JP3969395B2 - ネットワーク・システムおよび端末設定方法 - Google Patents

Description

この発明は、未知のＩＰアドレスを容易に解決するネットワーク・システムおよび端末設定方法に関する。

現在では、複数の端末が接続されたネットワーク・システムが家庭にまで広く普及し、これによって、各部屋で、インターネットを経由するアプリケーションを利用したり、動画や音声を視聴したりすることができる。通常、こうしたネットワーク・システムにおいては、各端末間のパケット送受信がＩＰ（Internet Protocol）によって、すなわち、ＩＰアドレスを用いて行われている。従って、ネットワーク・システムの各端末は、通信を行う相手の端末のＩＰアドレスを事前に知っておく必要がある。

また、各端末は、実際のイーサネット（登録商標）を介した通信においては、宛先端末のＭＡＣ（Media Access Control）アドレスにイーサネットフレームを転送しなければならず、そのために、宛先端末については、当該フレームの転送前に、ＩＰアドレスのみならずＭＡＣアドレスを知っておく必要がある。ＩＰアドレスが既知で、ＭＡＣアドレスが分からない場合に、そのＭＡＣアドレスの取得をするプロトコルがＡＲＰ（Address Resolution Protocol）である。ＭＡＣアドレスは、各端末のＮＩＣ（Network Interface Card）等に対応する物理アドレスであり、メーカー番号とそのメーカーの固有番号からなるユニークな番号である。

またさらに、ディスクレス・ワークステーションのような端末は、自身のＩＰアドレスを保持していないため、このような端末では、起動時に、ＩＰアドレスを自身のＭＡＣアドレスから取得する。これに用いられるプロトコルがＲＡＲＰ（Reverse ARP）である。ＡＲＰはＲＦＣ（Request for Comments）８２６で、ＲＡＲＰはＲＦＣ９０３でそれぞれ規定されている。

ここで、ＡＲＰとＲＡＲＰの概要について、図５ないし図８を参照して説明する。図５は、ネットワーク・システムのネットワーク構成を表す略線図である。このネットワーク・システムは、１つのネットワークと、これに接続された４つの端末（端末１００、端末１１０、端末１２０、および端末１３０）から構成される。また、各端末は、ＡＲＰテーブル（ＡＲＰキャッシュ）を備えており、ネットワークは有線のみならず、無線の場合もある。

さらに、図５には、各端末に対応するＭＡＣアドレスとＩＰアドレスが示されている。端末１００のＭＡＣアドレスはＭＡＣ−１００、ＩＰアドレスはＩＰ−１００である。実際のＭＡＣアドレスは、イーサネットの場合６バイトのバイナリデータであり、ＩＰアドレスは、ＩＰｖ４の場合４バイトのバイナリデータであるが、本明細書では、ＭＡＣ−１００等の便宜的な表記を用いる。

端末１１０のＭＡＣアドレスはＭＡＣ−１１０、ＩＰアドレスはＩＰ−１１０であり、端末１２０のＭＡＣアドレスはＭＡＣ−１２０、ＩＰアドレスはＩＰ−１２０である。また、端末１３０のＭＡＣアドレスはＭＡＣ−１３０、ＩＰアドレスはＩＰ−１３０である。

ここで、図５に示すネットワーク・システムにおいて、端末１００から端末１３０にパケットを送信する場合について考える。また、端末１００はこの時点で、端末１３０のＩＰアドレスを知っているが、ＭＡＣアドレスを知らないものとする。端末１００が端末１３０にパケットを送信する場合、前述のように端末１３０のＭＡＣアドレスを指定する必要がある。そこで、端末１００は、最初に、ネットワーク上の端末全てに対して、端末１３０のＭＡＣアドレスを求めるためのＡＲＰ要求パケットを送信する。これは、いわゆるブロードキャストと呼ばれるものであり、有線ＬＡＮ（Local Area Network）の場合は、原則的に、１つのセグメント上の端末が送信範囲であり、無線ＬＡＮの場合は、所定のエリア内の端末が送信範囲となる。

図６Ａには、上記ＡＲＰ要求において端末１００が送信するイーサネットフレーム２００が示されている。イーサネットフレーム２００は、宛先ＭＡＣアドレス、送信元ＭＡＣアドレス、およびＩＰパケットを含み、ここでは、ＩＰパケットが上述のＡＲＰ要求パケットに対応する。また、フレーム内の各項目は、説明に必要なものを示しているに過ぎず、厳密なフレームのレイアウトを示すものではない。イーサネットフレーム２００内には、（ＯＳＩ（Open Systems Interconnection）参照モデルにおける）ネットワーク層で参照されるＭＡＣアドレス（すなわち、ＩＰパケット内のＭＡＣアドレス）と、それより下位の層で参照されるＭＡＣアドレスとがあるが、ここでは、前者をＭＡＣアドレス２（宛先ＭＡＣアドレス２、送信元ＭＡＣアドレス２）、後者をＭＡＣアドレス１（宛先ＭＡＣアドレス１、送信元ＭＡＣアドレス１）と称することとする。

イーサネットフレーム２００の宛先ＭＡＣアドレス１には、、全てのビットを１とした値（Ｆ〜Ｆ）が設定される。これによって、当該フレームが上記ネットワーク上にブロードキャストされる。また、送信元ＭＡＣアドレス１には端末１００のＭＡＣアドレスであるＭＡＣ−１００が設定される。ＩＰパケットのプロトコルタイプは、ＡＲＰ要求を示すように設定される。ここでは簡略的な記載がされているが、実際は、プロトコルビットと動作ビットによってＡＲＰ要求であることが示される。その他、送信元ＭＡＣアドレス２には、送信元ＭＡＣアドレス１と同様、端末１００のＭＡＣアドレスであるＭＡＣ−１００が設定され、宛先ＩＰアドレスには、ＩＰ−１３０が、送信元ＩＰアドレスにはＩＰ−１００が設定される。

ブロードキャストされた上記イーサネットフレーム２００は、端末１１０、端末１２０、および端末１３０で受信される。図５の点線矢印１４０は、このブロードキャストを示している。各端末は、イーサネットフレーム２００を受信すると、イーサネットフレーム２００の宛先ＩＰアドレスと自身のＩＰアドレスが一致しているかどうか判定し、一致している場合は、ＡＲＰ応答パケットを送信元ＩＰアドレスに向けて送信する。これは、図５の点線矢印１５０によって示されている。この場合、イーサネットフレーム２００の宛先ＩＰアドレスは、端末１３０のものであるため、端末１３０だけがＡＲＰ応答パケットを端末１００に送信する。また、このとき、端末１３０は、少なくとも送信元ＭＡＣアドレス１に設定されたデータにより、端末１００のＭＡＣアドレスを把握する。

それととともに、端末１３０は、ＡＲＰテーブル１９０に図６Ｂに示すような、ＭＡＣアドレスとＩＰアドレスの対２０５を登録する。これによって、端末１３０は、その後、端末１００にパケットを送信する場合、ＡＲＰテーブル１９０を参照して端末１００のＭＡＣアドレスを取得すれば良く、今回の端末１００のように、ＡＲＰ要求パケットを端末１００に送信する必要がない。また、ＡＲＰテーブル１９０の内容は、各端末のＩＰアドレスの更新に対応し、あるいは不使用のエントリーを整理する意味から、所定間隔でクリアされることが好ましい。

一方、イーサネットフレーム２００の宛先ＩＰアドレスと自身のＩＰアドレスが一致していない場合、すなわち、端末１１０と端末１２０では、そのフレームを破棄する。

端末１３０が端末１００に送信するのは、図６Ｃに示すようなＡＲＰ応答パケットを含むイーサネットフレーム２１０である。宛先ＭＡＣアドレス１および宛先ＭＡＣアドレス２には、ＭＡＣ−１００が設定され、送信元ＭＡＣアドレス１および送信元ＭＡＣアドレス２には端末１３０のＭＡＣアドレスであるＭＡＣ−１３０が設定される。ＩＰパケットのプロトコルタイプは、ＡＲＰ応答を示すように設定される。これは、図６Ａと同様、簡略的な記載である。また、宛先ＩＰアドレスには、ＩＰ−１００が、送信元ＩＰアドレスにはＩＰ−１３０が設定される。端末１００がこのフレームを受け取ることによって、端末１３０のＭＡＣアドレスがＭＡＣ−１３０であることが分かる。

端末１００は、それととともに、ＡＲＰテーブル１６０に、図６Ｄに示すような、ＭＡＣアドレスとＩＰアドレスの対２１５を登録する。これによって、端末１００は、その後、再び端末１３０にパケットを送信する場合、ＡＲＰテーブル１６０を参照して端末１３０のＭＡＣアドレスを取得すれば良く、送信のたびに上述のようなＡＲＰ要求パケットを送信する必要がない。

次に、ＲＡＲＰについて説明する。同じ図４を参照するが、ここでは、端末１３０をＲＡＲＰサーバと仮定する。また、ＲＡＲＰサーバは、図７に示すようなＡＲＰテーブル２２０を備えているものとする。ＡＲＰテーブル２２０には、端末１００、端末１１０、および端末１２０のＭＡＣアドレスについて、それぞれ対応するＩＰアドレスが記憶されている。

ＲＡＲＰ要求パケットは、ディスクレス・ワークステーションなどが、自身のＩＰアドレスを求めるために送信するパケットである。ディスクレス・ワークステーションは、ハードディスク等の記録手段を持たないために自身のＩＰアドレスを保持できず、ＩＰを用いた通信を行う場合には、他の端末の記録手段から自身のＩＰアドレスを取得する必要が生じる。一方、自身の端末を識別するための識別子が必要とされるが、これは、ＮＩＣ等から得られるＭＡＣアドレスが用いられる。

図５に示す端末１００をディスクレス・ワークステーションとすると、例えば、端末１００の起動時に、ＲＡＲＰ要求パケット（イーサネットフレーム）がブロードキャストされる。このフレームは図５の点線矢印１４０のように、ネットワーク上の各端末に送信される。ブロードキャストを行っているのは、この時点では、ＲＡＲＰサーバがどの端末かを特定することができないからである。

図８Ａには、ＲＡＲＰ要求パケットを含むイーサネットフレーム２３０が示されている。イーサネットフレーム２３０の宛先ＭＡＣアドレス１には、このフレームをブロードキャストするために、全てのビットを１とした値（Ｆ〜Ｆ）が設定される。また、送信元ＭＡＣアドレス１には端末１００のＭＡＣアドレスであるＭＡＣ−１００が設定される。ＩＰパケットのプロトコルタイプは、ＲＡＲＰ要求を示すように設定される。上記同様、ここでは簡略的に記載されている。その他、送信元ＭＡＣアドレス２には、送信元ＭＡＣアドレス１と同様、端末１００のＭＡＣアドレスであるＭＡＣ−１００が設定され、宛先ＩＰアドレス、および送信元ＩＰアドレスには値が設定されない。

ＲＡＲＰサーバである端末１３０は、このイーサネットフレーム２３０を受信すると、プロトコルタイプを参照して自身が処理すべきフレームであると判断し、ＲＡＲＰ応答パケットを生成して、それを端末１００に返信する。他の端末では、ＲＡＲＰサーバのプロセスが稼働していないので、ＲＡＲＰ要求パケットを受信した場合は、そのパケットを破棄する。

図８Ｂには、端末１３０が端末１００に送信する、ＲＡＲＰ応答パケットを含んだイーサネットフレーム２４０が示されている。イーサネットフレーム２４０の宛先ＭＡＣアドレス１、および宛先ＭＡＣアドレス２には、ＭＡＣ−１００が設定され、送信元ＭＡＣアドレス１、および送信元ＭＡＣアドレス２には、ＭＡＣ−１３０が設定される。ＩＰパケットのプロトコルタイプは、ＲＡＲＰ応答を示すように設定される。上記同様、ここでは簡略的に記載されている。端末１３０は、ＲＡＲＰ要求パケット内の送信元ＭＡＣアドレス２等の内容を参照して、それに対応するＩＰアドレスをＡＲＰテーブル２２０から検索し、求めたＩＰアドレスを、ＲＡＲＰ応答パケットの、宛先ＩＰアドレスに設定する。従って、宛先ＩＰアドレスにはＩＰ−１００が設定される。また、送信元ＩＰアドレスにはＩＰ−１３０が設定される。

端末１００は、このＲＡＲＰ応答パケットを受信し、宛先ＩＰアドレスを参照することによって、自身のＩＰアドレスを知ることができる。ＲＡＲＰ応答パケットの送信は、図５では、点線矢印１５０に対応する。

ＲＡＲＰを実装する端末は、その必要性から少数であるが、ＡＲＰはほとんどの端末で必要とされる。上述のように、パケットを送信する宛先端末のＩＰアドレスが分かっていれば、ＡＲＰを利用して、その端末のＭＡＣアドレスが得られる。そこで、一般的なサーバ・クライアント型の家庭内ネットワーク・システムでは、端末をネットワーク・システムで利用可能とするために、各端末について所定の作業が必要となる。例えば、クライアントの場合は以下のような作業である。
（１）そのクライアントのＩＰアドレスを設定する。
（２）そのクライアントに、パケットの送信を予定する他の端末（サーバを含む）のＩＰアドレスを登録する。

これらの処理の後、当該クライアントは、他の端末のＩＰアドレスを指定して当該他の端末にパケットの送信を行う。例えば、サーバに対して要求がある場合は、そのサーバのＩＰアドレスをＩＰパケットのヘッダ部に指定して送信する。

しかしながら、クライアントを追加するたびにこれらの作業を行うことは非常に煩雑であり、これらの設定に戸惑い、またはミスを犯すユーザも多い。こうした問題を解決するために、ＵＰｎＰ（Universal Plug and Play）のプロトコルを利用するという方法が考えられる。ＵＰｎＰとは、ＩＰネットワークに接続されるあらゆるデバイスが互いに自動認識できるように、所定のメッセージを交換してそのデバイスに関する情報（上記の例ではＩＰアドレス）をやり取りする仕組みである。

また、特許文献１には、ＵＰｎＰの実装された機器（以下、ＵＰｎＰ機器と称する）と、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers）１３９４高速シリアルバスに接続された機器（以下、ＡＶ／Ｃ機器と称する）とが接続されたネットワーク・システムにおいて、コマンドの変換を行うことによって、ＵＰｎＰ機器がＡＶ／Ｃ機器を制御することができる情報処理装置が開示されている。

特開２００３−４６５３５号公報

このような情報処理装置を導入すれば、ＵＰｎＰ機器から、オーディオ機器やビデオ機器等のＡＶ／Ｃ機器に指令を送出して、ホーム・シアター等のネットワーク・システムを構築することができる。

しかしながら、上記のようなネットワーク・システムにおいては、ＵＰｎＰ機器やシステムの構成を大幅に変更しなければならないという問題がある。また、発売時期の古い端末などではＵＰｎＰが実装されておらず、ネットワーク・システムに接続する端末がＵＰｎＰ機器であることを前提とすると、これらを利用することができないという問題もある。

さらに、１つのネットワーク・システムに接続されるという前提で販売される複数の端末のセットについては、その全ての端末にＵＰｎＰを実装しておくという方法が考えられるが、コスト面（例えば、ＵＰｎＰに関連する部分の開発や相互接続テストに要する工数や、モジュールの増加等によるメモリ容量の増大に起因するコストの増加）から好ましい方法であるとは言い難い。

従って、この発明の目的は、大幅な変更を伴うことなく、ネットワーク・システムに接続される端末の設定を容易に行うことができるネットワーク・システムおよび端末設定方法を提供することにある。

さらに、この発明の目的は、ネットワーク・システムに接続される端末が使用するサーバ等の端末のＩＰアドレスの設定を容易に行うことができるネットワーク・システムおよび端末設定方法を提供することにある。各端末のＩＰアドレスはユーザが設定可能であって普遍的なものではないので、使用対象の端末に関する設定を容易に行うことができれば極めて有効である。

例えば、家庭内ＬＡＮが無線ＬＡＮによって構成されている環境で、無線ＬＡＮ接続機能を有したモバイル（ポータブル）機器をいくつか利用する場合を考える。ここで、モバイル機器に、いわゆるリンクローカルアドレス（例えば、192.254.0.0／16）が予め割り当てられていると、１つのグループ（ネットワークアドレス）内で、使用のたびに自動的にＩＰアドレスが付与される。

上述した課題を解決するために、この発明は、ＩＰネットワークに接続されたクライアント、クライアントと接続され、クライアントに対して所定のサービスを提供するアプリケーション・サーバ、およびアドレス解決サーバからなるネットワーク・システムであって、
クライアントは、使用するアプリケーションによって接続すべきアプリケーション・サーバのＭＡＣアドレスが記録されている第１の記録手段を有し、
アドレス解決サーバは、アプリケーション・サーバ毎にＭＡＣアドレスおよびＩＰアドレスの対応関係を記録する第２の記録手段を有し、
クライアントおよびアプリケーション・サーバは、ＡＲＰ要求をブロードキャストし、アドレス解決サーバは、ＡＲＰ要求を受信することによって、クライアントおよびアプリケーション・サーバのそれぞれのＭＡＣアドレスおよびＩＰアドレスの対応関係を取得し、第２の記録手段に、取得した対応関係の情報を記録し、
クライアントは、アプリケーションが指示されると、第１の記録手段を参照して接続すべきアプリケーション・サーバのＭＡＣアドレスを求め、求められたアプリケーション・サーバのＭＡＣアドレスを含むＲＡＲＰ要求をネットワークにブロードキャストし、
アドレス解決サーバが、ＲＡＲＰ要求を受信すると共に、第２の記録手段を用いてＲＡＲＰ要求に含まれているアプリケーション・サーバのＭＡＣアドレスに対応するＩＰアドレスを取得し、取得されたＩＰアドレスを含むＲＡＲＰ応答をクライアントに返信することを特徴とするネットワーク・システムである。

この発明は、ＩＰネットワークに接続されたクライアント、クライアントと接続され、クライアントに対して所定のサービスを提供するアプリケーション・サーバ、およびアドレス解決サーバからなるネットワーク・システムの端末設定方法であって、
クライアントは、使用するアプリケーションによって接続すべきアプリケーション・サーバのＭＡＣアドレスが記録されている第１の記録手段を有し、
アドレス解決サーバは、アプリケーション・サーバ毎にＭＡＣアドレスおよびＩＰアドレスの対応関係を記録する第２の記録手段を有し、
クライアントおよびアプリケーション・サーバは、ＡＲＰ要求をブロードキャストするステップと、
アドレス解決サーバは、ＡＲＰ要求を受信することによって、クライアントおよびアプリケーション・サーバのそれぞれのＭＡＣアドレスおよびＩＰアドレスの対応関係を取得し、第２の記録手段に、取得した対応関係の情報を記録するステップと、
クライアントは、アプリケーションが指示されると、第１の記録手段を参照して接続すべきアプリケーション・サーバのＭＡＣアドレスを求め、求められたアプリケーション・サーバのＭＡＣアドレスを含むＲＡＲＰ要求をネットワークにブロードキャストするステップと、
アドレス解決サーバが、ＲＡＲＰ要求を受信すると共に、第２の記録手段を用いてＲＡＲＰ要求に含まれているアプリケーション・サーバのＭＡＣアドレスに対応するＩＰアドレスを取得し、取得されたＩＰアドレスを含むＲＡＲＰ応答をクライアントに返信するステップと
を含むことを特徴とするネットワーク・システムである。

この発明によれば、クライアントおよびアドレス解決サーバのソフトウエアを大幅に変更することなく、クライアントが使用するアプリケーション・サーバのＩＰアドレスの設定を容易に行うことができる。

この発明のネットワーク・システムのネットワーク構成および動作を、図１ないし図４を参照して説明する。図１は、この発明のネットワーク・システムのネットワーク構成の例を表す略線図である。このネットワーク・システムは、ネットワーク１５と、これに接続されたクライアント１、アプリケーション（ＡＰ）サーバ２、ＡＰサーバ３、ＡＰサーバ４、およびＲＡＲＰサーバ５から構成される。ネットワーク１５は、この例では、接続された各端末がＩＰを使ってデータの送受信を行う、いわゆるＩＰネットワークである。

このようなネットワーク・システムは、例えば、クライアント１がワイヤレス液晶テレビジョンで、ＡＰサーバ２が、そのワイヤレス液晶テレビジョンに無線ＬＡＮ（例えば、IEEE802.11b）を介してテレビジョン放送を配信し、あるいはインターネット接続を提供するベースステーションのようなものが考えられる。

ここで、ＲＡＲＰサーバ５は、アドレス解決サーバに対応する。また、後述するアプリケーションテーブル１１は第１の記録手段に対応し、ＡＲＰテーブル１２は第２の記録手段に対応する。

また、図１には、各端末のＭＡＣアドレスとＩＰアドレスとが示されている。例えば、クライアント１のＭＡＣアドレスはＭＡＣ−１、ＩＰアドレスはＩＰ−１である。実際のＭＡＣアドレスは、イーサネットの場合６バイトのバイナリデータであり、ＩＰアドレスは、ＩＰｖ４の場合４バイトのバイナリデータであるが、ここでは、ＭＡＣ−１等の便宜的な表記を用いる。

各端末は、ディスクレス・ワークステーションのような特殊な端末ではなく、自身のＩＰアドレスを知っているものとする。これらの端末は、例えば、起動時や所定の時間間隔等で、ネットワークで自身のＩＰアドレスが使用されていないかをチェックするために、ＡＲＰ要求パケットをブロードキャストする。クライアント１からのブロードキャストは、例えば、図１の点線矢印６で示されている。

図２Ａには、クライアント１が送信する、ＡＲＰ要求パケットを含んだイーサネットフレーム２０の例が示されている。イーサネットフレーム２０は、宛先ＭＡＣアドレス、送信元ＭＡＣアドレス、およびＩＰパケットを含み、ここでは、ＩＰパケットがＡＲＰ要求パケットに対応する。また、イーサネットフレーム２０の各項目は、説明に必要なものを示しているに過ぎず、厳密なフレームのレイアウトを示すものではない。イーサネットフレーム２０内には、（ＯＳＩ（Open Systems Interconnection）参照モデルにおける）ネットワーク層で参照されるＭＡＣアドレスと、それより下位の層で参照されるＭＡＣアドレスとがあるが、ここでは、前者をＭＡＣアドレス２（宛先ＭＡＣアドレス２、送信元ＭＡＣアドレス２）、後者をＭＡＣアドレス１（宛先ＭＡＣアドレス１、送信元ＭＡＣアドレス１）と称することとする。

イーサネットフレーム２０の宛先ＭＡＣアドレス１には、このフレームをブロードキャストするために、全てのビットを１とした値（Ｆ〜Ｆ）が設定される。また、送信元ＭＡＣアドレス１にはクライアント１のＭＡＣアドレスであるＭＡＣ−１が設定される。ＩＰパケットのプロトコルタイプは、ＡＲＰ要求を示すように設定される。ここでは簡略的な記載がされているが、実際は、例えば、プロトコルビットと動作ビットによってＡＲＰ要求であることが示される。送信元ＭＡＣアドレス２には、送信元ＭＡＣアドレス１と同様、クライアント１のＭＡＣアドレスであるＭＡＣ−１が設定される。また、宛先ＩＰアドレス、および送信元ＩＰアドレスにはともにクライアント１のＩＰアドレスであるＩＰ−１が設定される。

宛先ＩＰアドレスをＩＰ−１としているので、仮にＩＰ−１のＩＰアドレスを有する端末がネットワーク上に存在すれば、その端末からクライアント１にＡＲＰ応答パケットが返信されてくることになる。従って、クライアント１がブロードキャストしたＡＲＰ要求パケットに対して、どの端末からも応答がなければ、ＩＰアドレスに重複はなく、クライアント１は、ＩＰ−１というＩＰアドレスで問題なく起動することができる。

図２Ｂは、ＲＡＲＰサーバ５が有するＡＲＰテーブル１２の内容を示したものである。ＲＡＲＰサーバは、背景技術の説明において説明したとおり、通常、事前に設定されたＡＲＰテーブルを備える。しかしながら、この発明においては、ＡＲＰサーバ５は、各端末が起動時等にブロードキャストする前述のＡＲＰ要求パケットを受信することによって、各端末のＩＰアドレスとＭＡＣアドレスの値を取得し、ＡＲＰテーブル１２にそれらの値を記録する。図２Ａに示すイーサネットフレーム２０から分かるように、送信元ＭＡＣアドレス１、および送信元ＭＡＣアドレス２には、例えば、ＭＡＣ−１のような送信元のＭＡＣアドレスが含まれ、送信元ＩＰアドレスには、例えば、ＩＰ−１のような送信元のＩＰアドレスが含まれており、ＲＡＲＰサーバ５は、ＡＲＰ要求を受信した場合に、このＭＡＣアドレスとＩＰアドレスの対をＡＲＰテーブル１２に追加する。

図２Ｂに示すＡＲＰテーブル１２は、クライアント１、ＡＰサーバ２、およびＡＰサーバ３からそれぞれＡＲＰ要求パケットを受信した結果生成されたものである。また、ＡＲＰテーブル１２の各エントリーは、所定の時間が経過した場合にクリアすることが望ましい。それぞれの端末においてＩＰアドレスが変更される場合があるからである。

また、図１のクライアント１は、アプリケーションテーブル１１を備えており、そのテーブルの一例が、図３Ａに示されている。アプリケーションテーブル１１は、各アプリケーションがどのＡＰサーバで実行されるかを示しており、また、そのサーバのＭＡＣアドレスも示している。ユーザが、例えば、クライアント１を操作してテレビジョン放送を当該クライアント１で再生させようと所定の指示をした場合、クライアント１は、その指示に応じて、テレビジョン放送を再生するためにアクセスすることが必要なＴＶアプリケーションのサーバにアクセスする。

この例では、テレビジョン放送の動画および音声を配信するＴＶアプリケーションは、ＡＰサーバ２で実行され、ＡＰサーバ２のＭＡＣアドレスはＭＡＣ−２であり、所定の記録媒体から提供される音楽を配信するミュージックアプリケーションは、ＡＰサーバ３で実行され、ＡＰサーバ３のＭＡＣアドレスはＭＡＣ−３である。また、所定の記録媒体から提供される動画または静止画を配信するイメージアプリケーションは、ＡＰサーバ４で実行され、ＡＰサーバ４のＭＡＣアドレスはＭＡＣ−４である。このように、この発明のクライアント１は、使用するサーバのＭＡＣアドレスを知っていることが前提になる。従って、出荷時等にセットで用意されるサーバであれば事前にこのようなアプリケーションテーブル１１を作成しておくことが可能であるが、後で増設されるようなサーバは、アプリケーションテーブル１１にＭＡＣアドレスを追加しなければならない。ＭＡＣアドレスの追加については、例えば、可搬性記録媒体を介して提供されたり、クライアント１でＭＡＣアドレスを入力する機能を有するツールが提供される。

図３Ａの例では、後述するＡＰサーバのＩＰアドレス取得方法によって得られたＩＰアドレスを、そのまま記憶している。この例では、ＡＰサーバ２のＩＰアドレスであるＩＰ−２と、ＡＰサーバ３のＩＰアドレスであるＩＰ−３が既に求められ、アプリケーションテーブル１１に記憶されている。当該記憶によって、クライアント１が再びそのＡＰサーバにアクセスしようとするときに、ＩＰアドレス取得処理を行わなくて済む。また、各ＡＰサーバのＩＰアドレスが変化することを考慮すると、このようにして求められたＩＰアドレスは、一定期間が経過したらクリアされるようにしておくこともできる。

次に、クライアント１がＡＰサーバにアクセスするために、そのＩＰアドレスを取得する処理について説明する。クライアント１は、最初に、クライアント１のアプリケーションが、ＡＰサーバにアクセス要求をした場合に、アプリケーションテーブル１１を参照し、アクセス要求のあったＡＰサーバのＩＰアドレスが登録されているかどうかを判断する。

ＩＰアドレスの登録がある場合はそれをそのまま用いてＡＰサーバにアクセスする。ＩＰアドレスがない場合は、ＲＡＲＰ要求パケットを用いてＩＰアドレスを求める。ＲＡＲＰ要求パケットは、前述したように、本来は自身のＩＰアドレスを求めるために使用されるものであるが、この発明では、ＲＡＲＰの仕組みを利用して、他のＡＰサーバのＩＰアドレスを求める。

クライアント１は、図３Ｂに示すようなＲＡＲＰ要求パケットを含むイーサネットフレーム３０を生成し、ブロードキャストする。ブロードキャストするのは、ＲＡＲＰサーバ５のＩＰアドレスが不明だからである。

イーサネットフレーム３０の宛先ＭＡＣアドレス１には、このフレームをブロードキャストするために、全てのビットを１とした値（Ｆ〜Ｆ）が設定される。また、送信元ＭＡＣアドレス１にはクライアント１のＭＡＣアドレスであるＭＡＣ−１が設定される。ＩＰパケットのプロトコルタイプは、ＲＡＲＰ要求を示すように設定される。これについては、ここでも簡略的な記載がされている。

送信元ＭＡＣアドレス２には、クライアント１のＭＡＣアドレスではなく、ＩＰアドレスを求めるＡＰサーバのＭＡＣアドレスを指定する。ここでは、ＡＰサーバ４のＭＡＣアドレスであるＭＡＣ−４が設定されている。ＡＰサーバ４のＭＡＣアドレスは、アプリケーションテーブル１１を参照することによって取得できる。送信元ＩＰアドレスには、送信元であるクライアント１のＩＰアドレスであるＩＰ−１が設定される。

ＲＡＲＰサーバ５がＲＡＲＰ要求パケットを受信すると、図３Ｃに示すＲＡＲＰ応答パケットを含むイーサネットフレーム４０を生成し、クライアント１に、今度はユニキャストで送信する。イーサネットフレーム４０の宛先ＭＡＣアドレス１には、イーサネットフレーム３０の送信元ＭＡＣアドレス１、すなわちクライアント１のＭＡＣアドレスであるＭＡＣ−１がそのまま設定される。また、送信元ＭＡＣアドレス１にはＲＡＲＰサーバ５のＭＡＣアドレスであるＭＡＣ−５が設定される。ＩＰパケットのプロトコルタイプは、ＲＡＲＰ応答を示すように設定される。これについては、ここでも簡略的な記載がされている。

宛先ＭＡＣアドレス２には、原則として、イーサネットフレーム３０の送信元ＭＡＣアドレス２、すなわちＡＰサーバ４のＭＡＣアドレスであるＭＡＣ−４がそのまま設定される。送信元ＭＡＣアドレス２には、ＲＡＲＰサーバのＭＡＣアドレスであるＭＡＣ−５が指定される。

宛先ＩＰアドレスに関しては、イーサネットフレーム３０の送信元ＭＡＣアドレス２に指定されたＭＡＣ−４に対応するＩＰアドレスが、図２Ｂに示すＡＲＰテーブル１２を用いて検索され、その結果、ＩＰ−４が選択され、宛先ＩＰアドレスに設定される。送信先ＩＰアドレスには、ＲＡＲＰサーバ５のＩＰアドレスであるＩＰ−５が設定される。

クライアント１は、ＲＡＲＰサーバ５から、このＲＡＲＰ応答パケットを受信することにより、ＡＰサーバ４のＩＰアドレスがＩＰ−４であることを知ることができ、その後、ＡＰサーバ４との通信が、ＩＰアドレス、ＩＰ−４を使用して行われる。ここで、クライアント１は、アプリケーションテーブル１１に、ＭＡＣ−４に対応するＩＰアドレスとして、ＩＰ−４を新たに記録する。

次に、図４のフローチャートを参照して、この発明の処理手順を説明する。図４は、ＡＰサーバ、ＲＡＲＰサーバ、クライアント毎の処理の流れを示しており、相互にやり取りされるメッセージは矢印で示されている。ＡＰサーバは、例えば、ＡＰサーバ２、ＡＰサーバ３、ＡＰサーバ４といったサーバである。最初に、ＡＰサーバのＭＡＣアドレスがＲＡＲＰサーバ５に登録される処理について説明する。

ここで、ＲＡＲＰサーバ５は、最初から起動されているものとする。ＡＰサーバが起動されると、ステップＳ１において、ＲＡＲＰサーバ５に対して上述したようなＡＲＰ要求のブロードキャストが行われる。ＲＡＲＰサーバ５は、ステップＳ２において、このＡＲＰ要求を受信し、ステップＳ３において、ＡＰサーバのＭＡＣアドレスとＩＰアドレスをＡＲＰテーブル１２に登録する。

これらの一連の処理によって、新たに起動されたＡＰサーバのＭＡＣアドレスおよびＩＰアドレスは、ＲＡＲＰサーバ５のＡＲＰテーブル１２に記録される。必要に応じて、クライアント１が起動される場合にこのような、ＡＲＰテーブル１２への記録を行っても良い。また、起動時のみでなく、所定の時間、あるいは所定の時間間隔等でこのような記録が行われても良い。

次に、クライアント１が、ＡＰサーバのＩＰアドレスを取得して、そのＡＰサーバに接続するまでの処理について説明する。

クライアント１が起動されてネットワーク・システムに接続した後、ユーザからの指示を受けると、その指示に対応するクライアント１のアプリケーションが、ステップＳ４で必要なＡＰサーバへのアクセスを要求する。クライアント１は、ここで、アプリケーションテーブル１１を参照し、アクセス（接続）が必要なＡＰサーバのＭＡＣアドレスを求め、そのアプリケーションサービスアプリケーションのＩＰアドレスを取得するため、ステップＳ５においてＲＡＲＰ要求の含まれたフレームをブロードキャストする。なお、このアプリケーションテーブル１１の参照によって、ＡＰサーバのＩＰアドレスが求められた場合は、以降のステップＳ５からＳ１０の処理は不要となり、すぐにステップＳ１１で、当該ＡＰサーバへの接続要求を行う。

ＲＡＲＰサーバ５は、ステップＳ７において、クライアント１からのＲＡＲＰ要求を受信すると、ステップＳ８でＡＲＰテーブル１２を参照し、クライアント１が接続しようとするＡＰサーバのＩＰアドレスを求める。ＩＰアドレスが得られたら、ステップＳ９において、このＩＰアドレスをＩＰヘッダにセットし、クライアント１に対してＲＡＲＰ応答をユニキャストにて送信する。

クライアント１からのＲＡＲＰ要求はブロードキャストされるため、ＡＰサーバ等にも送信され、ステップＳ６でこれを受信することになるが、ここでは、ＡＰサーバ等はＲＡＲＰサーバとして設定されていないため、後続する処理を行わず、受信したパケットは破棄する。

クライアント１が、ステップＳ１０において、ＲＡＲＰサーバ５からのＲＡＲＰ応答を受信することによって、接続しようとするＡＰサーバのＩＰアドレスが判明する。そこで、クライアント１は、ステップＳ１１で、ＡＰサーバのＭＡＣアドレスおよびＩＰアドレス、その他必要な事項を指定して、ＡＰサーバへの接続要求を行う。

ＡＰサーバは、ステップＳ１２において、クライアント１からの接続要求を受信し、その内容をチェックした後、所定の条件を満足すれば、ステップＳ１３において、接続許可応答をクライアント１に送信する。

クライアント１は、ステップＳ１４において、ＡＰサーバからの接続許可を受信すると、所定の手順によって、ＡＰサーバへの接続を行い、所定のデータ送受信を行う。

このように、ＲＡＲＰサーバ５は、ＲＡＲＰ応答パケットを、ＡＲＰテーブル１２の内容に従って生成し、送信する。ＡＲＰテーブル１２の内容は、各端末の起動時等のＡＲＰ要求を元に作られているので、端末のＩＰアドレスが変化しても、その変化がＡＲＰテーブル１２に反映される。

一方、クライアント１は、従来のＲＡＲＰの仕組みを用いて、すなわち、一般的なＲＡＲＰ要求をブロードキャストすることによって、アクセスするＡＰサーバのＩＰアドレスを取得することができるので、クライアント１およびＲＡＲＰサーバ５に関してソフトウエアの大幅な変更を加える必要がない。

これまで、この発明をＩＰｖ４を前提として説明してきたが、他のバージョンのＩＰについても適用することが可能である。また、上記の例では、ＡＰサーバがアプリケーション毎に複数設定されているが、１つのＡＰサーバにまとめて構成することもできる。さらに、こうしてまとめられたＡＰサーバとＲＡＲＰサーバとを１つのサーバで実現しても良い。

この発明の一実施形態にかかるネットワーク・システムのネットワーク構成を表す略線図である。 クライアント１が送信するＲＡＲＰ要求を含むフレームの例、およびＲＡＲＰサーバ５のＡＲＰテーブル１２の例を示す略線図である。 クライアント１のアプリケーションテーブル１１の例、およびＲＡＲＰ要求、ＲＡＲＰ応答を含むフレームの例を表す略線図である。 ＡＰサーバ、ＲＡＲＰサーバ、およびクライアントの処理をそれぞれ示すフローチャートである。 従来のネットワーク・システムのネットワーク構成を表す略線図である。 ＡＲＰ要求、ＡＲＰ応答を含むフレーム等の内容を示す略線図である。 ＡＲＰテーブルの内容を表す略線図である。 ＲＡＲＰ要求、ＲＡＲＰ応答を含むフレームの内容を示す略線図である。

符号の説明

１・・・クライアント、２，３，４・・・ＡＰサーバ、５・・・ＲＡＲＰサーバ、１１・・・アプリケーションテーブル、１２・・・ＡＲＰテーブル

Claims (8)

1. ＩＰネットワークに接続されたクライアント、前記クライアントと接続され、前記クライアントに対して所定のサービスを提供するアプリケーション・サーバ、およびアドレス解決サーバからなるネットワーク・システムであって、
   前記クライアントは、使用するアプリケーションによって接続すべき前記アプリケーション・サーバのＭＡＣアドレスが記録されている第１の記録手段を有し、
   前記アドレス解決サーバは、前記アプリケーション・サーバ毎にＭＡＣアドレスおよびＩＰアドレスの対応関係を記録する第２の記録手段を有し、
   前記クライアントおよび前記アプリケーション・サーバは、ＡＲＰ要求をブロードキャストし、前記アドレス解決サーバは、前記ＡＲＰ要求を受信することによって、前記クライアントおよび前記アプリケーション・サーバのそれぞれのＭＡＣアドレスおよびＩＰアドレスの対応関係を取得し、前記第２の記録手段に、前記取得した前記対応関係の情報を記録し、
   前記クライアントは、前記アプリケーションが指示されると、前記第１の記録手段を参照して接続すべき前記アプリケーション・サーバのＭＡＣアドレスを求め、前記求められた前記アプリケーション・サーバのＭＡＣアドレスを含むＲＡＲＰ要求を前記ネットワークにブロードキャストし、
   前記アドレス解決サーバが、前記ＲＡＲＰ要求を受信すると共に、前記第２の記録手段を用いて前記ＲＡＲＰ要求に含まれている前記アプリケーション・サーバのＭＡＣアドレスに対応するＩＰアドレスを取得し、前記取得されたＩＰアドレスを含むＲＡＲＰ応答を前記クライアントに返信することを特徴とするネットワーク・システム。
2. 請求項１に記載のネットワーク・システムにおいて、
   前記クライアントは、ＩＰヘッダの送信元ＭＡＣアドレスに前記アプリケーション・サーバのＭＡＣアドレスを指定して前記ＲＡＲＰ要求を生成することを特徴とするネットワーク・システム。
3. 請求項１に記載のネットワーク・システムにおいて、
   前記ネットワークが有線ＬＡＮまたは無線ＬＡＮであることを特徴とするネットワーク・システム。
4. 請求項１に記載のネットワーク・システムにおいて、
   前記アプリケーション・サーバと前記アドレス解決サーバが、１つのサーバで構成されることを特徴とするネットワーク・システム。
5. ＩＰネットワークに接続されたクライアント、前記クライアントと接続され、前記クライアントに対して所定のサービスを提供するアプリケーション・サーバ、およびアドレス解決サーバからなるネットワーク・システムの端末設定方法であって、
   前記クライアントは、使用するアプリケーションによって接続すべき前記アプリケーション・サーバのＭＡＣアドレスが記録されている第１の記録手段を有し、
   前記アドレス解決サーバは、前記アプリケーション・サーバ毎にＭＡＣアドレスおよびＩＰアドレスの対応関係を記録する第２の記録手段を有し、
   前記クライアントおよび前記アプリケーション・サーバは、ＡＲＰ要求をブロードキャストするステップと、
   前記アドレス解決サーバは、前記ＡＲＰ要求を受信することによって、前記クライアントおよび前記アプリケーション・サーバのそれぞれのＭＡＣアドレスおよびＩＰアドレスの対応関係を取得し、前記第２の記録手段に、前記取得した前記対応関係の情報を記録するステップと、
   前記クライアントは、前記アプリケーションが指示されると、前記第１の記録手段を参照して接続すべき前記アプリケーション・サーバのＭＡＣアドレスを求め、前記求められた前記アプリケーション・サーバのＭＡＣアドレスを含むＲＡＲＰ要求を前記ネットワークにブロードキャストするステップと、
   前記アドレス解決サーバが、前記ＲＡＲＰ要求を受信すると共に、前記第２の記録手段を用いて前記ＲＡＲＰ要求に含まれている前記アプリケーション・サーバのＭＡＣアドレスに対応するＩＰアドレスを取得し、前記取得されたＩＰアドレスを含むＲＡＲＰ応答を前記クライアントに返信するステップと
   を含むことを特徴とする端末設定方法。
6. 請求項５に記載の端末設定方法において、
   前記クライアントにより、
   ＩＰヘッダの送信元ＭＡＣアドレスに前記アプリケーション・サーバのＭＡＣアドレスを指定して前記ＲＡＲＰ要求を生成するステップを有することを特徴とする端末設定方法。
7. 請求項５に記載の端末設定方法において、
   前記ネットワークが有線ＬＡＮまたは無線ＬＡＮであることを特徴とする端末設定方法。
8. 請求項５に記載の端末設定方法において、
   前記アプリケーション・サーバと前記アドレス解決サーバが、１つのサーバで構成されることを特徴とする端末設定方法。

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