対し当
該パケットのパケットヘッダのアドレス領域に前記予備
情報領域のアドレス情報を書き込むことによりアドレス
変換を行うことを特徴とする。また、前記アドレス変換
方法において、アドレス変換時にパケットの前記予備情
報領域を削除する、又はアドレス変換時にパケットの前
記予備情報領域に前記アドレス領域のアドレス変換前の
アドレス情報を書き込むように構成することができる。
るアドレス体系を有する2つのネットワーク間を接続す
るゲートウェイのパケットのアドレス変換装置におい
て、一方のネットワークから、パケットヘッダに当該ネ
ットワーク内のアドレス体系のアドレス情報及び予備情
報領域に他のネットワークのアドレス体系のアドレス情
報を有するパケットを入力し、当該パケットの予備情報
領域からアドレス情報を抽出する予備情報取り出し手段
(図2の210、図3の310、311、図6の61
0、611)と、抽出した前記アドレス情報を前記入力
パケットのパケットヘッダに書き込み出力パケットとし
て前記他のネットワークに出力するパケットヘッダ書き
込み手段(図2の212、図3の312、図6の61
3)とを有することを特徴とする。また、前記アドレス
変換装置において、アドレス変換時にパケットの前記予
備情報領域を削除する予備情報領域削除手段を有し、又
はアドレス変換時にパケットの前記予備情報領域に前記
アドレス領域のアドレス変換前のアドレス情報を書き込
む予備情報領域書き込み手段(図6の612、613)
を有するように構成することができる。
段によって取り出したアドレス変換情報を、アドレスを
表すサイズを変えずにパケットのアドレス領域に書き込
むことが可能である。具体的には予備情報領域の送信先
アドレスを、出力するパケットのアドレス領域に処理を
加えることなく書き込むことが可能である。
明のアドレス変換方法の一実施の形態について説明す
る。
トワーク構成を示す図である。アドレス体系1を管理し
ているネットワーク101とアドレス体系2を管理して
いるネットワーク102が存在する。アドレス体系1と
アドレス体系2はそれぞれ独自のネットワーク管理者に
より管理されており、互いに他のネットワークのアドレ
ス体系を理解することができないため、このネットワー
ク間での端末同士はアドレスの相互変換を行わなければ
通信を行うことはできない。
ットワーク101とネットワーク102とで管理されて
いるアドレス体系のそれぞれのアドレスを利用すること
ができるので、ゲートウェイ装置110を介することに
よりネットワーク101及びネットワーク102内の装
置は互いに通信を行うことが可能となる。このゲートウ
ェイ装置110は、ネットワーク101及びネットワー
ク102内の装置間でパケット通信を行う際に、相互に
理解のできるアドレス体系に変換する機能を有している
から、ネットワーク101及びネットワーク102内の
装置間での通信を可能にする。
トウェイ装置110の構成例を示す図である。図2にお
いて、パケット入出力装置201と203は、ネットワ
ーク101あるいはネットワーク102から転送される
パケットを受信する手段を持ち、かつ、ネットワーク1
02あるいはネットワーク101から転送されてきたパ
ケットをゲートウェイ装置110のアドレス変換装置2
02でアドレス変換処理がされ、アドレス変換後のパケ
ットをネットワーク101あるいはネットワーク102
に送信するための手段を持つ。
AM等の電子デバイスで構成され、装置外のネットワー
クから受信したフレーム、例えばATMの場合はATM
プロトコルで規定されているAAL5フレームのペイロ
ード領域からパケット部分を取り出し、アドレス変換装
置へ取り出したパケットの内容を渡す。アドレス変換装
置へ渡す手段は、例えばCPUやRAMによる転送処理
手段により構成することができる。逆に、装置外のネッ
トワークへ送信する場合には、パケットをAAL5フレ
ームにカプセル化して転送する。
ーマット形式は、転送に必要な最小限の情報を記述した
基本ヘッダ部分と、プロトコルを拡張した場合に特有の
処理情報を記述できる前記予備情報領域部分と、パケッ
トペイロード部分とで構成される。予備情報領域は、プ
ロトコル拡張のための情報を複数収容できるように予備
情報領域の識別子IDとID特有の情報部分の領域で構
成される。
に入力されたパケットは、アドレス変換装置202の予
備情報取り出し手段210に入力され、前記予備情報取
り出し手段210では入力されたパケットの予備情報領
域を検索し予備情報としてアドレス変換情報211を取
り出し、パケットヘッダ書き込み手段212に出力す
る。パケットヘッダ書き込み手段212では、入力した
アドレス変換情報211を元に入力パケットのパケット
ヘッダのアドレス領域に前記アドレス変換情報を書き込
み、アドレス体系の変換後の出力パケットとしてパケッ
ト入出力装置203あるいは201に出力する。
び図4を参照して本実施の形態の全体の動作を詳細に説
明する。図3は、図2をより具体化したアドレス変換装
置を示すブロック図であり、図4は、図3に示すアドレ
ス変換装置の動作を示すフローチャートである。
あるいは303に入力された一方のネットワークからの
データパケットは、アドレス変換装置302に渡され
る。アドレス変換装置302に渡されたパケットは、予
備情報検索手段310、アドレス情報検索手段311及
びパケットヘッダ書き込み手段312においてアドレス
変換の処理が行われ、変換後のパケットは他方のネット
ワークへの出力パケットとしてパケット入出力装置30
3あるいは301に出力される。
される(図4のステップ401)と、パケットに含まれ
る予備情報領域が検索される(ステップ402)。も
し、パケット内に予備情報領域が存在しない場合(ステ
ップ403no)、従来処理(ステップ408)を実行
する。予備情報領域が存在する場合(ステップ403y
es)、予備情報領域内に存在するアドレス変換情報を
検索する(ステップ404)。予備情報領域内にアドレ
ス変換情報が存在しない場合(ステップ405no)、
従来処理(ステップ408)を実行する。アドレス変換
情報が存在する場合(ステップ405yes)、アドレ
ス変換情報を使用して出力パケットのパケットヘッダの
アドレス領域を書き換える(ステップ406)。そし
て、アドレス変換後の出力パケットを図3に示すパケッ
ト入出力装置301あるいは303に送出する(ステッ
プ407)。
は、本発明の方式であるアドレス変換が行えない場合の
処理であり、従来のテーブルを検索してアドレス変換を
行うか、ゲートウェイ装置が従来処理を行わないとゲー
トウェイ装置管理者が判断した場合はパケットを廃棄す
る。もし、ゲートウェイ装置の管理者や責任者が従来処
理のアドレス変換も行うと決定したならば、パケットの
アドレス領域を変換した後に、図3におけるパケット入
出力装置301あるいは303に出力する(ステップ4
07)。
を説明する。図5は、具体的な入力パケットに対するア
ドレス変換装置での前記処理ステップによる信号処理内
容を示す図である。入力パケット510としては、送信
先アドレス501、送信元アドレス502、その他のヘ
ッダ情報503、予備情報領域識別子504、変換後送
信先アドレス505、変換後送信元アドレス506、ア
ドレス変換情報以外の予備情報領域の識別子507、ア
ドレス変換情報以外の予備情報領域508及びパケット
ペイロードデータ509の領域から構成されている。つ
まり、入力パケット510には、送信先アドレスdst
1及び送信元アドレスsrc1に加え、アドレス変換さ
れた後のそれぞれ送信先アドレスdst2及び送信元ア
ドレスsrc2が格納されている。
10が入力されたとすると(ステップ401)、予備情
報検索手段310によりパケット内に含まれる予備情報
領域504〜508が検索される(ステップ402)。
次に、検索した予備情報領域505〜506からアドレ
ス情報検索手段311によりアドレス変換情報505〜
506を検索しアドレス変換情報の送信先アドレスds
t2、送信元アドレスsrc2を読み出す(ステップ4
04)。次に、パケットヘッダ書き込み手段312によ
り、パケットヘッダのアドレス領域501および502
に前記送信先アドレスdst2及び送信元アドレスsr
c2を書き込む(ステップ406)。最終的なパケット
は、図5における出力パケット511のように組み立て
られ出力される。
アドレス体系のアドレス情報をアドレス変換情報として
格納する予備情報領域を設け、アドレス変換後も前記予
備情報領域を存続させるようにした例で説明したが、本
実施の形態ではアドレス変換後は前記予備情報領域は不
要であるから当該領域をアドレス変換後に削除すること
もでき、これによりアドレス変換後通過するネットワー
クの伝送帯域を低減させることができる。
第2の実施の形態について図面を参照して詳細に説明す
る。第1の実施の形態では、アドレス変換装置において
パケットのアドレス領域が一度書き換えられアドレス体
系が変換されると、そのパケットは再びアドレス変換装
置に入力しても元のアドレス体系に戻すことは不可能で
ある。本実施の形態では、アドレス体系を変換した後の
パケットでも再度アドレス変換装置に入力することで元
のアドレス体系のパケットに戻すことを可能とするもの
である。アドレス変換時にアドレス変換情報が読み出さ
れた後の予備情報領域を利用して元のアドレス情報を保
存することにより実現する。
を示す図である。第1の実施の形態の図3においてヘッ
ダアドレス検索手段612とパケットヘッダ及び予備情
報領域書き込み手段613とを有する点に特徴を有す
る。ヘッダアドレス検出手段612は、入力パケットの
パケットヘッダのアドレス領域のアドレス情報を、出力
パケットの予備情報領域に保存するために取り出す機能
を有する。
予備情報領域書き込み手段613は、入力パケットのパ
ケットヘッダのアドレス情報を出力パケットの予備情報
領域に書き込み、また、入力パケットの予備情報領域に
含まれていたアドレス変換情報を出力パケットのパケッ
トヘッダのアドレス領域に書き込んでパケット入出力装
置601あるいは603に渡す機能を有する。
て本実施の形態の全体の動作について、以下詳細に説明
する。本実施の形態の特徴的な処理動作は、図7に示す
ステップ706〜709の処理動作にあり、ステップ7
01〜705の処理動作は、第1の実施の形態のステッ
プ201〜205の動作と同様である。
701)、前記パケットの予備情報領域を検索し(ステ
ップ702)、予備情報領域が存在する場合(ステップ
703yes)、アドレス情報を検索する(ステップ7
04)。アドレス情報が存在する場合(ステップ705
yes)、本実施の形態の特徴とする前記ステップ70
6以降の処理動作に移行する。なお、ステップ703と
ステップ705において予備情報領域及びアドレス情報
が存在しない場合は、従来処理(ステップ710)の動
作を行うことは第1の実施の形態と同様である。
パケットにアドレス情報が存在する場合、入力パケット
のヘッダのアドレス領域を検索しアドレス情報を読み出
し一旦記憶手段に記憶する(ステップ706)。次に、
一旦記憶した前記アドレス情報を出力パケットの予備情
報領域に書き込む(ステップ707)。更に、入力パケ
ットの予備情報領域に含まれているアドレス変換情報を
出力パケットのアドレス領域に書き込む(ステップ70
8)。このようにして、入力パケットのヘッダのアドレ
ス情報と予備情報領域のアドレス情報とを入れ替え出力
パケットとして送出する(ステップ709)。
ドレス変換装置における前記処理ステップの信号処理内
容を示す図である。入力パケット810としては、送信
先アドレス801、送信元アドレス802、その他のヘ
ッダ情報803、予備情報領域識別子804、変換後送
信先アドレス805、変換後送信元アドレス806、ア
ドレス変換情報以外の予備情報領域の識別子807、ア
ドレス変換情報以外の予備情報領域808及びパケット
ペイロードデータ809の各領域から構成されている。
つまり、入力パケットにはアドレス情報として、送信先
アドレスdst1及び送信元アドレスsrc1に加え、
アドレス変換先の送信先アドレスdst2及び送信元ア
ドレスsrc2が格納されている。
ると(ステップ701)、パケット内に含まれる予備情
報領域804〜808が検索される(ステップ70
2)。次に、予備情報領域からアドレス変換情報805
〜806を検索し(ステップ704)、抽出したアドレ
ス検索情報からアドレス情報dst2とsrc2を作成
する。一方、入力パケットのヘッダのアドレス領域に含
まれるアドレス情報を検索し(ステップ706)、抽出
した前記アドレス情報からアドレス変換情報dst1と
src1を作成する。そして、アドレス変換情報dst
1、src1は出力パケットの予備情報領域に書き込み
(ステップ707)。アドレス情報dst2とsrc2
は、パケットヘッダのアドレス領域に書き込む(ステッ
プ708)。最終的に出力されるパケットの形は、図8
における出力パケット811のようになる。
ケットヘッダのアドレス領域の情報を、出力パケットの
予備情報領域に書き込むため、アドレス変換後であって
も元のアドレス情報を取り出すことが可能である。この
ため、例えばインタネットのようなグローバルネットワ
ークに、ユーザが独自に設定したアドレス体系の2つの
プライベートネットワークを接続して、プライベートネ
ットワーク間で通信を行う場合において、発信者側と受
信者側とのアドレス体系を同一にして通信を行うことが
可能である。つまり、発信者側のプライベートネットワ
ークからグローバルネットワークへの接続部分に設置し
たゲートウェイ装置では、一度変換されたアドレス情報
はパケット内に書き込まれているので、受信者側のプラ
イベートネットワークのゲートウェイ装置では、再びア
ドレス変換を行うときにパケットの予備情報領域に含ま
れるアドレス情報をアドレス領域に書き込むだけでよ
く、パケット転送の高速化が図れる。
れば、入力パケットの予備情報領域の情報のみを用いて
アドレスを書き換えるようにしており、ゲートウェイ装
置として、アドレス変換処理のためのテーブル及びテー
ブル管理、検索装置を不要とし、機能の軽減が図れ、装
置の軽量化、コストダウンが可能となる。
領域から取得することで、ユーザ数に依存しない一定の
処理手順数でアドレス変換を行うことができるから、ゲ
ートウェイ装置で変換に必要なユーザ数が増加した場合
でも、従来のテーブル検索を行うアドレス変換装置より
も、高速にパケット転送を行うことが可能となる。その
ため、パケット転送遅延を軽減することが可能となる。
報領域を削除することにより、通過するネットワークの
使用帯域を抑制することが可能となる。
ドレス変換前のパケットヘッダのアドレス情報を書き込
むことにより、再度ゲートウェイ装置を通過させ最初の
アドレス体系のアドレス情報を使用することを可能とし
同一アドレス体系のネットワーク間に他のアドレス体系
のネットワークを接続して通信を行う際に高速な通信を
可能する。
を示す図である。
の構成を示す図である。
ロック図である。
である。
の構成を示す図である。
である。
ケット入出力装置 202、302、602 アドレス変換装置 210 予備情報取り出し手段 211 アドレス情報 212、312、613 パケットヘッダ書き込み手段 310 予備情報検索手段 311 アドレス情報検索手段 501、801 dst1 502、802 src1 504、804 ID1 505、805 dst2 506、806 src2 507、807 ID2 509、809 ペイロード 511 出力パケット 610 予備情報検索手段 611 アドレス情報検索手段 612 ヘッダアドレス検索手段
Claims (6)
- 【請求項1】 互いに異なるアドレス体系を有する2つ
のネットワーク間を接続するゲートウェイのパケットの
アドレス変換方法において、 一方のネットワーク内のパケットに、他のネットワーク
でのアドレス体系のアドレス情報を格納した予備情報領
域を設け、前記ゲートウェイ装置を通過するパケットに
対し当該パケットのパケットヘッダのアドレス領域に前
記予備情報領域のアドレス情報を書き込むことによりア
ドレス変換を行うことを特徴とするアドレス変換方法。 - 【請求項2】 アドレス変換時にパケットの前記予備情
報領域を削除することを特徴とする請求項1記載のアド
レス変換方法。 - 【請求項3】 アドレス変換時にパケットの前記予備情
報領域に前記アドレス領域のアドレス変換前のアドレス
情報を書き込むことを特徴とする請求項1記載のアドレ
ス変換方法。 - 【請求項4】 互いに異なるアドレス体系を有する2つ
のネットワーク間を接続するゲートウェイのパケットの
アドレス変換装置において、 一方のネットワークから、パケットヘッダに当該ネット
ワーク内のアドレス体系のアドレス情報及び予備情報領
域に他のネットワークのアドレス体系のアドレス情報を
有するパケットを入力し、当該パケットの予備情報領域
からアドレス情報を抽出する予備情報取り出し手段と、
抽出した前記アドレス情報を前記入力パケットのパケッ
トヘッダに書き込み出力パケットとして前記他のネット
ワークに出力するパケットヘッダ書き込み手段とを有す
ることを特徴とするアドレス変換装置。 - 【請求項5】 アドレス変換時にパケットの前記予備情
報領域を削除する予備情報領域削除手段を有することを
特徴とする請求項4記載のアドレス変換方法。 - 【請求項6】 アドレス変換時にパケットの前記予備情
報領域に前記アドレス領域のアドレス変換前のアドレス
情報を書き込む予備情報領域書き込み手段を有すること
を特徴とする請求項4記載のアドレス変換方法。
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