JP7176992B2 - Ｄｈｃｐサーバ、ネットワークシステム、固定ｉｐアドレスの割り当て方法 - Google Patents

Description

本発明は、ＤＨＣＰサーバ、ネットワークシステム、固定ＩＰアドレスの割り当て方法に関する。

ネットワークの機器にＩＰアドレスを自動的に割り当てるプロトコルとしてＤＨＣＰ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｈｏｓｔ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）がある。ＤＨＣＰでは、ＤＨＣＰクライアントからの要求に対して、ＤＨＣＰサーバが管理するアドレス範囲から任意のＩＰアドレスが選択されて割り当てられる。

一方、ネットワーク上の各機器にその機器の場所に紐付けて固定のＩＰアドレスを割り当てたい状況がある。例えば、故障した機器の交換前後で同じＩＰアドレスを割り当てたい場合がある。機器のＭＡＣアドレスとＩＰアドレスとの対応をＤＨＣＰサーバで管理する一般的な固定ＩＰアドレスの割り当て方式では、機器の故障などによる機器の交換に伴って、ＤＨＣＰサーバに管理されているＭＡＣアドレスとＩＰアドレスとの対応を手作業などにより変更する必要があり、そのための手間がかかる。そこで、ＤＨＣＰリレーエージェント機能のｏｐｔｉｏｎ８２を用いる方法がある。

ＤＨＣＰリレーエージェント機能のｏｐｔｉｏｎ８２では、機器を特定する情報であるリモートＩＤとＤＨＣＰクライアントが接続されているポート番号を示すサーキットＩＤとを管理し、ＤＨＣＰクライアントからＤＨＣＰパケットに上記のリモートＩＤおよびサーキットＩＤを含むｏｐｔｉｏｎ８２を付加する。ここでリモートＩＤには、例えばＭＡＣアドレスなどが用いられる。

ｏｐｔｉｏｎ８２が付加されたＤＨＣＰパケットを受け取ったＤＨＣＰサーバは、そのＤＨＣＰパケットに付加されたｏｐｔｉｏｎ８２のリモートＩＤとサーキットＩＤをキーとして、ＤＨＣＰサーバに管理されているリモートＩＤとサーキットＩＤとＩＰアドレスとの対応表から該当するＩＰアドレスを選択し、このＩＰアドレスを含むＤＨＣＰパケットを応答する。このようにして、ＤＨＣＰクライアント機器は、ＤＨＣＰサーバから固定のＩＰアドレスの割り当てを受けることができる。

特許文献１には、サーバなどのネットワーク機器のＭＡＣアドレスなどの識別情報をＬＬＤＰフレームを用いてラック管理装置に送信し、ラック管理装置は受信したＬＬＤＰフレームに含まれる識別情報と以前に受信した識別情報とを比較して新たな識別情報であることを判定すると、その新たな識別情報を含むＬＬＤＰフレームをラック中央管理装置に送信する。ラック中央管理装置は、ＬＬＤＰフレームを受信すると、そのＬＬＤＰフレームに含まれる識別情報を使って、ネットワーク機器に割り当てられたＩＰアドレスをＤＨＣＰサーバから取得し、識別情報とＩＰアドレスとを対応付けた構成情報をデータベースに格納する。これによって、サーバの構成情報の変化に対応した適切なサーバ管理を可能としたシステムが開示される。

特開２０１２－１６９９４２号公報

ところで、ＤＨＣＰリレーエージェント機能においては、ｕｎｔｒｕｓｔｅｄ ｐｏｒｔから入力されて他のポートから出力されるパケットに対してのみ上記のｏｐｔｉｏｎ８２を付加できるとされている。

その一方で、一般的に、スイッチのＤＨＣＰサーバへの送信用のポートや、スイッチ同士の送受信に使用するポートはｔｒｕｓｔｅｄ ｐｏｒｔに設定されることが慣習的に行われる。ｔｒｕｓｔｅｄ ｐｏｒｔに設定されると、そのポートを用いて送信されるＤＨＣＰパケットに対するＤＨＣＰリレーエージェント機能が無効となり、固定のＩＰアドレスを割り当てられない状況が発生する。

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、ＤＨＣＰサーバに至る通信系路上のポートがすべてｔｒｕｓｔｅｄ ｐｏｒｔに設定されるネットワーク機器に固定のＩＰアドレスを割り当てることのできるＤＨＣＰサーバ、ネットワークシステム、固定ＩＰアドレスの割り当て方法を提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明に係るＤＨＣＰサーバは、パケットを中継可能なネットワーク機器を含む複数の機器を含むネットワークの、前記各々の機器の接続場所に対して定義されたＩＰアドレスを記憶する記憶部を有する。このＤＨＣＰサーバは、第１のネットワーク機器を識別する第１の機器識別情報を含むＬＬＤＰフレームを受信し、前記第１のネットワーク機器の前記ネットワーク内の接続場所を判定し、前記判定された接続場所に定義されたＩＰアドレスと前記受信したＬＬＤＰフレームに含まれる第１の機器識別情報との対応関係を、ＩＰアドレス割り当て規則に追加するように構成されたものである。

本発明に係るＤＨＣＰサーバによれば、ＤＨＣＰサーバに直接接続されたネットワーク機器に対して、機器の交換後も固定のＩＰアドレスを割り当てることができる。

また、本発明に係るＤＨＣＰサーバは、前記第１のネットワーク機器からＳＮＭＰにより、第２のネットワーク機器の第２の機器識別情報とインタフェース番号の情報を含むＬＬＤＰ－ＭＩＢを取得し、ＳＮＭＰエージェントのＩＰアドレスと前記ＬＬＤＰ－ＭＩＢに含まれるインタフェース番号の情報をもとに、前記第２のネットワーク機器の前記ネットワーク内の接続場所を判定し、前記判定された前記接続場所に定義されたＩＰアドレスと前記受信したＬＬＤＰフレームに含まれる第２の機器識別情報との対応関係を、前記ＩＰアドレス割り当て規則に追加するように構成されたものである。

これにより、第１のネットワーク機器とｔｒｕｓｔｅｄ ｐｏｒｔを使って相互に送受信するように接続された第２のネットワーク機器に対して、機器交換後も固定のＩＰアドレスを割り当てることができる。

本発明に係る実施形態のネットワークシステムの構成を示す図である。 図１のＤＨＣＰサーバの機能的な構成を示すブロック図である。 ＤＨＣＰクライアントに対する固定ＩＰアドレスの割り当て動作の流れを示すフローチャートである。 ＭＡＣ－ＩＰ対応表へのレコードを追加する動作の流れを示すフローチャートである。 ＤＨＣＰクライアントに固定ＩＰアドレスを割り当てる動作の初期状態を示すシーケンス図である。 第１のスイッチに固定ＩＰアドレスを割り当てる動作のシーケンス図である。 第１のスイッチに接続された第１のエンドデバイスに固定ＩＰアドレスを割り当てる動作のシーケンス図である。 第２のスイッチに固定ＩＰアドレスを割り当てる動作のシーケンス図である。 第２のスイッチに接続された第２のエンドデバイスに固定ＩＰアドレスを割り当てる動作のシーケンス図である。 ＴＮＤＩＲの概念図である。 ＬＬＤＰフレームの構成を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。

（ネットワークシステムの構成）
図１は本発明に係る実施形態のネットワークシステム１００の構成を示す図である。
このネットワークシステム１００は、ＤＨＣＰサーバ１０と、複数のＤＨＣＰクライアント２１、２２、３１、３２を有する。複数のＤＨＣＰクライアントとしては、第１のスイッチ２１、第２のスイッチ２２、第１のエンドデバイス３１、第２のエンドデバイス３２が存在する。

第１のスイッチ２１は、ＤＨＣＰサーバ１０への送信に用いられる第１のｔｒｕｓｔｅｄ ｐｏｒｔ２１ａと、第２のスイッチ２２との送受信に用いられる第２のｔｒｕｓｔｅｄ ｐｏｒｔ２１ｂと、第１のエンドデバイス３１との送信に用いられるｕｎｔｒｕｓｔｅｄ ｐｏｒｔ２１ｃを有する。
第２のスイッチ２２は、第１のスイッチ２１との送受信に用いられる第３のｔｒｕｓｔｅｄ ｐｏｒｔ２２ａと、第２のエンドデバイス３２との送受信に用いられるｕｎｔｒｕｓｔｅｄ ｐｏｒｔ２２ｂとを有する。

ＤＨＣＰサーバ１０は、ＤＨＣＰサーバとしての機能のほか、ＳＮＭＰマネージャ機能、ＬＬＤＰフレーム受信機能を有する。ＤＨＣＰサーバ１０の詳細については後述する。

第１のスイッチ２１、第２のスイッチ２２は、イーサネットフレーム（パケット）を中継するネットワーク機器である。本実施形態において第１のスイッチ２１、第２のスイッチ２２はマネージドスイッチである。本発明においてネットワーク機器はルータであってもよい。第１のスイッチ２１、第２のスイッチ２２は、ＤＨＣＰリレーエージェント機能、ＳＮＭＰ（Ｓｉｍｐｌｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）エージェント機能、ＬＬＤＰ（Ｌｉｎｋ Ｌａｙｅｒ Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）フレーム送受信機能を有する。

第１のエンドデバイス３１、第２のエンドデバイス３２は、基本的にＤＨＣＰクライアントとして動作する機器である。鉄道ネットワークを例にすると、エンドデバイスは、例えば、ドア制御装置、空調装置、行き先表示器、マスコンなどに該当する。なお、本発明は、鉄道ネットワークに限定されるものではない。

（ＤＨＣＰサーバ１０の構成）
図２はＤＨＣＰサーバ１０の機能的な構成を示すブロック図である。
同図に示すように、ＤＨＣＰサーバ１０は、ＤＨＣＰサーバブロック１１と、ネットワーク管理ブロック１２と、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルスタック１３と、ＳＮＭＰマネージャ１４と、Ｅｔｈｅｒｎｅｔドライバ１５とを有する。

ＤＨＣＰサーバブロック１１は、ＤＨＣＰリレーエージェント機能に対応するブロックであり、スコープ１１１と、ｏｐｔｉｏｎ８２対応表１１２と、ＭＡＣ－ＩＰ対応表１１３と、割り当て状況管理表１１４と、ＤＨＣＰサーバタスク１１５とを有する。

スコープ１１１は、ＤＨＣＰサーバ１０が割り当てるＩＰアドレスの範囲を定義する。スコープ１１１は、先頭ＩＰアドレス、割り当てアドレス数、サブネットマスク、デフォルトゲートウェイ、割り当て時間（秒単位）などで構成される。

ｏｐｔｉｏｎ８２対応表１１２は、リモートＩＤとサーキットＩＤとの組み合わせとＩＰアドレスとの対応表である。リモートＩＤ、サーキットＩＤ、ＩＰアドレスのセットをｏｐｔｉｏｎ８２対応表１１２のレコードと呼ぶ。リモートＩＤは、機器を特定する情報であり、例えばＩＰアドレスやＭＡＣアドレスなど、ネットワーク内でユニークな情報である。サーキットＩＤは、ポート番号などの情報である。

ＭＡＣ－ＩＰ対応表１１３は、Ｃｈａｓｓｉｓ ＩＤとＩＰアドレスとの対応表である。Ｃｈａｓｓｉｓ ＩＤは定期的に自機器の情報を隣接機器との間で送受するプロトコルであるＬＬＤＰ（Ｌｉｎｋ Ｌａｙｅｒ Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）において機器を識別する情報であり、例えばＭＡＣアドレスなどで表現される。

割り当て状況管理表１１４は、ＩＰアドレスの割り当て状況を管理する表である。

ＤＨＣＰサーバタスク１１５は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔドライバ１５およびＴＣＰ／ＩＰプロトコルスタック１３を通じてＤＨＣＰクライアントから送信されるＤＨＣＰ ＤｉｓｃｏｖｅｒやＤＨＣＰ ＲｅｑｕｅｓｔなどのＤＨＣＰパケットに対して、上記のスコープ１１１、ｏｐｔｉｏｎ８２対応表１１２、ＭＡＣ－ＩＰ対応表１１３および割り当て状況管理表１１４を参照してＤＨＣＰクライアントに割り当てるＩＰアドレスを決定し、ＤＨＣＰクライアントにＤＨＣＰ ＯｆｆｅｒやＤＨＣＰ Ａｃｋを応答する。

ネットワーク管理ブロック１２は、ネットワーク中の機器接続構成を管理するブロックであり、ＴＮＤＩＲ１２１と、ネットワーク管理タスク１２２と、ＭＩＢ監視タスク１２３と、ＬＬＤＰ受信タスク１２４とを有する。

ＴＮＤＩＲ１２１は、ネットワーク中の各々の機器の接続場所と、その接続場所の機器に対して定義された固有のＩＰアドレスとの関係を表すデータ構造である。

ＭＩＢ監視タスク１２３は、ＳＮＭＰマネージャ１４を通じて周期的に隣接機器からＬＬＤＰ－ＭＩＢを取得し、ネットワーク管理タスク１２２にわたすタスクである。

ＬＬＤＰ受信タスク１２４は、周期的に隣接機器からＬＬＤＰフレームを受信し、ネットワーク管理タスク１２２にわたすタスクである。

ネットワーク管理タスク１２２は、ＬＬＤＰ受信タスク１２４によるＬＬＤＰフレームの受信に応じてＬＬＤＰフレーム送信元の機器（第１のスイッチ２１）のＴＮＤＩＲ１２１上の接続場所を判定し、判定された接続場所に定義されたＩＰアドレスと、受信したＬＬＤＰフレームに含まれるＬＬＤＰフレーム送信元の機器のＣｈａｓｓｉｓ ＩＤ（ＭＡＣアドレス）とを対応付けたレコードをＭＡＣ－ＩＰ対応表１１３に追加する。また、ネットワーク管理タスク１２２は、ＭＩＢ監視タスク１２３によって隣接機器（第１のスイッチ２１）により取得されたＬＬＤＰ－ＭＩＢとＳＮＭＰエージェントのＩＰアドレスをもとに、第２のスイッチ２２のＴＮＤＩＲ１２１上の接続場所を判定し、判定された接続場所に定義されたＩＰアドレスと取得したＬＬＤＰ－ＭＩＢに含まれる第２のスイッチ２２のＣｈａｓｓｉｓ ＩＤ（ＭＡＣアドレス）とを対応付けたレコードをＭＡＣ－ＩＰ対応表１１３に追加する。さらにネットワーク管理タスク１２２は、ＬＬＤＰ－ＭＩＢに基づいてＭＡＣ－ＩＰ対応表１１３から不要なレコードの削除も行う。

（ＤＨＣＰクライアントに対する固定ＩＰアドレスの割り当て動作）
図３はＤＨＣＰクライアントに対する固定ＩＰアドレスの割り当て動作の流れを示すフローチャートである。
図４はＭＡＣ－ＩＰ対応表にレコードを追加する動作の流れを示すフローチャートである。
図５から図９はＤＨＣＰクライアントに固定ＩＰアドレスを割り当てる動作のシーケンス図である。

図５はＤＨＣＰクライアントに対するＩＰアドレス割り当て前の状態を示す図である。この時点でＤＨＣＰサーバ１０には固定のＩＰアドレスが割り当てられており、ＤＨＣＰクライアントである第１のスイッチ２１、第２のスイッチ２２、第１のエンドデバイス３１および第２のエンドデバイス３２にはまだＩＰアドレスが割り当てられていない。また、第１のスイッチ２１、第２のスイッチ２２には、ＤＨＣＰパケットの転送先としてＤＨＣＰサーバ１０のＩＰアドレスが設定されている。

図６に示すように、第１のスイッチ２１、第２のスイッチ２２、第１のエンドデバイス３１および第２のエンドデバイス３２からは、各々一定の規則に従いＤＨＣＰ Ｄｉｓｃｏｖｅｒがブロードキャスト送信される。ＤＨＣＰサーバ１０以外のネットワーク機器である第１のスイッチ２１および第２のスイッチ２２に受信されたＤＨＣＰ Ｄｉｓｃｏｖｅｒは、第１のスイッチ２１および第２のスイッチ２２にＩＰアドレスがまだ割り当てられていないため破棄される。

ＤＨＣＰサーバ１０において、第１のスイッチ２１からのＤＨＣＰ Ｄｉｓｃｏｖｅｒが受信されたこととする。このときＤＨＣＰサーバ１０は、受信したＤＨＣＰパケットにｏｐｔｉｏｎ８２が付加されているかどうかを判断する（図３、ステップＳ１０１からステップＳ１０２）。

受信したＤＨＣＰパケットは第１のスイッチ２１の第１のｔｒｕｓｔｅｄ ｐｏｒｔ２１ａ（図１参照）から送信されたものであるから、ＤＨＣＰパケットにｏｐｔｉｏｎ８２が付加されていない（ステップＳ１０２のＮ）。ＤＨＣＰパケットにｏｐｔｉｏｎ８２が付加されていない場合、ＤＨＣＰサーバ１０は、ＤＨＣＰパケット中のｇｉａｄｄｒフィールドの値を確認する（図３、ステップＳ１０３）。ｇｉａｄｄｒフィールドには、通常"０"が格納され、ＤＨＣＰリレーエージェントがＤＨＣＰパケットをＤＨＣＰサーバに転送するときにＤＨＣＰリレーエージェントのＩＰアドレスが格納される。

今回受信したＤＨＣＰパケット中のｇｉａｄｄｒフィールドの値は"０"であることから（図３、ステップＳ１０３のＹ）、ＤＨＣＰサーバ１０はｃｈａｄｄｒフィールドの値をキーにＭＡＣ－ＩＰ対応表１１３を検索する（図３、ステップＳ１０６）。ｃｈａｄｄｒフィールドの先頭６バイトには、ＤＨＣＰクライアント（第１のスイッチ２１）のＭＡＣアドレスが格納されている。したがって、ＤＨＣＰクライアント（第１のスイッチ２１）のＭＡＣアドレスがＭＡＣ－ＩＰ対応表１１３の検索キーとして使用される。

この時点では、ＭＡＣ－ＩＰ対応表１１３には、第１のスイッチ２１のＭＡＣアドレスに対応するＩＰアドレスは記録されていないので、該当するレコードは検出されない。ＭＡＣ－ＩＰ対応表１１３からの該当するレコードの検出に失敗した場合（図３、ステップＳ１０７のＮ）、ＤＨＣＰサーバ１０は何もしない（無視する）（ステップＳ１０９）。

また、図６に示すように、ＤＨＣＰサーバ１０には周期的に、ＤＨＣＰサーバ１０の隣接機器である第１のスイッチ２１から、当該第１のスイッチ２１に関する機器情報を含むＬＬＤＰフレームがＤＨＣＰサーバ１０に送信される。機器情報には、機器名、機能名などの他、例えばＭＡＣアドレスなど、機器を特定可能なＣｈａｓｓｉｓ ＩＤが含まれる。ＤＨＣＰサーバ１０は、このＬＬＤＰフレームを受信すると、次のような動作を実行する。

図４は、ＬＬＤＰフレームの受信時およびＬＬＤＰ－ＭＩＢ取得時のＤＨＣＰサーバ１０の動作の流れを示すフローチャートである。
まず、図４に沿って、ＤＨＣＰサーバ１０がＬＬＤＰフレームを受信した場合の動作から説明する。

ＤＨＣＰサーバ１０はＬＬＤＰフレームを受信すると、このＬＬＤＰフレームを受信したインタフェースの情報（ＩＰアドレス、ポート番号）を確認し（ステップＳ２０１）、ＴＮＤＩＲ１２１において第１のスイッチ２１がどの接続場所のものであるかを調べる（ステップＳ２０３、Ｓ２０４）。ＴＮＤＩＲ１２１において該当する接続場所が存在しない場合（ステップＳ２０４のＮ）、ＤＨＣＰサーバ１０は受信したＬＬＤＰフレームを未知の機器から送信されたＬＬＤＰフレームとしてこれを無視する（ステップＳ２０６）。ＴＮＤＩＲ１２１に該当する接続場所が存在する場合（ステップＳ２０４のＹ）、ＤＨＣＰサーバ１０は、ＬＬＤＰフレームのＴＬＶに格納されているＣｈａｓｓｉｓ ＩＤをキーにＭＡＣ－ＩＰ対応表１１３を参照して該当するレコードの有無を調べる（ステップＳ２０５）。

ここで、Ｃｈａｓｓｉｓ ＩＤには、送信元の機器を特定する情報としてＭＡＣアドレスが用いられる場合を想定する。ＭＡＣ－ＩＰ対応表１１３に該当するレコードが存在しない場合（ステップＳ２０７のＹ）、ＤＨＣＰサーバ１０は、受信したＬＬＤＰフレームのＴＬＶから抽出したＣｈａｓｓｉｓ ＩＤ（ＭＡＣアドレス）と、ＴＮＤＩＲ１２１における該当接続場所に対して定義されているＩＰアドレスとを対応付けたレコードをＭＡＣ－ＩＰ対応表１１３に追加する（ステップＳ２０８）。ＭＡＣ－ＩＰ対応表１１３に該当するレコードが存在する場合には（ステップＳ２０７のＮ）、ＤＨＣＰサーバ１０は何もしない（ステップＳ２０９）。

第１のスイッチ２１のＭＡＣアドレスとＩＰアドレスとを対応付けたレコードがＭＡＣ－ＩＰ対応表１１３に追加されて以後、ＤＨＣＰサーバ１０は、第１のスイッチ２１からのＤＨＣＰ Ｄｉｓｃｏｖｅｒを受信すると、このＤＨＣＰ Ｄｉｓｃｏｖｅｒのパケットのｃｈａｄｄｒフィールドの先頭６バイトに記述されたＭＡＣアドレスとＩＰアドレスとを対応付けたレコードがＭＡＣ－ＩＰ対応表１１３に登録されているかどうかを判断し（図３、ステップＳ１０６）、該当するレコードが登録されていれば（図３、ステップＳ１０７のＹ）、ＤＨＣＰ Ｏｆｆｅｒを第１のスイッチ２１に応答する。第１のスイッチ２１はＤＨＣＰ Ｏｆｆｅｒを受信するとＤＨＣＰ Ｒｅｑｕｅｓｔを送信し、ＤＨＣＰサーバ１０はＤＨＣＰ Ｒｅｑｕｅｓｔに応じて、上記レコードのＩＰアドレスを含むＤＨＣＰ Ａｃｋを応答する。これにより、第１のスイッチ２１に対する固定のＩＰアドレスの割り当てが完了する。

第１のスイッチ２１にＩＰアドレスが割り当てられた後は、図７に示すように、第１のエンドデバイス３１から送信されたＤＨＣＰ Ｄｉｓｃｏｖｅｒが第１のスイッチ２１によってＤＨＣＰサーバ１０に中継されるとき、第１のスイッチ２１のＤＨＣＰリレーエージェント機能によってＤＨＣＰ Ｄｉｓｃｏｖｅｒのパケットに、第１のスイッチ２１のＭＡＣアドレスなどのリモートＩＤと第１のエンドデバイス３１からの受信用のポート番号を示すサーキットＩＤを含むｏｐｔｉｏｎ８２が付加される。

ｏｐｔｉｏｎ８２が付加されたＤＨＣＰ ＤｉｓｃｏｖｅｒのパケットがＤＨＣＰサーバ１０に受信されると、ＤＨＣＰサーバ１０はこのＤＨＣＰ Ｄｉｓｃｏｖｅｒのパケットに付加されたｏｐｔｉｏｎ８２をキーとしてｏｐｔｉｏｎ８２対応表１１２を参照して該当するレコードを検索する（図３のステップＳ１０４）。該当するレコードが存在するならば（図３、ステップＳ１０５のＹ）、ＤＨＣＰサーバ１０はｏｐｔｉｏｎ８２を含むＤＨＣＰ Ｏｆｆｅｒを第１のスイッチ２１に応答する。第１のスイッチ２１はＤＨＣＰ Ｏｆｆｅｒからｏｐｔｉｏｎ８２を除去して第１のエンドデバイス３１に送信する。第１のエンドデバイス３１はＤＨＣＰ Ｏｆｆｅｒを受信すると、ＤＨＣＰ Ｒｅｑｕｅｓｔを送信する。第１のスイッチ２１はＤＨＣＰリレーエージェント機能によってこのＤＨＣＰ Ｒｅｑｕｅｓｔに再びｏｐｔｉｏｎ８２を付加してＤＨＣＰサーバ１０に転送する。ＤＨＣＰサーバ１０はＤＨＣＰ Ｒｅｑｕｅｓｔに応じて、検索レコード中のＩＰアドレスを含むＤＨＣＰ Ａｃｋを第１のスイッチ２１に応答する。第１のスイッチ２１は、ＤＨＣＰ Ａｃｋからｏｐｔｉｏｎ８２を除去して第１のエンドデバイス３１に送信する。これにより、第１のエンドデバイス３１に対する固定のＩＰアドレスの割り当てが完了する。

次に、ＤＨＣＰサーバ１０が第１のスイッチ２１よりＬＬＤＰ－ＭＩＢを取得したときの動作を説明する。

図８に示すように第１のスイッチ２１は、第２のスイッチ２２からＣｈａｓｓｉｓ ＩＤを含むＬＬＤＰフレームを受信すると、受信したＬＬＤＰフレームに含まれる第２のスイッチ２２のＣｈａｓｓｉｓ ＩＤにより、保有しているＬＬＤＰ－ＭＩＢを更新する。

ＤＨＣＰサーバ１０は、周期的に、ＳＮＭＰによって第１のスイッチ２１からＬＬＤＰ－ＭＩＢを取得する。第１のスイッチ２１から取得されるＬＬＤＰ－ＭＩＢには、第１のスイッチ２１のインタフェース番号を示すｉｆＮｕｍｂｅｒと、第２のスイッチ２２から受信したＬＬＤＰフレームのＴＬＶから抽出したＣｈａｓｓｉｓ ＩＤが含まれる。ｉｆＮｕｍｂｅｒは、第１のスイッチ２１が第２のスイッチ２２から受信したＬＬＤＰフレームに応じて更新される。

図４に示したように、ＤＨＣＰサーバ１０は、第１のスイッチ２１に割り当てられているＩＰアドレスとｉｆＮｕｍｂｅｒをキーとして（図４のステップＳ２０２）、ＴＮＤＩＲ１２１を参照することによって（ステップＳ２０３）、第２のスイッチ２２がＴＮＤＩＲ１２１におけるどの接続場所のものであるかを調べる（ステップＳ２０３）。以降の動作は、ＬＬＤＰフレームの受信時と同様である。すなわち、ＴＮＤＩＲ１２１に該当する接続場所が存在しない場合（ステップＳ２０４のＮ）、ＤＨＣＰサーバ１０は未知の機器から送信されたＬＬＤＰフレームとしてこれを無視する（ステップＳ２０６）。ＴＮＤＩＲ１２１に該当する接続場所が存在する場合（ステップＳ２０４のＹ）、ＤＨＣＰサーバ１０は、ＬＬＤＰ－ＭＩＢから抽出した第２のスイッチ２２のＣｈａｓｓｉｓ ＩＤ（ＭＡＣアドレス）をキーにＭＡＣ－ＩＰ対応表１１３を参照して該当するレコードを検索する（ステップＳ２０５）。ＭＡＣ－ＩＰ対応表１１３に該当するレコードが存在しない場合（ステップＳ２０７のＹ）、ＤＨＣＰサーバ１０は、ＬＬＤＰ－ＭＩＢから抽出した第２のスイッチ２２のＣｈａｓｓｉｓ ＩＤ（ＭＡＣアドレス）と、ＴＮＤＩＲ１２１における該当接続場所に対して定義されているＩＰアドレスとを対応付けたレコードをＭＡＣ－ＩＰ対応表１１３に追加する（ステップＳ２０８）。ＭＡＣ－ＩＰ対応表１１３に該当するレコードが存在する場合（ステップＳ２０７のＮ）、ＤＨＣＰサーバ１０は何もしない（ステップＳ２０９）。

第２のスイッチ２２のＭＡＣアドレスとＩＰアドレスとを対応付けたレコードがＭＡＣ－ＩＰ対応表１１３に追加されて以後、ＤＨＣＰサーバ１０は、第２のスイッチ２２からのＤＨＣＰ Ｄｉｓｃｏｖｅｒを受信すると、このＤＨＣＰ Ｄｉｓｃｏｖｅｒのパケットのｃｈａｄｄｒフィールドの先頭６バイトに記述されたＭＡＣアドレスとＩＰアドレスとを対応付けたレコードがＭＡＣ－ＩＰ対応表１１３に登録されているかどうかを判断し（図３のステップＳ１０６）、該当するレコードが登録されていれば（ステップＳ１０７のＹ）、ＤＨＣＰ Ｏｆｆｅｒを第２のスイッチ２２に応答する。第２のスイッチ２２はＤＨＣＰ Ｏｆｆｅｒを受信すると、ＤＨＣＰ Ｒｅｑｕｅｓｔを送信し、ＤＨＣＰサーバ１０はＤＨＣＰ Ｒｅｑｕｅｓｔに応じて、上記レコードのＩＰアドレスを含むＤＨＣＰ Ａｃｋを応答する。これにより、第２のスイッチ２２に対する固定のＩＰアドレスの割り当てが完了する。

第２のスイッチ２２にＩＰアドレスが割り当てられた後は、図９に示すように、第２のスイッチ２２のｕｎｔｒｕｓｔｅｄ ｐｏｒｔ２２ｂ（図１参照）に接続された第２のエンドデバイス３２から送信されたＤＨＣＰ ＤｉｓｃｏｖｅｒがＤＨＣＰサーバ１０に中継されるとき、第２のスイッチ２２のＤＨＣＰリレーエージェント機能によって、このＤＨＣＰ Ｄｉｓｃｏｖｅｒのパケットに、第２のスイッチ２２のＭＡＣアドレスなどのリモートＩＤと第２のエンドデバイス３２が接続されているポート番号を示すサーキットＩＤを含むｏｐｔｉｏｎ８２が付加される。

ｏｐｔｉｏｎ８２が付加されたＤＨＣＰ ＤｉｓｃｏｖｅｒのパケットがＤＨＣＰサーバ１０に受信されると、ＤＨＣＰサーバ１０はこのＤＨＣＰ Ｄｉｓｃｏｖｅｒのパケットに付加されたｏｐｔｉｏｎ８２をキーとしてｏｐｔｉｏｎ８２対応表１１２を参照して該当するレコードを検索する（図３のステップＳ１０４）。該当するレコードが存在するならば（ステップＳ１０５のＹ）、ＤＨＣＰサーバ１０はｏｐｔｉｏｎ８２を含むＤＨＣＰ Ｏｆｆｅｒを第２のスイッチ２２に応答する。第２のスイッチ２２はＤＨＣＰ Ｏｆｆｅｒからｏｐｔｉｏｎ８２を除去して第２のエンドデバイス３２に送信する。第２のエンドデバイス３２はＤＨＣＰ Ｏｆｆｅｒを受信すると、ＤＨＣＰ Ｒｅｑｕｅｓｔを送信する。第２のスイッチ２２はＤＨＣＰリレーエージェント機能によってこのＤＨＣＰ Ｒｅｑｕｅｓｔに再びｏｐｔｉｏｎ８２を付加してＤＨＣＰサーバ１０に転送する。ＤＨＣＰサーバ１０はＤＨＣＰ Ｒｅｑｕｅｓｔに応じて、上記のレコード中のＩＰアドレスを含むＤＨＣＰ Ａｃｋを第２のスイッチ２２に応答する。第２のスイッチ２２は、ＤＨＣＰ Ａｃｋからｏｐｔｉｏｎ８２を除去して第２のエンドデバイス３２に送信する。これにより、第２のエンドデバイス３２に対して固定のＩＰアドレスの割り当てが完了する。

以上のように、本実施形態によれば、ＤＨＣＰサーバ１０は、ＤＨＣＰサーバに直接接続された第１のスイッチ２１から受信したＬＬＤＰフレームの送信元の機器のＴＮＤＩＲ１２１上の接続場所を検索し、この接続場所に定義されているＩＰアドレスとＬＬＤＰフレームに含まれる送信元の機器のＣｈａｓｓｉｓ ＩＤ（ＭＡＣアドレス）とを対応付けたレコードをＭＡＣ－ＩＰ対応表１１３に追加する。これにより、第１のスイッチ２１に対して固定のＩＰアドレスが、機器交換後も割り当てることが可能になる。

さらに、本実施形態によれば、ＤＨＣＰサーバ１０は、第１のスイッチ２１からＳＮＭＰによりＬＬＤＰ－ＭＩＢを取得し、第２のスイッチ２２のＴＮＤＩＲ１２１上の接続場所を検索し、この接続場所に定義されているＩＰアドレスとＬＬＤＰ－ＭＩＢに含まれる第２のスイッチ２２のＣｈａｓｓｉｓ ＩＤ（ＭＡＣアドレス）とを対応付けたレコードをＭＡＣ－ＩＰ対応表１１３に追加する。これにより、ＤＨＣＰサーバに至る通信系路上のポートがすべてｔｒｕｓｔｅｄ ｐｏｒｔに設定された第２のスイッチ２２に対しても固定のＩＰアドレスを機器交換後も割り当てることが可能になる。

（補足１）
ＴＮＤＩＲの概念を補足説明する。
図１０はＴＮＤＩＲの概念図である。
ここではネットワークが列車内の複数機器で構成される鉄道ネットワークである場合を想定する。
同図に示すように、列車（Ｔｒａｉｎ）は1つ以上の編成（Ｃｏｎｓｉｓｔ）により構成される。1つの編成は1つ以上の車両（Ｖｅｈｉｃｌｅ）により構成される。車両には複数の機器（Ｄｅｖｉｃｅ）が搭載される。各機器は他の機器と互いに接続される。接続先は同じ車両内の機器とは限らず、他の車両に搭載されている機器かもしれない。この接続をＥｄｇｅあるいはＬｉｎｋと呼ぶ。ＴＮＤＩＲでは、Ｅｄｇｅを含む各オブジェクトに割り当てられる固有のＩＤによって管理される。

（補足２）
ＬＬＤＰフレームについて補足説明する。
ＬＬＤＰはデータリンク層のプロトコルであり、送受信にＩＰアドレスを使用しない。したがって、ＩＰアドレスを設定する前でも送受信可能である。
図１１はＬＬＤＰフレームの構成を示す図である。
ＬＬＤＰフレームはＥｔｈｅｒｎｅｔヘッダとＬＬＤＰＤＵ（ＬＬＤＰ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）により構成される。ＬＬＤＰＤＵはいくつかのＴＬＶ（ｔｙｐｅ,ｌｅｎｇｔｈ,ｖａｌｕｅ）により構成される。ＴＬＶには、ＬＬＤＰフレームの送信元機器を特定する情報であるＣｈａｓｓｉｓ ＩＤやＬＬＤＰフレームの送信に用いるポート番号などを格納することができる。

その他、本発明は、上述の実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

１０…ＤＨＣＰサーバ
１１…ＤＨＣＰサーバブロック
１２…ネットワーク管理ブロック
１３…ＩＰプロトコルスタック
１４…ＳＮＭＰマネージャ
１５…ドライバ
２１…第１のスイッチ
２２…第２のスイッチ
３１…第１のエンドデバイス
３２…第２のエンドデバイス
１００…ＤＨＣＰネットワークシステム
１１１…スコープ
１１２…ｏｐｔｉｏｎ８２対応表
１１２．ＭＡＣ－ＩＰ対応表
１１５…ＤＨＣＰサーバタスク
１２１…ＴＮＤＩＲ
１２２…ネットワーク管理タスク
１２３…ＭＩＢ監視タスク
１２４…ＬＬＤＰ受信タスク

Claims (5)

1. パケットを中継可能なネットワーク機器を含む複数の機器を含むネットワークの、前記各々の機器の接続場所に対して定義されたＩＰアドレスを記憶する記憶部を有し、
   第１のネットワーク機器を識別する第１の機器識別情報を含むＬＬＤＰフレームを受信し、前記第１のネットワーク機器の前記ネットワーク内の接続場所を判定し、前記判定された接続場所に定義されたＩＰアドレスと前記受信したＬＬＤＰフレームに含まれる第１の機器識別情報との対応関係を、ＩＰアドレス割り当て規則に追加するように構成された
   ＤＨＣＰサーバ。
2. 請求項１に記載のＤＨＣＰサーバであって、
   前記第１のネットワーク機器の前記ＬＬＤＰフレーム送信用のポートがｔｒｕｓｔｅｄｐｏｒｔである
   ＤＨＣＰサーバ。
3. 請求項１又は２に記載のＤＨＣＰサーバであって、
   前記第１のネットワーク機器からＳＮＭＰにより、第２のネットワーク機器の第２の機器識別情報とインタフェース番号の情報を含むＬＬＤＰ－ＭＩＢを取得し、ＳＮＭＰエージェントのＩＰアドレスと前記ＬＬＤＰ－ＭＩＢに含まれるインタフェース番号の情報をもとに、前記第２のネットワーク機器の前記ネットワーク内の接続場所を判定し、前記判定された前記接続場所に定義されたＩＰアドレスと前記受信したＬＬＤＰフレームに含まれる第２の機器識別情報との対応関係を、前記ＩＰアドレス割り当て規則に追加するように構成された
   ＤＨＣＰサーバ。
4. パケットを中継可能なネットワーク機器を含む複数の機器を含むネットワークと、
   前記ネットワークの、前記各々の機器の前記ネットワーク内の接続場所に対して定義されたＩＰアドレスを記憶する記憶部を有し、
   第１のネットワーク機器を識別する第１の機器識別情報を含むＬＬＤＰフレームを受信し、前記第１のネットワーク機器の前記ネットワーク内の接続場所を判定し、前記判定された接続場所に定義されたＩＰアドレスと前記受信したＬＬＤＰフレームに含まれる第１の機器識別情報との対応関係を、ＩＰアドレス割り当て規則に追加するように構成されたＤＨＣＰサーバと
   を含むネットワークシステム。
5. ＤＨＣＰサーバが、パケットを中継可能なネットワーク機器を含む複数の機器を含むネットワークの、前記各々の機器の前記ネットワーク内の接続場所に対して定義されたＩＰアドレスを記憶し、
   第１のネットワーク機器を識別する第１の機器識別情報を含むＬＬＤＰフレームを受信し、前記第１のネットワーク機器の前記ネットワーク内の接続場所を判定し、前記判定された接続場所に定義されたＩＰアドレスと前記受信したＬＬＤＰフレームに含まれる第１の機器識別情報との対応関係を、ＩＰアドレス割り当て規則に追加する
   固定ＩＰアドレスの割り当て方法。

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