JP6764433B2 - 通信装置、通信方法及びプログラム - Google Patents

Description

本開示は、通信ポート単位に異なる通信ドメインに所属する通信装置、その通信方法、及びコンピュータをその通信装置として機能させるプログラムに関する。

モバイルの基地局間のネットワーク（ＮＷ；Ｎｅｔｗｏｒｋ）の遅延が比較的大きい場合においても、ユーザスループットを向上させる技術として、Ｄｕａｌ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙが検討されている（例えば、非特許文献１を参照。）。

ＮＴＴ ＤＯＣＯＭＯテクニカル・ジャーナル Ｖｏｌ． ２３ Ｎｏ．２（ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｎｔｔｄｏｃｏｍｏ．ｃｏ．ｊｐ／ｂｉｎａｒｙ／ｐｄｆ／ｃｏｒｐｏｒａｔｅ／ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ／ｒｄ／ｔｅｃｈｎｉｃａｌ＿ｊｏｕｒｎａｌ／ｂｎ／ｖｏｌ２３＿２／ｖｏｌ２３＿２＿００８ｊｐ．ｐｄｆ、２０１８年２月１６日検索）

図１は、メインの基地局と、セカンダリの基地局の所属するＩＰサブネットが異なっている状態で、Ｄｕａｌ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙによりスループット向上を図る場合を説明する図である。この場合、Ｄｕａｌ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙの通信経路を各基地局のゲートウェイにあたるルータ（ＧＷＲ；Ｇａｔｅｗａｙ Ｒｏｕｔｅｒ）にまで一旦折り返して通信する必要があり、ＧＷＲまでの通信帯域が余分に消費される課題があった。

この課題を解決する技術として、ＧＷＲ以外のレイヤ３（Ｌ３；Ｌａｙｅｒ ３）装置で折り返すことが考えられる。例えば、図２のようにＧＷＲまでのレイヤ２（Ｌ２；Ｌａｙｅｒ ２）ネットワークの中にＬ３ルータを挿入し、サブネットを分ける形態が考えられる。しかしながらこの場合、各基地局に設定追加が必要となり、基地局台数が非常に多い場合に、設定作業に多くの時間を要するという課題があった。

そこで、本発明は、上記課題を解決するために、各基地局へ設定追加をすることなく、Ｄｕａｌ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ実施時におけるＧＷＲまでの通信帯域の増加を抑制できる通信装置、通信方法及びプログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る通信装置は、異なるネットワーク間を跨ぐように配置され、通信パケットの宛先を確認し、可能な場合に通信経路を変更してショートカットさせることとした。

具体的には、本発明に係る通信装置は、複数の通信ポートを備え、異なる通信ドメイン間で通信パケットを転送可能とする通信装置であって、
前記通信ポートのそれぞれに対し、所属する通信ドメインと通信パケットの転送先のアドレスを通信レイヤ毎に設定する設定表と、
前記通信ポートが転送パケットを受信した時に、前記転送パケットから最上位である最上位通信レイヤ及び前記最上位通信レイヤより下位である下位通信レイヤの送信先のアドレス及び送信先の通信ドメインを読み取り、前記設定表から最上位通信レイヤの前記送信先のアドレスに対応する下位通信レイヤのアドレス及び通信ドメインを読み出し、前記設定表から読み出した下位通信レイヤのアドレスと前記転送パケットの下位通信レイヤの前記送信先のアドレスとが異なる場合に前記転送パケットの下位通信レイヤの前記送信先のアドレス及び通信ドメインを前記設定表から読み出した下位通信レイヤのアドレス及び通信ドメインに書き換え、前記転送パケットを前記設定表から読み出した下位通信レイヤのアドレス及び通信ドメインに対応する前記通信ポートから送信する方路変更を行う方路変更部と、
を備えることを特徴とする。

また、本発明に係る通信方法は、複数の通信ポートを備えた通信装置において異なる通信ドメイン間で通信パケットを転送可能とする通信方法であって、
前記通信ポートのそれぞれに対し、所属する通信ドメインと通信パケットの転送先のアドレスを通信レイヤ毎に設定された設定表を用い、
前記通信ポートが転送パケットを受信した時に、前記転送パケットから最上位である最上位通信レイヤ及び前記最上位通信レイヤより下位である下位通信レイヤの送信先のアドレス及び送信先の通信ドメインを読み取り、前記設定表から最上位通信レイヤの前記送信先のアドレスに対応する下位通信レイヤのアドレス及び通信ドメインを読み出し、前記設定表から読み出した下位通信レイヤのアドレスと前記転送パケットの下位通信レイヤの前記送信先のアドレスとが異なる場合に前記転送パケットの下位通信レイヤの前記送信先のアドレス及び通信ドメインを前記設定表から読み出した下位通信レイヤのアドレス及び通信ドメインに書き換え、前記転送パケットを前記設定表から読み出した下位通信レイヤのアドレス及び通信ドメインに対応する前記通信ポートから送信する
ことを特徴とする。

本通信装置は、通信パケットを従来より短い経路で伝送できるため通信帯域の増加を抑制することができる。また、この通信経路のショートカットは、本通信装置に設定すればよく、各基地局へ設定追加をする必要が無い。従って、本発明は、各基地局へ設定追加をすることなく、Ｄｕａｌ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ実施時におけるＧＷＲまでの通信帯域の増加を抑制できる通信装置及び通信方法を提供することができる。

本発明に係る通信装置は、転送パケットを受信した時に、前記転送パケットから最上位通信レイヤ及び下位通信レイヤの送信元のアドレス及び送信元の通信ドメインを読み取り、前記転送パケットを受信した前記通信ポートに対する該アドレス及び該通信ドメインが前記設定表の記載と異なる場合、前記転送パケットを受信した前記通信ポートに対するアドレス及び通信ドメインとして前記転送パケットから読み取った最上位通信レイヤ及び下位通信レイヤの送信元のアドレス及び送信元の通信ドメインを前記設定表に記載する表更新を行う更新部をさらに備えることを特徴とする。
本通信装置は、通信パケットを転送させるだけで、新規なショートカット経路を学習することができる。なお、全てショートカット経路を学習させると正常な転送ができなくなる場合があるので、次のような対策をしておく。

本発明に係る通信装置は、
特定の通信ポート、特定の通信レイヤのアドレス、及び特定の通信ドメインの少なくとも１つ、又は前記特定の通信ポート、前記特定の通信レイヤのアドレス、及び前記特定の通信ドメインの少なくとも２つで構成される組み合わせが予め記載された例外設定部と、
前記転送パケットを受信した前記通信ポート、前記転送パケットを送信する前記通信ポート、前記転送パケットから読み取ったいずれかの通信レイヤの送信元のアドレス、前記転送パケットから読み取ったいずれかの通信レイヤの送信先のアドレス、前記転送パケットの送信元の通信装置が所属するいずれかの通信ドメイン、及び前記転送パケットの送信先の通信装置が所属するいずれかの通信ドメインの少なくとも１つ、又は前記転送パケットを受信した前記通信ポート、前記転送パケットを送信する前記通信ポート、前記転送パケットから読み取ったいずれかの通信レイヤの送信元のアドレス、前記転送パケットから読み取ったいずれかの通信レイヤの送信先のアドレス、前記転送パケットの送信元の通信装置が所属するいずれかの通信ドメイン、及び前記転送パケットの送信先の通信装置が所属するいずれかの通信ドメインの少なくとも２つで構成される組み合わせが前記例外設定部に記載されている場合、前記方路変更部に前記方路変更をさせない機能と、
をさらに備えることを特徴とする。

本発明に係る通信装置は、受信した転送パケットから読み取った最上位通信レイヤの前記送信先のアドレスがマルチキャストアドレスの場合、前記方路変更部に前記方路変更をさせない機能をさらに備えることを特徴とする。

また、所定の場合に転送パケットを廃棄するように設定しておくことが好ましい。
本発明に係る通信装置は、
特定の通信ポート、特定の通信レイヤのアドレス、及び特定の通信ドメインの少なくとも１つ、又は前記特定の通信ポート、前記特定の通信レイヤのアドレス、及び前記特定の通信ドメインの少なくとも２つで構成される組み合わせが予め記載された遮断対象設定部と、
前記転送パケットを受信した前記通信ポート、前記転送パケットを送信する前記通信ポート、前記転送パケットから読み取ったいずれかの通信レイヤの送信元のアドレス、前記転送パケットから読み取ったいずれかの通信レイヤの送信先のアドレス、前記転送パケットの送信元の通信装置が所属するいずれかの通信ドメイン、及び前記転送パケットの送信先の通信装置が所属するいずれかの通信ドメインの少なくとも１つ、又は前記転送パケットを受信した前記通信ポート、前記転送パケットを送信する前記通信ポート、前記転送パケットから読み取ったいずれかの通信レイヤの送信元のアドレス、前記転送パケットから読み取ったいずれかの通信レイヤの送信先のアドレス、前記転送パケットの送信元の通信装置が所属するいずれかの通信ドメイン、及び前記転送パケットの送信先の通信装置が所属するいずれかの通信ドメインの少なくとも２つで構成される組み合わせが前記遮断対象設定部に記載されている場合、前記方路変更部に対して前記転送パケットを送信させない機能と、
を備えることを特徴とする。

本発明は、前記通信装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムである。本発明に係る通信装置はコンピュータとプログラムによっても実現でき、プログラムを記録媒体に記録することも、ネットワークを通して提供することも可能である。

本発明は、各基地局へ設定追加をすることなく、Ｄｕａｌ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ実施時におけるＧＷＲまでの通信帯域の増加を抑制できる通信装置、通信方法及びプログラムを提供することができる。

本発明の課題を説明する図である。 本発明の課題を説明する図である。 本発明に係る通信装置を含む通信システムを説明する図である。 本発明に係る通信装置の動作を説明する図である。 本発明に係る通信装置を説明する図である。 本発明に係る通信方法を説明するシーケンス図である。 本発明に係る通信装置の動作を説明する図である。 本発明に係る通信装置を説明する図である。 本発明に係る通信方法を説明するシーケンス図である。 本発明に係る通信装置の動作を説明する図である。 本発明に係る通信装置を説明する図である。 本発明に係る通信方法を説明するシーケンス図である。 本発明に係る通信装置の動作を説明する図である。 本発明に係る通信装置の動作を説明する図である。 本発明に係る通信装置の動作を説明する図である。 本発明に係る通信装置の動作を説明する図である。 本発明に係る通信装置を説明する図である。 本発明に係る通信方法を説明するシーケンス図である。 本発明に係る通信装置が有する設定表を説明する図である。 本発明に係る通信装置が有する設定表を説明する図である。 本発明に係る通信装置を含む通信システムの各通信区間におけるパケットのヘッダー内容を説明する図である。 本発明に係る通信装置が有する設定表を説明する図である。

添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。

（実施形態１）
図３は、本実施形態の通信装置３０１を備え、Ｄｕａｌ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙを実施する通信システムを説明する図である。図４は、通信装置３０１の動作を説明する図である。図４及び以降の図において、“Ｄｅｓ ＩＰ：”は転送パケットＰ１の宛先のＩＰアドレス（Ｌ３レイヤにおけるアドレス）、“Ｄｅｓ ＭＡＣ：”は転送パケットＰ１の宛先のＭＡＣアドレス（Ｌ２レイヤにおけるアドレス）を意味する。

通信装置３０１は、複数の通信ポートを備え、異なる通信ドメイン間で通信パケットを転送可能とする通信装置であって、
前記通信ポートのそれぞれに対し、所属する通信ドメインと通信パケットの転送先のアドレスを通信レイヤ毎に設定する設定表５１と、
前記通信ポートが転送パケットを受信した時に、前記転送パケットから最上位である最上位通信レイヤ及び前記最上位通信レイヤより下位である下位通信レイヤの送信先のアドレス及び送信先の通信ドメインを読み取り、設定表５１から最上位通信レイヤの前記送信先のアドレスに対応する下位通信レイヤのアドレス及び通信ドメインを読み出し、設定表５１から読み出した下位通信レイヤのアドレスと前記転送パケットの下位通信レイヤの前記送信先のアドレスとが異なる場合に前記転送パケットの下位通信レイヤの前記送信先のアドレス及び通信ドメインを設定表５１から読み出した下位通信レイヤのアドレス及び通信ドメインに書き換え、前記転送パケットを設定表５１から読み出した下位通信レイヤのアドレス及び通信ドメインに対応する前記通信ポートから送信する方路変更を行う方路変更部５２と、
を備える。

図５は、通信装置３０１の機能を説明するブロック図である。通信装置３０１は、通信ポート単位に異なる通信ドメインに所属する通信装置であって、
各通信ドメイン内に所属する他の通信装置へ送付する際に使用すべき通信レイヤごとのアドレスを、通信ドメインと、送信に用いる自装置における通信ポートを示す値、と組みで記憶する第一記憶部１１と、
通信パケットを受信する受信部１２と、
受信した通信パケットの通信レイヤごとの送信先アドレスおよび通信ドメインを読み取りする第一読み取り部１３と、
事前に定められた第一の通信レイヤに対する、第一読み取り部１３で得た送信先アドレスをもとに、第一記憶部１１で得たアドレスの組のうち、第一の通信レイヤより低い各レイヤのアドレスの部分を参照し、第一読み取り部１３で得た送信先アドレスと異なる場合に書き替え可、同じ場合に書き替え不可と判別する第一判別部１４と、
第一判別部１４で書き替え可と判別した場合に、当該通信パケット内の第一の通信レイヤより低い各レイヤの送信先アドレスおよび通信ドメインの値を、第一記憶部１１で得た第一通信レイヤより低い各レイヤの送信先アドレスおよび通信ドメインの値へ書き替える第一書き替え部１５と、
当該通信パケット内の、事前に定められた第一よりも低い第二の通信レイヤの送信先アドレスをもとに、第一記憶部１１で得た通信ポートより、当該通信パケットを送信する送信部１６と、
を持つ。

なお、第一記憶部１１は、設定表５１に記憶すべき値を記憶する構成としてもよい。また、方路変更部５２は、第一記憶部１１、第一読み取り部１３、第一判別部１４、及び第一書き換え部１５に相当する。

各機能ブロック間で伝送される情報は次の通りである。
Ｊ０１：通信パケットより読み出された各通信レイヤにおける送信先アドレスと通信ドメインの組。
Ｊ０２：通信パケットより読み出された第一の通信レイヤにおける送信先アドレスと通信ドメイン。
Ｊ０３：通信パケットより読み出された第一の通信レイヤにおける送信先アドレスと通信ドメインとに紐づいて記憶されている、第一の通信レイヤより低い各通信レイヤのアドレスと通信ドメインの組。
Ｊ０４：書き替えの可否。書き替え可の場合、第一記憶部１１より得た 第一の通信レイヤより低い各通信レイヤのアドレスおよび通信ドメイン。
Ｊ０５：通信パケットより読み出された通信ドメインと、第一の通信レイヤにおける送信先アドレスと紐づいて記憶されている、送信に用いる通信ポート。
また、第一書き換え部１５で行われる作業は次の通りである。
Ｋ０１：書き替え可の場合、通信パケットの第一の通信レイヤより低い各通信レイヤの送信先アドレスおよび通信ドメインを第一判別部１４より得たアドレスおよび通信ドメインに書き替え。

図６は、通信装置３０１の動作を説明するシーケンス図である。複数の通信ポートを備えた通信装置３０１は、異なる通信ドメイン間で通信パケットを転送可能とするために、
前記通信ポートのそれぞれに対し、所属する通信ドメインと通信パケットの転送先のアドレスを通信レイヤ毎に設定された設定表５１を用い、
前記通信ポートが転送パケットを受信した時に（ステップＳ０１）、
前記転送パケットから最上位である最上位通信レイヤ及び前記最上位通信レイヤより下位である下位通信レイヤの送信先のアドレス及び送信先の通信ドメインを読み取り（ステップＳ０２）、
設定表５１から最上位通信レイヤの前記送信先のアドレスに対応する下位通信レイヤのアドレス及び通信ドメインを読み出し、設定表５１から読み出した下位通信レイヤのアドレスと前記転送パケットの下位通信レイヤの前記送信先のアドレスとが異なる場合に（ステップＳ０３にてＹｅｓ）
前記転送パケットの下位通信レイヤの前記送信先のアドレス及び通信ドメインを設定表５１から読み出した下位通信レイヤのアドレス及び通信ドメインに書き換え（ステップＳ０４）、
前記転送パケットを設定表５１から読み出した下位通信レイヤのアドレス及び通信ドメインに対応する前記通信ポートから送信する（ステップＳ０５）。

通信装置３０１は、自装置の各ポートにいずれのＩＰ／ＭＡＣアドレスの他の通信装置がいずれのｓｕｂｎｅｔ／ＶＬＡＮ ＩＤに紐づけられて接続されているかが設定されている。例えば、通信装置３０１は、図１９の設定表を有していてもよい。

第一読み取り部１３は、受信した通信パケットの送信先ＩＰアドレス及びＭＡＣアドレスを読み出す（ステップＳ０２、Ｊ０１）。第一判別部１４は、当該のＩＰアドレスをもとに、自装置で記憶しているＭＡＣアドレスと通信パケットの送信先ＭＡＣアドレスが異なるかを判別する（ステップＳ０３、Ｊ０２、Ｊ０３）。ＭＡＣアドレスが異なる場合（ステップＳ０３にて“Ｙｅｓ”）には、第一書き換え部１５は当該通信パケットの宛先ＭＡＣアドレスを自装置で記憶しているＭＡＣアドレスへ書き替える（ステップＳ０４、Ｊ０４、Ｋ０１）。その後、送信部１６は、図１９の設定表において書き替えた宛先ＭＡＣアドレスに紐づくＶＬＡＮ ＩＤおよびポートより当該通信パケットを送信する（ステップＳ０５、Ｊ０５）。なお上記の送信先ＭＡＣアドレスが異なるかの判別において異ならない場合（ステップＳ０３にて“Ｎｏ”）には、第一書き換え部１５は宛先ＭＡＣアドレスを書き替えず、送信部１６は当該通信パケットの宛先ＭＡＣアドレスに従い当該通信パケットを送信する。

（実施形態２）
実施形態１ではＬ２プロトコルのみ利用する形態を示したが、ここではＶｘＬＡＮ等Ｌ２よりも上位のプロトコルも利用する形態を説明する。通信パケットＰ１がＶｘＬＡＮ等の上位プロコトルでカプセルされた場合、Ｌ２のみならずカプセル化されたＨｅａｄｅｒ情報も書き替える必要がある。

図７は、ＶｘＬＡＮ（Ｌ３）のプロトコルを用いてＬ２をカプセルした場合の一例を説明する図である。それぞれのサブネット内にＬ３ネットワーク（ＶｘＬＡＮ）が形成され、その入出力部分にＶＴＥＰ装置が配置される。それぞれのＶＴＥＰ装置には、ドメイン、ＩＰアドレス及びＭＡＣアドレスが割り振られる。

図２０は、本実施形態の通信装置３０１が有する設定表である。図２１は、転送される通信パケットＰ１の各通信区間におけるＨｅａｄｅｒ情報を説明する表である。第一書き換え部１５は通信区間γのためにＬ２ Ｈｅａｄｅｒだけでなく、ＶｘＬＡＮ Ｈｅａｄｅｒも書き替える。このように、Ｌ３およびＶｘＬＡＮのＨｅａｄｅｒ情報の書き換えを行うことで所望の動作が実現できる。

ここではＶｘＬＡＮによるカプセリングを例にしたが、その他ＭＰＬＳ−ＴＰ等の通信プロトコルにおいても同様である。

（実施形態３）
実施形態１では図１９の表のような情報を予め通信装置３０１に静的に設定する等により記憶させる形態を示したが、ここでは通信装置３０１と他装置との間でやりとりされる通信パケットをもとに図１９の表を動的に学習する場合の形態を示す。

通信装置３０２は、図５の通信装置３０１と比較して、
転送パケットを受信した時に、前記転送パケットから最上位通信レイヤ及び下位通信レイヤの送信元のアドレス及び送信元の通信ドメインを読み取り、前記転送パケットを受信した前記通信ポートに対する該アドレス及び該通信ドメインが設定表５１の記載と異なる場合、前記転送パケットを受信した前記通信ポートに対するアドレス及び通信ドメインとして前記転送パケットから読み取った最上位通信レイヤ及び下位通信レイヤの送信元のアドレス及び送信元の通信ドメインを設定表５１に記載する表更新を行う更新部５３をさらに備える。

図８は、通信装置３０２の機能を説明するブロック図である。通信装置３０２は、図５の通信装置３０１に対して更新部５３の第二読み取り部１７と第二判別部１８をさらに備えている。
第二読み取り手段１７は、受信したパケットの通信レイヤごとの送信元アドレスおよび通信ドメイン、及び受信した通信ポートを読み取りする。
第二判別部１８は、第二読み取り手段１７が読み取った情報Ｊ０６と、第一記憶手段１１で記憶している各通信レイヤのアドレス、通信ドメイン、及び通信ポートの情報を比較し、異なるもしくは記憶されていない場合には第一記憶手段１１で記憶しているアドレス、通信ドメインおよび通信ポートの情報を更新する。

具体的には、第二読み取り部１７は、受信した通信パケットの通信レイヤ、送信元アドレス、またその通信ドメイン、受信した通信ポートを読み取る。読み取った情報は第二判別部１８において第一記憶部１１が設定表５１に記憶した過去の学習結果と比較される。その結果、第二判別部１８は、過去に学習していない情報であれば第一記憶部１１に設定表５１に新たに書き込ませ、過去の学習結果と異なる情報であれば第一記憶部１１に設定表５１に情報の書き換えさせる。

図５の通信装置３０１に対して通信装置３０２の各機能ブロック間で伝送される新たな情報は次の通りである。
Ｊ６：通信パケットより読み出された通信レイヤ、送信元アドレス、通信ドメイン及び通信ポートの組。
Ｊ７：設定表５１に記憶されている通信レイヤ、アドレス、通信ドメイン及び通信ポートの組。
Ｊ８：設定表５１に過去に記憶している情報と異なる場合、新規に得た通信レイヤ、アドレス、通信ドメイン及び通信ポートの組。

図９は、通信装置３０２の動作を説明するシーケンス図である。図６の通信装置３０１のシーケンス図に比べて、送信先ＩＰアドレスと記憶しているアドレスが異なるかを判別する過程（ステップＳ０６）と、送信元IPアドレスと送信元ＭＡＣアドレス、送信元ＶＬＡＮ及び通信ポートを組みで記憶する過程（ステップＳ０７）が増えている。

通信装置３０２が通信装置３０１に対して新たに行う作業は次の通りである。第二読み取り部１７は、受信した通信パケットの通信レイヤ、送信元アドレス、またその通信ドメイン、受信した通信ポートを読み取る（ステップＳ０２）。第二判別部１８は、第二読み取り部１７が読み取った情報Ｊ０６と第一記憶部１１が設定表５１に記憶した過去の学習情報Ｊ０７とを比較する（ステップＳ０６）。その結果、情報Ｊ０６とＪ０７とが同一であれば、図６で説明したように第一判別部１４がステップＳ０３を行う。一方、情報Ｊ０６とＪ０７とが同一でなければ、第二判別部１８は、第一記憶部１１に設定表５１に新たに書き込ませる、あるいは設定表５１に情報の書き換えさせる。
これにより、通信装置３０１に静的に予め設定を入れずとも、図１９の表のような情報を学習により記憶することができる。

（実施形態４）
本実施形態では、図１０のように装置Ｙ（ルータ）がサブネットＡとＢの他に接続しているサブネットＣの装置ｘと通信する例を説明する。本実施形態では、まず、装置ｚから装置ｗまでの通信は実施形態３で説明したように学習した情報を用いてパケットの宛先を書き替えて転送することで通信帯域の増減抑制を実現できるものの、装置ｚから装置ｘへの通信において学習した情報をもとに書き替えて転送しようとすると課題が生じることを説明する。

例えば、装置ｘから装置ｚ及び装置ｗへの通信がなされた場合に、通信装置３０３は、ｐｏｒｔ１にて送信元ＩＰアドレスｘｘ、送信元ＭＡＣアドレスＹ、ＶＬＡＮ１０の通信パケットＰ２を、ｐｏｒｔ２にて送信元ＩＰアドレスｘｘ、送信元ＭＡＣアドレスＹ’、ＶＬＡＮ２０の通信パケットＰ３をそれぞれ受信する。実施形態３の通信装置３０２であれば、図８で説明したブロック図及び図９のシーケンス図のように動作するため、受信した通信パケットに応じて学習し、図２２の設定表を作成する。

このような場合、図２２の設定表のようにＩＰアドレスｘｘに対するＭＡＣアドレスとしてＹ／Ｙ’の２つが学習されることになる。この状態で、装置ｚから装置ｘへの通信が行われる場合、通信装置３０２であればＭＡＣアドレスＹ／Ｙ’のどちらに書き替えてよいかが分からず正常な転送ができない恐れがある。このような状態は、転送装置と送信元装置との間でＬ３スイッチ等によるＬ３での処理（図１０では装置ＹによるＬ３での処理）が行われ、送信元ＩＰアドレスと送信元ＭＡＣアドレスに不一致が生じる場合に起こり得る。

このような事態を避けるには、パケットの宛先を書き換えをしないで転送するようにすればよい。具体的には、予め通信装置３０３に対して書き替え可否とＩＰアドレスの組をリストとして設定しておき、通信装置３０３において書き換えを実施してよいか判断するような動作をすればよい。

通信装置３０３は、図８の通信装置３０２と比較して、
特定の通信ポート、特定の通信レイヤのアドレス、及び特定の通信ドメインの少なくとも１つ、又は前記特定の通信ポート、前記特定の通信レイヤのアドレス、及び前記特定の通信ドメインの少なくとも２つで構成される組み合わせが予め記載された例外設定部と、
前記転送パケットを受信した前記通信ポート、前記転送パケットを送信する前記通信ポート、前記転送パケットから読み取ったいずれかの通信レイヤの送信元のアドレス、前記転送パケットから読み取ったいずれかの通信レイヤの送信先のアドレス、前記転送パケットの送信元の通信装置が所属するいずれかの通信ドメイン、及び前記転送パケットの送信先の通信装置が所属するいずれかの通信ドメインの少なくとも１つ、又は前記転送パケットを受信した前記通信ポート、前記転送パケットを送信する前記通信ポート、前記転送パケットから読み取ったいずれかの通信レイヤの送信元のアドレス、前記転送パケットから読み取ったいずれかの通信レイヤの送信先のアドレス、前記転送パケットの送信元の通信装置が所属するいずれかの通信ドメイン、及び前記転送パケットの送信先の通信装置が所属するいずれかの通信ドメインの少なくとも２つで構成される組み合わせが前記例外設定部に記載されている場合、前記方路変更部に前記方路変更をさせない機能と、
をさらに備える。

図１１は、本実施形態の通信装置３０３の機能を説明するブロック図である。通信装置３０３は、図８の通信装置３０２に対して例外設定部５４である第二記憶部１９と方路変更をさせない機能５５である第三判別部２０をさらに備えている。

第二の記憶部１９は、各通信レイヤの送信元アドレスと送信先アドレスのいずれかもしくは組合せ、もしくは、当該通信パケットの送信元通信装置の所属する各通信レイヤの通信ドメインと送信先通信装置の所属する通信ドメインのいずれかもしくは組合せ、もしくは、当該通信装置において当該通信パケットを受信したポートと当該通信パケットを送信するポートのいずれかもしくは組合せ、のいずれかもしくは組合せに対して、第一の書き換えの実施可否を記憶する。
第三判別部２０は、第一判別部１４が、第一読み取り部１３で得られた情報のうち、第一の通信レイヤの送信元アドレスおよび通信ドメインに対して、もしくは、前記第二読み取り部１７で得られたうち、第一の通信レイヤの送信先アドレスおよび通信ドメインに対して、第二記憶部１９で記憶されたアドレスと通信ドメインと通信ポートに紐づいて記憶されている書き替えの実施可否も参照し、書き替えの実施可否を判別する。
第一書き換え部１５は、第三判別２０が書き替え実施不可と判断した場合に、Ｋ５作業を実施しないまま、当該通信パケット内の、当該通信装置で扱える最も低い通信レイヤの送信先アドレスをもとに、第二記憶部１９で得た通信ドメインの通信ポートより当該通信パケットを送信する。

図８の通信装置３０２に対して通信装置３０３の各機能ブロック間で伝送される新たな情報は次の通りである。
Ｊ９：通信パケットより読み出された第一の通信レイヤにおける送信先アドレスと送信元アドレスの組等。
Ｊ１０：書き換えの可否。

図１２は、通信装置３０３の動作を説明するシーケンス図である。図６の通信装置３０１のシーケンス図に比べて、送信先ＩＰアドレスと送信元ＩＰアドレスの組と紐づいて記憶されている書き替え可否の情報を確認する過程（ステップＳ０８）が増えている。

例えば、図１０の例では、第二記憶部１９にＩＰアドレスｚｚからＩＰアドレスｗｗへの通信は書き替えしてよいが、ＩＰアドレスｚｚからＩＰアドレスｘｘへの通信は書き替えしないと記憶させればよい。これにより第三判別部２０が装置ｚから装置ｘへのパケットについてアドレス書き換えを行わないと判断する（第一書き換え部１５にＫ５作業をさせない）ので、通信装置３０３は同じＶＬＡＮ内で接続性のあるｐｏｒｔ１のみから転送することができる。

ここでは送信元および送信先ＩＰアドレスの組をもとに書き替え可否を判断することを例にあげたが、送信元ＩＰアドレスのみから、送信先ＩＰアドレスのみから判断することも考えられる。またＩＰアドレスのみならず、ＭＡＣアドレス等他の通信レイヤのアドレスから判断する例も考えられる。またＶＬＡＮ等の通信ドメインから判断する例、あるいは通信ポートから判断する例も考えられる。

（実施形態５）
本実施形態では、パケットがマルチキャストである例を説明する。通信装置３０４にＩＰマルチキャストＰ４が入力された場合、通信装置３０４の動作として、送信元装置が所属するＶＬＡＮ内のポートにマルチキャストする場合（図１３）と、接続されている全てのポートにマルチキャストする（図１４）場合の２つのパタンが想定される。

ここで図１４のように異なるＶＬＡＮに対してマルチキャスト通信をした場合、ＩＰマルチキャストのグループ範囲によっては装置Ｙなどに同じフレームが複数届く可能性があるため、通信帯域の有効活用という観点から避けるべきである。そのため図１３のように所属するＶＬＡＮ内にのみマルチキャストする動作の方が望ましい。

通信装置３０４は、受信した転送パケットから読み取った最上位通信レイヤの前記送信先のアドレスがマルチキャストアドレスの場合、方路変更部５２に前記方路変更をさせない機能をさらに備える。

ＩＰマルチキャストかどうかは、宛先のＩＰアドレスがマルチキャストアドレスであるかどうかを識別できればよい。第一判別部１４は、受信したパケットＰ４がマルチキャストアドレスであると識別した場合には、第一書き換え部１５に対して書き換えを行わないと予め設定しておくことで、通信装置３０４はパケットＰ４の送信元装置が所属するＶＬＡＮ内のみにマルチキャストすることとなる。

（実施形態６）
図１５は、本実施形態の状況を説明する図である。通信装置３０５は、実施形態１の通信装置３０１と同様な動作をする場合、装置Ｚだけでなく、他のＶＬＡＮに所属する装置Ｘも装置Ｗへ通信を行うことができる。このため、悪意のある攻撃者である装置Ｘから装置Ｗへの通信を遮断したい場合が考えられる。

例えば、通信を遮断するために、送信元の装置が所属するＶＬＡＮを識別し、通信可否を判別することが考えられる。図１５の場合、ＶＬＡＮ１０に所属する装置から送信された通信パケットのみを通信可とすればよい。ここでは送信元の装置が所属するＶＬＡＮをもとに通信可否を判別することを述べたが、送信元と送信先装置のＶＬＡＮの組をもとに判別してもよい（例えば、送信元ＶＬＡＮ１０、送信先ＶＬＡＮ２０の組を送信可能とする）。また、ＶＬＡＮではなく装置アドレスをもとに判別してもよい。

また図１６は、本実施形態の他の状況を説明する図である。通信装置３０５に接続する複数ＶＬＡＮにおいて同じＩＰアドレスが割り当てられている（図１６の例では装置Ｗと装置Ｗ’ともにＩＰアドレスｗｗが割り当てられている）ことがある。この場合、通信装置３０５は、装置ＺからＩＰアドレスｗｗに送信しようとしても装置Ｗと装置Ｗ’のどちらに通信してよいかが判別がつかなくなる。このような状況を避けるため、上記と同様に通信装置３０５がＶＬＡＮや装置アドレスをもとに通信可否を判別することが考えられる。

通信装置３０５は、図１１の通信装置３０３と比較して、
特定の通信ポート、特定の通信レイヤのアドレス、及び特定の通信ドメインの少なくとも１つ、又は前記特定の通信ポート、前記特定の通信レイヤのアドレス、及び前記特定の通信ドメインの少なくとも２つで構成される組み合わせが予め記載された遮断対象設定部５６と、
前記転送パケットを受信した前記通信ポート、前記転送パケットを送信する前記通信ポート、前記転送パケットから読み取ったいずれかの通信レイヤの送信元のアドレス、前記転送パケットから読み取ったいずれかの通信レイヤの送信先のアドレス、前記転送パケットの送信元の通信装置が所属するいずれかの通信ドメイン、及び前記転送パケットの送信先の通信装置が所属するいずれかの通信ドメインの少なくとも１つ、又は前記転送パケットを受信した前記通信ポート、前記転送パケットを送信する前記通信ポート、前記転送パケットから読み取ったいずれかの通信レイヤの送信元のアドレス、前記転送パケットから読み取ったいずれかの通信レイヤの送信先のアドレス、前記転送パケットの送信元の通信装置が所属するいずれかの通信ドメイン、及び前記転送パケットの送信先の通信装置が所属するいずれかの通信ドメインの少なくとも２つで構成される組み合わせが遮断対象設定部５６に記載されている場合、方路変更部５２に対して前記転送パケットを送信させない機能５７と、
を備える。

図１７は、本実施形態の通信装置３０５の機能を説明するブロック図である。通信装置３０５は、図１１の通信装置３０３に対して、遮断対象設定部の第三記憶部２１および転送パケットを送信させない機能である第四判別部２２を備え、第二記憶部１９を備えない。

第三記憶部２１は、各通信レイヤの送信元アドレスと送信先アドレスのいずれかもしくは組合せ、もしくは、当該通信パケットの送信元通信装置の所属する各通信レイヤの通信ドメインと送信先通信装置の所属する通信ドメインのいずれかもしくは組合せ、もしくは、当該通信装置において当該通信パケットを受信したポートと当該通信パケットを送信するポートのいずれかもしくは組合せ、のいずれかもしくは組合せに対して、通信可否を記憶する。
第四判別部２２は、第一読み取り部１３で得られたうち、第二の通信レイヤの送信元アドレスおよび通信ドメインに対して、もしくは、第二読み取り部１７で得られたうち、第二の通信レイヤの送信先アドレスおよび通信ドメインに対して、第三記憶手段２１で得たアドレスと通信ドメインと通信ポートに紐づいて記憶されている通信可否を参照し通信可否を判別する。
送信部１６は、第四判別部２２が通信不可と判断した通信パケットを送信しない。

図１１の通信装置３０３に対して通信装置３０５の各機能ブロック間で伝送される新たな情報は次の通りである。
Ｊ１１：通信パケットより読み出された各通信レイヤにおける送信先アドレスと通信ドメインの組。
Ｊ１２：通信パケットより読み出された 第一の通信レイヤにおける送信先アドレスと送信元アドレスの組等。
Ｊ１３：送信の可否。

図１８は、通信装置３０５の動作を説明するシーケンス図である。図６の通信装置３０１のシーケンス図に比べて、送信元ＩＰアドレスと送信先ＩＰアドレスの組に紐づいて記憶されている送信可否をもとに送信するかどうかを判別する過程（ステップＳ０９）が増えている。

なお、本実施形態では第二記憶部１９を備えない通信装置３０５を説明したが、実施形態４の通信装置３０３で説明した第二記憶部１９を備えることも可能である。つまり、通信装置３０５が第二記憶部１９を備える場合、実施形態４の通信装置３０３で説明した動作も行う。このように、各実施形態は本発明に係る通信装置の例であって、各実施形態で説明した機能は組み合わせることができる。

［付記］
以下は、本実施形態の通信装置を説明したものである。
本発明の目的は、例えば図３のようにＬ２−ＮＷ内に通信装置３０１を挿入し、通信装置３０１の内部で通信パケットの宛先変更等を実施し、各基地局間を従来より短い経路で通信できるようにする。

本発明を用いることで、ＧＷＲまでの通信帯域が余分に消費される課題を解決するにあたって、各基地局に設定追加する必要がなくなり、基地局台数が非常に多い場合に、設定作業に多くの時間を要するという課題を解決できる。

１１：第一記憶部
１２：受信部
１３：第一読み取り部
１４：第一判別部
１５：第一書き換え部
１６：送信部
１７：第二読み取り部
１８：第二判別部
１９：第二記憶部
２０：第三判別部
２１：第三記憶部
２２：第四判別部
５１：設定表
５２：方路変更部
５３：更新部
５４：例外設定部
５５：方路変更をさせない機能
５６：遮断対象設定部
５７：転送パケットを送信させない機能
３０１〜３０５：通信装置

Claims (7)

1. 複数の通信ポートを備え、異なる通信ドメイン間で通信パケットを転送可能とする通信装置であって、
   前記通信ポートのそれぞれに対し、所属する通信ドメインと通信パケットの転送先のアドレスを通信レイヤ毎に設定する設定表と、
   前記通信ポートが転送パケットを受信した時に、前記転送パケットから最上位である最上位通信レイヤ及び前記最上位通信レイヤより下位である下位通信レイヤの送信先のアドレス及び送信先の通信ドメインを読み取り、前記設定表から最上位通信レイヤの前記送信先のアドレスに対応する下位通信レイヤのアドレス及び通信ドメインを読み出し、前記設定表から読み出した下位通信レイヤのアドレスと前記転送パケットの下位通信レイヤの前記送信先のアドレスとが異なる場合に前記転送パケットの下位通信レイヤの前記送信先のアドレス及び通信ドメインを前記設定表から読み出した下位通信レイヤのアドレス及び通信ドメインに書き換え、前記転送パケットを前記設定表から読み出した下位通信レイヤのアドレス及び通信ドメインに対応する前記通信ポートから送信する方路変更を行う方路変更部と、
   を備えることを特徴とする通信装置。
2. 転送パケットを受信した時に、前記転送パケットから最上位通信レイヤ及び下位通信レイヤの送信元のアドレス及び送信元の通信ドメインを読み取り、前記転送パケットを受信した前記通信ポートに対する該アドレス及び該通信ドメインが前記設定表の記載と異なる場合、前記転送パケットを受信した前記通信ポートに対するアドレス及び通信ドメインとして前記転送パケットから読み取った最上位通信レイヤ及び下位通信レイヤの送信元のアドレス及び送信元の通信ドメインを前記設定表に記載する表更新を行う更新部
   をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
3. 特定の通信ポート、特定の通信レイヤのアドレス、及び特定の通信ドメインの少なくとも１つ、又は前記特定の通信ポート、前記特定の通信レイヤのアドレス、及び前記特定の通信ドメインの少なくとも２つで構成される組み合わせが予め記載された例外設定部と、
   前記転送パケットを受信した前記通信ポート、前記転送パケットを送信する前記通信ポート、前記転送パケットから読み取ったいずれかの通信レイヤの送信元のアドレス、前記転送パケットから読み取ったいずれかの通信レイヤの送信先のアドレス、前記転送パケットの送信元の通信装置が所属するいずれかの通信ドメイン、及び前記転送パケットの送信先の通信装置が所属するいずれかの通信ドメインの少なくとも１つ、又は前記転送パケットを受信した前記通信ポート、前記転送パケットを送信する前記通信ポート、前記転送パケットから読み取ったいずれかの通信レイヤの送信元のアドレス、前記転送パケットから読み取ったいずれかの通信レイヤの送信先のアドレス、前記転送パケットの送信元の通信装置が所属するいずれかの通信ドメイン、及び前記転送パケットの送信先の通信装置が所属するいずれかの通信ドメインの少なくとも２つで構成される組み合わせが前記例外設定部に記載されている場合、前記方路変更部に前記方路変更をさせない機能と、
   をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の通信装置。
4. 受信した転送パケットから読み取った最上位通信レイヤの前記送信先のアドレスがマルチキャストアドレスの場合、前記方路変更部に前記方路変更をさせない機能
   をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の通信装置。
5. 特定の通信ポート、特定の通信レイヤのアドレス、及び特定の通信ドメインの少なくとも１つ、又は前記特定の通信ポート、前記特定の通信レイヤのアドレス、及び前記特定の通信ドメインの少なくとも２つで構成される組み合わせが予め記載された遮断対象設定部と、
   前記転送パケットを受信した前記通信ポート、前記転送パケットを送信する前記通信ポート、前記転送パケットから読み取ったいずれかの通信レイヤの送信元のアドレス、前記転送パケットから読み取ったいずれかの通信レイヤの送信先のアドレス、前記転送パケットの送信元の通信装置が所属するいずれかの通信ドメイン、及び前記転送パケットの送信先の通信装置が所属するいずれかの通信ドメインの少なくとも１つ、又は前記転送パケットを受信した前記通信ポート、前記転送パケットを送信する前記通信ポート、前記転送パケットから読み取ったいずれかの通信レイヤの送信元のアドレス、前記転送パケットから読み取ったいずれかの通信レイヤの送信先のアドレス、前記転送パケットの送信元の通信装置が所属するいずれかの通信ドメイン、及び前記転送パケットの送信先の通信装置が所属するいずれかの通信ドメインの少なくとも２つで構成される組み合わせが前記遮断対象設定部に記載されている場合、前記方路変更部に対して前記転送パケットを送信させない機能と、
   を備えることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の通信装置。
6. 複数の通信ポートを備えた通信装置において異なる通信ドメイン間で通信パケットを転送可能とする通信方法であって、
   前記通信ポートのそれぞれに対し、所属する通信ドメインと通信パケットの転送先のアドレスを通信レイヤ毎に設定された設定表を用い、
   前記通信ポートが転送パケットを受信した時に、前記転送パケットから最上位である最上位通信レイヤ及び前記最上位通信レイヤより下位である下位通信レイヤの送信先のアドレス及び送信先の通信ドメインを読み取り、前記設定表から最上位通信レイヤの前記送信先のアドレスに対応する下位通信レイヤのアドレス及び通信ドメインを読み出し、前記設定表から読み出した下位通信レイヤのアドレスと前記転送パケットの下位通信レイヤの前記送信先のアドレスとが異なる場合に前記転送パケットの下位通信レイヤの前記送信先のアドレス及び通信ドメインを前記設定表から読み出した下位通信レイヤのアドレス及び通信ドメインに書き換え、前記転送パケットを前記設定表から読み出した下位通信レイヤのアドレス及び通信ドメインに対応する前記通信ポートから送信する
   ことを特徴とする通信方法。
7. 請求項１から５のいずれかに記載される通信装置としてコンピュータを機能させるためのプログラム。

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