JP2006041650A - ＩＰｖ６端末アドレスを管理・通知するエッジルータ - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明はＩＰｖ６端末アドレスを管理・通知するエッジルータに関し、ユーザ端末をネットワーク監視することが容易なＩＰｖ６端末アドレスを管理・通知するエッジルータを提供することを目的としている。
【解決手段】 少なくとも１台のユーザ端末１とエッジルータ３が網として接続され、これらの網はＩＰｖ６網を形成しているものにおいて、前記エッジルータ３にネイバキャッシュ３ａを設けて、該ネイバキャッシュへ３ａの新規登録・削除情報によりユーザ端末１のＩＰｖ６アドレスを抽出し、データとして保持するように構成する。
【選択図】 図１

Description

本発明はＩＰｖ６端末アドレスを管理・通知するエッジルータに関する。更に詳しくは、主にステートレスアドレス自動設定方式によりＩＰｖ６アドレスを設定した端末からの情報を収集・蓄積し、本情報をネットワーク管理装置に対して報告することにより、ネットワーク管理装置がＩＰｖ６網内でＩＰｖ６端末の監視を実施する場合に用いられるＩＰｖ６端末アドレスを管理・通知するエッジルータに関する。

近年、携帯型のパソコン、携帯電話等が普及し、多くのユーザがこれら通信機能、情報処理機能を有する小型の通信端末装置を携帯し、屋外で或いは移動先にてネットワークに接続してネットワークを介する通信を行なっている。インターネットでは、通信プロトコルとしてＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）が用いられてる。現在多く使用されているＩＰはＩＰｖ４（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｖｅｒｓｉｏｎ４）であり、発信元／宛先として３２ビットからなるアドレス（ＩＰアドレス）が用いられている。

インターネット通信では、３２ビットＩＰアドレスを各発信元／宛先にユニークに割り当て、ＩＰアドレスに応じて個々の発信元／宛先を判別している。しかしながら、インターネットの普及につれてＩＰｖ４の限られた空間、即ちグローバルアドレスの枯渇が問題となってきている。ＩＥＴＦ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔａｓｋ Ｆｏｒｃｅ）では、次世代ＩＰアドレスとして、アドレス空間を３２ビットから１２８ビットに拡張したＩＰｖ６（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｖｅｒｓｉｏｎ６）を提案している。

ＩＰｖ６は、現行のＩＰｖ４の後継プロトコルであり、図６に示すようなアドレス形式を有する。ＩＰｖ４はインタフェースＩＤからなり、ＩＰｖ６はネットワークプレフィクス（Ｐｒｅｆｉｘ）とインタフェースＩＤより構成されている。ＩＰｖ６は、前述したように１２８ビット構成であり、下位ビットがインターネット上、若しくはサブネット上でノードを一意に識別するためのノード識別子としてのインタフェースＩＤであり、上位ビットがノードが接続されているサブネットワークを示す位置識別子としてのネットワークプレフィクスである。従って、基本的に同一のサブネットワークに属する端末は、ＩＰｖ６アドレスの上位ビットの示すネットワークプレフィクスが同一なものとなる。

ＩＰｖ６では、パケットの配送は、プレフィクス及びサブネット番号のみに基づいて行なわれるため、それより下位のアドレス、即ちインタフェースＩＤは機器製造メーカにおいて割り当てが可能となる。正確には、インタフェースＩＤ番号の一部が製造メーカ識別子であり、残った部分がメーカの裁量に委ねられる。従って、ＩＰｖ４と異なりＩＰｖ６では、インタフェースＩＤ即ちＩＰｖ６アドレスの一部をメーカが自由に決定することができる。それを例えばユーザＩＤに対応付けることで、機器と顧客情報をインタフェースＩＤを介して結びつけることが可能となる。

一般的に、ＩＰｖ４アドレスについては、通信事業者（又はＩＳＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｐｒｏｖｉｄｅｒ））が認証等によって付与するアドレスを把握することが可能であった。しかしながら、ＩＰｖ６では、一般的にＩＰｖ４のネットワークアドレスに当たるプレフィクス（Ｐｒｅｆｉｘ）部のみを通知し、ＩＰｖ６のアドレスの下位ビットについてはユーザ自身で設定するルータ・アドバタイズメント（Ｒｏｕｔｅｒ Ａｄｖｅｒｔｉｓｅｍｅｎｔ：ＲＡと略す）を適用したプレフィクス配布によるアドレス割り当て（ステートレス）方式が利用される。ユーザ端末がステートレス方式にてアドレス登録を行なった場合、下位ビットをユーザが生成するため、ネットワークを運営する通信事業者は、ユーザが設定したＩＰｖ６アドレスを認識することが非常に困難になることが予想される。

従来のこの種の技術としては、インタフェースＩＤとユーザとの対応を崩すことなくインタフェースＩＤを機器間で引き継ぐことを可能にした技術が知られている（例えば特許文献１参照）。また、インターネットプロトコル基盤の通信システム及びそのホストアドレス設定方法並びにソースアドレスを選択する技術が知られている（例えば特許文献２参照）。また、インターネットに接続された携帯電話やパソコンから、常に同じＩＰｖ６アドレスを用いて、家庭内にある非ＩＰ機器にアクセスできるようにした技術が知られている（例えば特許文献３参照）。
特開２００３−５１８３８号公報（第７頁、図２） 特開２００３−３２４４６１号公報（第５頁、図６） 特開２００３−６０６６４号公報（第４頁、第５頁、図１）

一般的に、ＩＰｖ６端末同士が通信を行なう場合、ユーザからのアクション、例えばＳＩＰ（Ｓｅｃｔｉｏｎ Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ（ＩＰ電話等で用いられる通信制御プロトコル））を介してユーザ自身がＳＩＰサーバにアドレスを登録し、ＳＩＰサーバに登録されたアドレス情報を他のユーザが入手して相手との通信が実施されるため、本サーバにはユーザのアドレス情報が登録される。

しかしながら、ｗｗｗ等アプリケーションによっては、サーバへのアドレス登録が不要であり、また、本アドレスを管理するサーバは、管理するのがネットワークを運営する通信事業者とは異なり、ＩＳＰが管理する等、通信事業者とは異なる事業者であることも考えられる。従って、ユーザへＩＰｖ６アドレスを付与する段階でのアドレス認識及びユーザアクションによるユーザ登録情報等からの情報収集においても、ユーザＩＰｖ６端末のアドレスを認識することが実現困難であり、ユーザ端末をネットワーク管理することが非常に困難であった。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、ユーザ端末をネットワーク監視することが容易なＩＰｖ６端末アドレスを管理・通知するエッジルータを提供することを目的としている。

（１）請求項１記載の発明は、少なくとも１台の端末とエッジルータが網として接続され、これらの網はＩＰｖ６網を形成しているものにおいて、前記エッジルータにネイバキャッシュを設けて、該ネイバキャッシュへの新規登録・削除情報によりユーザ端末のＩＰｖ６アドレスを抽出し、データとして保持することを特徴とする。
（２）請求項２記載の発明は、ＩＰｖ６網に設けられたエッジルータにアドレス登録情報を管理するアドレス管理テーブルを設け、該アドレス管理テーブルのフラグ情報を基にネットワーク管理装置へ所定の情報を通知することを特徴とする。

（１）請求項１記載の発明によれば、エッジルータにネイバキャッシュを設けて、該ネイバキャッシュへの新規登録・削除情報により端末のＩＰｖ６アドレスを抽出するようにしているので、ユーザ端末をネットワーク監視することが容易となる。
（２）請求項２記載の発明によれば、アドレス管理テーブルのフラグを基に、ネットワーク管理装置へ所定の情報を通知し、ユーザ端末をネットワーク監視することが容易になる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態例を詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形態例を示すブロック図である。図において、１はユーザ端末（ＩＰｖ６端末）である。該ユーザ端末１は通常は２台以上設けられているが、１台であっても構わない。２はこれら端末１と接続されるＬ２スイッチ、３は該Ｌ２スイッチ２と接続されるエッジルータである。３ａは該エッジルータ３内に設けられたネイバキャッシュ（Ｎｅｉｇｈｂｏｒ ｃａｃｈｅ）である。３ｂは該エッジルータ３に設けられたアドレス管理テーブルである。１０はＩＰｖ６網である。４はエッジルータ３と接続されるネットワーク管理装置である。

ユーザ端末１は、Ｌ２スイッチ２を介してエッジルータ３へ接続され、ネットワーク管理装置４は、ＩＰｖ６網１０内のユーザ端末１とは異なるセグメントに存在する。このように構成されたシステムの動作を説明すれば、以下の通りである。

ユーザ端末１はエッジルータ３より送信されるルータ・アドバタイズメント（Ｒｏｕｔｅｒ Ａｄｖｅｒｔｉｓｅｍｅｎｔ：ＲＡと略す）を受信することでプレフィクスを取得する。そして、ＩＰｖ６の下位ビットに端末１が独自に設定するインタフェース識別子を組み合わせることによりＩＰｖ６アドレスを生成する。

エッジルータ３は、端末１との間でアドレス解決を行なうＮＤＰ（Ｎｅｉｇｈｂｏｒ Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）により学習したネイバキャッシュ３ａの情報を保持・管理し、ネットワーク管理装置４に通知する。これにより、ネットワーク管理装置４は、本アドレス情報を利用することにより、ステートレスアドレス自動設定方式にてＩＰｖ６アドレスを設定した端末においてもＩＰｖ６アドレスでの管理・通信が可能となる。

本発明では、エッジルータ３に接続するユーザ端末１に対して、ネットワーク管理装置４がＩＰｖ６アドレスを認識して通信を行なうために、エッジルータ３が端末１のＩＰｖ６アドレス情報を収集し、ネットワーク管理装置４に対して収集したアドレス情報を通知するだけで端末１に対する管理を可能とすることができる。

本発明では、エッジルータ３がルータのネイバキャッシュ３ａに登録された情報をネットワーク管理装置４に通知する。エッジルータ３で収容するユーザ端末１が、エッジルータ３を超えて双方向でＩＰｖ６通信を実施する場合、収容ユーザのＭＡＣアドレスがＮＤＰによるアドレス変換によってネイバキャッシュ３ａに登録される。ここで、ＭＡＣとはＭｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌのことであり、構内ケーブルを複数のノードが円滑に共同利用するためのアクセス制御のことである。

従って、ネイバキャッシュ情報を用いることにより、ＳＩＰを用いたアプリケーションのようにユーザからＳＩＰサーバに登録されたアドレス情報を必要とすることなく、エッジルータ３が配下のユーザ端末１のアドレス情報を取得可能である。エッジルータ３では、ネットワーク管理装置４へのアドレス情報を通知するため、及び最小限の必要な情報のみを通知するため、差分情報を管理するアドレス管理テーブルを準備する。

図２はネイバキャッシュとアドレス管理テーブルの構成例を示す図である。アドレス管理テーブル３ｂでは、ＩＰアドレス、ＭＡＣアドレス及びネットワーク管理装置４への通知状態を示す情報（フラグ（Ｆｌａｇ））の管理を行なう。ＩＰアドレスとＭＡＣアドレスは常に対応付けて記憶されている。なお、アドレス管理テーブル３ｂにて保持される情報については、上記３種類に限られるものではなく、上記３種以外の範囲においては、その数を限定するものではない。

エッジルータ３は、ネイバキャッシュ３ａの情報の変更・更新を契機にアドレス管理テーブル３ｂの変更・更新を実施する。なお、ここで例示するフラグは、“Ｎｅｗ”が新規登録、“−”が継続登録、“Ｄｉｓｃ”が登録削除をそれぞれ示しており、差分情報を示すインデックスとして扱っている。この実施の形態例によれば、エッジルータにネイバキャッシュを設けて、該ネイバキャッシュへの新規登録・削除情報により端末のＩＰｖ６アドレスを抽出するようにしているので、ユーザ端末をネットワーク監視することが容易となる。

図３はエッジルータにおけるアドレス管理テーブルの変更・更新動作を示すフローチャートである。エッジルータ３は、ネイバキャッシュ３ａの登録情報でエントリの新規登録・削除が発生した場合、ネイバキャッシュ３ａの更新がエントリの追加又は削除かを判断する（Ｓ１）。エントリの削除である場合、エントリの有無を調べる（Ｓ２）。そして、該当エントリが存在しない場合、アドレス管理テーブル３ｂにフラグ（Ｆｌａｇ）＝Ｄｉｓｃでエントリを追加する（Ｓ３）。

次に、ステップＳ２でエントリが存在した場合、フラグ＝−又はフラグ＝Ｎｅｗであるかどうかを調べる（Ｓ４）。フラグ＝−又はフラグ＝Ｎｅｗである場合、該当エントリのフラグをフラグ＝Ｄｉｓｃへ変更する（Ｓ５）。更に、ステップＳ１において、エントリの追加である場合、エントリの有無を判断し（Ｓ６）、該当エントリが存在しない場合、新規にフラグ＝Ｎｅｗでエントリを追加する（Ｓ７）。

ステップＳ６において、エントリが存在する場合、フラグ＝−であるかどうかチェックする（Ｓ８）。フラグ＝−の場合、フラグ＝Ｎｅｗと変更する（Ｓ９）。フラグ＝−でない場合には、フラグ＝Ｄｉｓｃであるかどうかチェックし（Ｓ１０）、そうである場合には、フラグ＝Ｎｅｗへ変更する（Ｓ１１）。

エッジルータ３は、ネットワーク管理装置４からの情報提供要求を受信した場合、又は自身が保持するタイマがタイムアウトした時点で、アドレス管理テーブル３ｂの情報から必要な情報を送信する。

図４はエッジルータにおけるネットワーク管理装置への情報送信時の処理を示すフローチャートである。この処理は、アドレス通知タイマのタイムアウト、又はネットワーク管理装置４からの要求受信等を契機にして実行される。エッジルータ３は、ネットワーク管理装置４からの情報送信要求又は自身のタイマがタイムアウトすると（Ｓ１）、アドレス管理テーブル３ｂの全エントリからフラグをチェックし、フラグ＝Ｎｅｗであるかどうかチェックする（Ｓ２）。フラグ＝Ｎｅｗのエントリについては、ネットワーク管理装置４へ新規登録エントリとして通知する（Ｓ３）。

ステップＳ２において、フラグ＝Ｎｅｗでない場合には、フラグ＝Ｄｉｓｃであるかどうかチェックする（Ｓ４）。フラグ＝Ｄｉｓｃのエントリの場合には、ネットワーク管理装置４へ削除エントリとして通知し、アドレス管理テーブル３ｂから該当エントリを削除する（Ｓ５）。次に、全てのエントリの検索が終了したかどうかチェックし（Ｓ６）、全てのエントリの検索が終了していない場合にはステップＳ２に戻り、処理を続行し、全てのエントリの検索が終了した場合には、処理を終了する。

この実施の形態例によれば、アドレス管理テーブルのフラグを基に、ネットワーク管理装置へ情報を通知し、ユーザ端末をネットワーク監視することが容易になる。
図５はキャリアＩＰｖ６網接続サービス例を示す図である。図１と同一のものは、同一の符号を付して示す。図は端末に対するネットワーク監視サーバ４からのＩＰｖ６ユーザ端末の監視等において有効である。この図は、キャリアのＩＰｖ６網へユーザ網の端末１を接続した様子を示している。図において、１はユーザ端末でユーザ網を形成している。２はユーザ網とキャリアＩＰｖ６網１０との間に配置されるＬ２スイッチ、３はユーザ端末１とＬ２スイッチ２を介して接続されるエッジルータである。４はネットワーク管理装置としてのネットワーク監視サーバである。このように構成されたシステムの動作を説明すれば、以下の通りである。

ユーザ端末１は、キャリアＩＰｖ６網１０のエッジルータ３より受信するＲＡに含まれるプレフィクス情報よりＩＰｖ６アドレスを生成・設定する。ユーザ端末１は、設定したＩＰｖ６アドレスを利用するために、ＮＤＰによるアドレス解決をエッジルータ３を含めたサブネットで実施する。また、エッジルータから該当端末への転送の際に、エッジルータ３からアドレス解決が実施される（Ｓ１）。ここで解決されたアドレス情報は、ネイバキャッシュ３ａに登録される。

エッジルータ３は、ネイバキャッシュ３ａの更新情報を元にアドレス管理テーブル３ｂの更新を実施し、アドレス情報をネットワーク監視サーバ４に対して、専用アプリケーション等による通知メッセージを送信することにより、ネットワーク監視サーバ４は端末のアドレス及びアドレス情報を登録する（Ｓ２）。以上により、監視サーバ４からユーザ端末１の遠隔監視が可能となる（Ｓ３）。

以上、詳細に説明したように、ＩＰｖ６網において、主にステートレス自動設定方式を利用した場合に、エッジルータがネイバキャッシュ情報を元にアドレス情報を収集・保持することで、ユーザ端末１からのサーバ登録等のユーザからのパッシブな情報を期待することなく、エッジルータで収容するユーザのＩＰｖ６アドレス情報を収集することが可能である。

また、エッジルータで収集したユーザ端末のＩＰｖ６アドレス情報をエッジルータが保持し、ネットワーク管理装置４へそのアドレス情報を通知することにより、ネットワーク管理装置４からＩＰｖ６網１０へ接続する端末のＩＰｖ６アドレスをＩＰｖ６網内で認識することが可能となる。これにより、ネットワーク監視装置４等からのＩＰｖ６アドレスを特定した遠隔からのユーザ端末の監視等を実施することが可能となる。

本発明の一実施の形態例を示すブロック図である。 ネイバキャッシュとアドレス管理テーブルの構成例を示す図である。 エッジルータにおけるアドレス管理テーブルの変更・更新動作を示すフローチャートである。 エッジルータにおけるネットワーク管理装置への情報送信時の処理を示すフローチャートである。 キャリアＩＰｖ６網接続サービス例を示す図である。 ＩＰｖ４とＩＰｖ６のフォーマットの説明図である。

符号の説明

１ ユーザ端末
２ Ｌ２スイッチ
３ エッジルータ
３ａ ネイバキャッシュ
３ｂ アドレス管理テーブル
４ ネットワーク管理装置

Claims (2)

1. 少なくとも１台のユーザ端末とエッジルータが網として接続され、これらの網はＩＰｖ６網を形成しているものにおいて、
   前記エッジルータにネイバキャッシュを設けて、該ネイバキャッシュへの新規登録・削除情報によりユーザ端末のＩＰｖ６アドレスを抽出し、データとして保持することを特徴とするＩＰｖ６端末アドレスを管理・通知するエッジルータ。
2. ＩＰｖ６網に設けられたエッジルータにアドレス登録情報を管理するアドレス管理テーブルを設け、該アドレス管理テーブルのフラグ情報を基にネットワーク管理装置へ所定の情報を通知することを特徴とする請求項１記載のＩＰｖ６端末アドレスを管理・通知するエッジルータ。

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