JP4007690B2 - エンド装置及びルータ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はエンド装置及びルータに関し、特にデータパケットの宛先アドレス解決を行うエンド装置及びルータに関するものである。
【０００２】
近年、ATM(Asychronous Transfer Mode)ネットワークを代表とする非放送多元接続（(Non Broadcast Multi Access:以後、NBMAと略称する) ネットワークは、Distannce Carrier 、ネットワークプロバイダを中心にネットワーク環境に多く使われ始めている。コネクション型のNBMAネットワークは、イーサネット(Ethernet)等のコネクションレス型のブロードキャストネットワークとはデータ送信の仕組みが全く異なっているが、いずれのネットワークにおいても、送出するパケットの宛先のエンド装置のネットワーク層論理アドレスからハードウェアが個別に持つデータリンク層アドレスを知るアドレス解決プロトコル(ARP:Address Resolution Protocol、以後、ARP プロトコルと称する) が必要である。
【０００３】
【従来の技術】
一般にエンド装置はサブネットワークであるLAN に接続され、各LAN は中継装置であるルータで接続されて企業内ネットワークやキャンパスネットワーク等を構成している。
【０００４】
エンド装置が同一サブネットワーク内のエンド装置と通信を行う場合は、直接宛先のエンド装置へパケットを送信することが可能であるが、別のサブネットワーク内のエンド装置へ通信を行う場合は、サブネットワークの境界に位置する直接送信可能なルータへパケットを送信する。これを受信したルータでは、宛先のエンド装置へパケットを届けるために次にどのルータへパケットを送信すればよいかを判断し、次のルータへパケットを転送する。このようにして、異なるサブネットワーク内のエンド装置に対しても通信が可能となっている。
【０００５】
また、エンド装置は、OS(Operating System)内の送信処理部でパケットの送信を行う。OSは自局から到達可能なネットワークのアドレス一覧をルーティングテーブルとして持ち、各テーブルエントリには宛先IPアドレス、自局の出力インタフェース、及びゲートウェイアドレス等が記入されている。
【０００６】
ゲートウェイアドレスは、自局が属するサブネットワーク外の宛先のエンド装置にパケットを届けるために、次に送るべきルータのIPアドレスを示している。宛先が同一サブネットワーク内の場合、ゲートウェイアドレスには、ルータのIPアドレスではなく、宛先のエンド装置のIPアドレス又は自局のIPアドレスが設定される。
さらに、OSはデータリンク層のARP テーブルを保持しており、ネットワーク層アドレスとデータリンク層アドレスの対応がとれるようになっている。
【０００７】
送信処理部は、ネットワーク層アドレスである、例えば、IPアドレス（以後IPアドレスの場合についてのみ説明する）で指定された宛先アドレスを含むパケットが入力されると、宛先IPアドレスをキーとしてルーティングテーブルを検索し、出力インタフェースとゲートウェイアドレスを取得する。
【０００８】
そして、送信処理部は、宛先のエンド装置が同一サブネットワーク内の場合、出力インタフェースに対応するARP テーブルを検索してIPアドレスに対するハードウェアアドレスを求めて通信を行い、宛先のエンド装置が他サブネットワークの場合、ルーティングテーブルから得られるゲートウェイルータのアドレスをキーとしてARP テーブルを検索する。
【０００９】
また、ARP テーブルにエントリが見つからない場合、OSはARP プロトコルを用いて同一サブネットワーク内の全エンド装置に対して、宛先のIPアドレスに対するMAC アドレス要求を行い、これを取得して、エンド装置及びルータと通信が可能となる。
【００１０】
例えば、ブロードキャストネットワークにおける従来のイーサネットのエンド装置が保持するARP テーブルは、IPアドレスとMAC アドレスが対応しており、直接到達可能なエンド装置又はゲートウェイのIPアドレスからMAC アドレスを知り、このMAC アドレスを用いてエンド装置及びルータと通信が可能となる。
また、ARP プロトコルはブロードキャストでネットワーク内の全エンド装置へデータリンク層アドレスであるMAC アドレスを問い合わせて取得する。
【００１１】
図15及び図16は、従来のARP プロトコル例を示しており、この例では、NBMAネットワーク例として特に近年利用することが多くなったATM ネットワーク上におけるプロトコルを示している。 ATM ネットワーク10上にはサブネットワーク20＿1 〜20＿3 （符号“20”で総称することがある）が設定され、サブネットワーク20＿1 、20＿2 はルータ30＿1 で接続され、サブネットワーク20＿2 、20＿3 はルータ30＿2 で接続されている。また、サブネットワーク20＿1,20＿3 にはそれぞれエンド装置40＿1,40＿2 （符号“40”で総称することがある）が接続されている。
【００１２】
図15(1) は、ATM ＿ARP(ATM Address Resolution Protocol 、以後、ATM ＿ARP プロトコルと称する) 例を示しており、この例では、サブネットワーク20はネットワーク層の論理サブネットワーク（LIS ：Logical IP Subnetwork ）であり、サブネットワーク20＿1 にはエンド装置40＿3 がさらに接続され、さらに、各論理サブネットワーク20にはATM ＿ARP サーバ31＿1 〜3 （符号“31”で総称することがある）が接続されている。
【００１３】
ATM ＿ARP プロトコルは、ARP プロトコルと同等の機能をATM-LAN 上で実現するように考案されたプロトコルである。すなわち、MAC アドレスの代わりにATM アドレスによってエンド装置間に設定されたATM コネクション、特にSVC(Switched Virtual Connection)を使用してIPパケットの通信を行うIP over ATM におけるARP プロトコルである。
【００１４】
動作においては、まず各エンド装置40は、自局を管理するATM ARP サーバに自局のIPアドレス及びATM アドレスを登録する。
【００１５】
エンド装置40 1 は、コネクションが開設されていない異なる論理サブネットワーク20 3 のエンド装置40 2 宛のデータパケットを送る時、ATM ARP サーバ31 1 に宛先IPアドレスを付けたARP 要求パケットを送る。
【００１６】
ATM ARP サーバ31 1 は、次ホップのルータ30 1 のATM アドレスを含むARP 応答パケットをエンド装置40 1 に返す。エンド装置40 1 は、ルータ30 1 にパケットを渡し、ルータ30 1 は、ATM ARP サーバ31 2 によりアドレス解決を行いルータ30 2 にパケットを渡す。
【００１７】
ルータ30 2 は、ATM ARP サーバ31 3 にARP 要求パケットを送ることにより、エンド装置40 2 のATM アドレスを知り、データパケットをエンド装置40 2 に送り通信が完了する。
NBMAネットワーク10ではもともとブロードキャストという概念がないため、ブロードキャストによる問い合わせは不可能である。そこで、ATM ＿ARP プロトコルではATM ＿ARP サーバ31を用意して各論理サブネットワーク20内のエンド装置のATM アドレスを登録管理して、アドレス解決を行っている。各論理サブネットワーク20は、各ATM ＿ARP サーバ31が受け持つエンド装置のNBMAネットワーク10上の範囲に対応している。
【００１８】
すなわち、論理サブネットワーク20は、データリンク層のアドレスであるATM アドレスのみで通信可能なATM ネットワーク10上に論理的に作ったサブネットワークである。従って、送信元のエンド装置40＿1 は、異る論理サブネットワーク20に跨る通信の場合でも、例えば宛先のエンド装置40＿2 のATM アドレスさえ分かれば、このアドレスを用いて宛先のエンド装置にダイレクトパスであるVC(Virtual Connection)を張りパケットを直接送信することが可能である。
【００１９】
しかしながら、ATM ＿ARP プロトコルは論理サブネットワーク20間のパケット通信は、ルータを介して行わなければならないため、本来のATM ネットワークが提供可能なエンド装置間でのダイレクトパス接続が実現できない。
このダイレクトパス接続の仕組みを提供するプロトコルとして、IETF(Internet Engineering Task Force) で提案されているNHRP(Next Hop Resolution Protocol 、以後、NHRPプロトコルと称する) がある。
【００２０】
同図(2) は、NHRPプロトコル例を示しており、この例が同図(1) のATM ＿ARP プロトコルと異なる点は、各論理サブネットワーク20にはATM ＿ARP サーバ31が接続されておらず、ルータ30＿1 〜30＿3 が原則としてルータを兼ねるNHS(NEXT＿Hop Server、以後、NHS サーバと称する) となっていることである。
【００２１】
まず、各エンド装置40は、自局が属するLIS のNHS サーバ30に対して自局のIPアドレスとATM アドレスを登録する。
エンド装置40＿1 は、異なる論理サブネットワーク20＿3 のエンド装置40＿2 宛のパケットを受けると、NHS サーバ30＿1 にエンド装置40＿2 のIPアドレスを書き込んだNHRP解決要求パケットを送信する。
【００２２】
これを受信したNHS サーバ30＿1 は、宛先IPアドレスが自局が管理するサブネットワーク内のエンド装置のIPアドレスでないので、ルーティングテーブルに従いNHRP解決要求パケットを次のNHS サーバ30＿2 へ転送する。NHS サーバ30＿2 は、宛先IPアドレスが自局が管理する論理サブネットワーク20＿3 内のものであると判断し、管理する論理サブネットワーク内のエンド装置について保持しているATM アドレスのテーブル（図示省略) を検索し、ヒットするエントリが有る場合は、解決要求発信元のエンド装置40＿1 に対してエンド装置40＿2 のATM アドレスを含んだNHRP解決応答パケットを送信する。
【００２３】
エンド装置40＿1 は、NHRP解決応答パケットから宛先IPアドレスに対するATM アドレスを知り、このアドレスを用いてエンド装置40＿2 とダイレクトに仮想コネクション（VC：ダイレクトパスと称する）62を張る。このダイレクトパス62はNHS サーバ30を経由しないため、NHS サーバ30におけるパケット再構成の遅延、転送遅延等の影響を受けずに高速な通信が可能となる。
【００２４】
すなわち、NHRPプロトコルはATM ＿ARP プロトコルの手法を異る論理サブネットワークのエンド装置にまで拡張したものと考えられる。
【００２５】
なお、エンド装置40＿1 は、ダイレクトパス62が張られる前に入力したデータパケットをルータ30＿1 、30＿2 を経由したホップバイホップのパス60を使用してデータパケットを送信するが、ダイレクトパス62が作成された後はこのパス62を使用してデータパケットを送信する。
【００２６】
図16は、特願平第９−４１１５９号で提案されたRISP(Responder Initiated Shortcut Path) 例を示しており、この例では、図15(2) のNHRPプロトコルと比較すると、ルータ30＿3 〜5 にはNHS サーバ機能が含まれていないことが異なっている。
以下に、エンド装置40＿1 及びエンド装置40＿2 の間にダイレクトパスを設定する方法を説明する。
【００２７】
エンド装置40＿1 は、エンド装置40＿2 宛のデータパケットを受信して、自局のATM アドレスを含んだコールバック要求パケットを作成し、このパケットをルータ経由のルーティングルート60でエンド装置40＿2 に送信する。
エンド装置40＿2 は、受信した該パケットに含まれるエンド装置40＿1 のATM アドレスを用いてダイレクトパスを発呼し、この張られたパスである仮想コネクション62を経由して自局のATM アドレスを含んだコールバック応答パケットを返送する。
【００２８】
すなわち、アドレス解決及びダイレクトパスの設定を同時に行う。エンド装置40＿1 は、その後のエンド装置40＿2 宛のIPパケットをこのダイレクトパスを用いて送信する。
【００２９】
図17は、従来のATM ARP 例を示しており、この例では図15(1) で示したATM ARP と異なり、サブネットワーク間をルータ経由で通信する場合は示されておらず、エンド装置40 1 の出力インタフェースatm0〜atm2には、それぞれサブネットワーク(LIS1 〜LIS3)20 1 〜3 が接続されている。サブネットワーク20 1 には、さらにエンド装置40 2 〜40 5 が接続されている。
【００３０】
サブネットワーク20 1 〜3 のIPアドレスは、それぞれ“133.160.115.0 ”,“133.160.114.0 ”, 及び“133.160.113.0 ”であり、エンド装置40 1 の出力インタフェースatm0のIPアドレスは“133.160.115.3 ”であり、エンド装置40 2 〜40 5 のIPアドレスはそれぞれ“133.160.115.10”, “133.160.115.21”, “133.160.115.33”, 及び“133.160.115.47”である。
【００３１】
図18は、図17に示したエンド装置40 1 がネットワーク層に保持するルーティングテーブル44とデータリンク層に保持するATM ARP 変換機構51を示している。
ATM ARP 変換機構51は、インタフェース構造体52 1 〜4 とATM ARP テーブル54とVC(Vertual Connection)構造体53とで構成されている。
【００３２】
以下に図17及び図18を参照してエンド装置40 1 の動作を説明する。エンド装置40 1 のIPプロトコル処理部55は、▲１▼IPアドレス“133.160.115.10”のエンド装置40 2 宛のデータパケット70を受け、▲２▼IPアドレス“133.160.115.10”をキーとしてルーティングテーブル44を検索し、その結果、ヒットしないためサブネットマスク“255.255.255.0 ”をかけた“133.160.115.0 ”で再検索を行い、出力インタフェース“atm0”を知り、▲３▼そして“atm0”が持つ ATM ARP テーブルをIPアドレス“133.160.115.10”をキーとして検索することで宛先エンド装置のATM アドレス= “47.0091811・・・CE.00 ”を取得し、▲４▼VC構造体53からVC番号= “VPI=0,VCI=32”を得、▲５▼そして該データパケット70をVCに送信する。
【００３３】
また、IPプロトコル処理部55が、▲１▼宛先IPアドレス＝140.151.120.5 のパケットを受けると、▲６▼ポイント・ ツー・ ポイント型インタフェースtun0にヒットし、▲７▼該パケットをインタフェースtun0（図示せず）に送信する。
【００３４】
ATMARPテーブル54にエントリがあるがVCがない場合は、エントリのATM アドレス“47.009181 …CE.00 ”に基づきVCを作成した後にパケットを送信する。
【発明が解決しようとする課題】
このような従来のエンド装置におけるアドレス解決及びデータパケット送信を纏めると下記のようになる。
▲１▼ARP プロトコルにおいては、エンド装置は１つのサブネットワーク内の全てのエンド装置にブロードキャストでデータリンク層アドレスであるMAC アドレスを問い合わせる。従って、エンド装置はアドレス解決をネットワーク層のIPプロトコルとは無関係にデータリンク層の機能のみで実現できる。
【００３５】
▲２▼１つの論理サブネットワークで構成されたNBMAネットワークのATM ＿ARP プロトコルにおいては、エンド装置は、ATM ＿ARP サーバに張られたVCを経由して問合せパケットを送信してアドレス解決を行う。エンド装置はアドレス解決をデータリンク層の機能のみで実現できる。
▲３▼複数の論理サブネットワークで構成されたNBMAネットワークのATM ＿ARP プロトコルにおいては、エンド装置は、論理サブネットワーク間にまたがる通信は必ずルータを経由して行う必要があり、アドレス解決にはデータリンク層及びネットワーク層の機能を共に必要とする。
【００３６】
▲４▼NHRPプロトコルにおいては、エンド装置は、アドレス解決を行うためのネットワーク層の機能であるルーティング機能及びネットワーク層アドレスをデータリンク層アドレスに変換するデータリンク層の機能を必要とする。
▲５▼RISPにおいては、エンド装置は、コールバック要求パケットを送信するネットワーク層のルーティング機能を必要とし、及びデータリンク層のアドレス変換機能を必要としないよう構成する。
【００３７】
すなわち、▲１▼、▲２▼のARP プロトコルにおいては、エンド装置は、イーサネットにおけるARP とATM ＿ARP が存在するように、データリンク層の種類に固有の実装となっている。従って、新たなデータリンク層の導入には専用のARP 機能の開発が必要となり、開発コストの増大につながる。
【００３８】
▲３▼、▲４▼、▲５▼において、エンド装置は、ネットワーク層のアドレス解決を行うためのルーティング機能とデータリンク層のアドレス変換の機能とを必要としている。また、コネクション型のNBMAネットワークとコネクションレス型のネットワークであるイーサネット等のブロードキャストネットワークとは、データ送信の仕組みが全く異なる上、データパケット送信時のネットワーク層論理アドレスからデータリンク層アドレスに変換するアドレス変換メカニズムも異なっている。
【００３９】
また、同一のNBMAネットワークにおいても、データリンク層アドレスを知ることが可能な範囲を論理サブネットワーク内だけに閉じるか、NBMAネットワーク全体まで許すかにより変換の仕組みが異なる。
従って、ネットワーク層とデータリンク層が密接に関係することにより、互いに分離できる。従って、各局間のプロトコルのポータビリティがない。
【００４０】
従って本発明は、パケットの宛先アドレス解決を行うエンド装置において、NBMAネットワークとブロードキャストネットワークとの違い、及びNBMAネットワークにおけるアドレス解決の範囲が１つの論理サブネットワーク内と複数の論理サブネットワークとの違いに関わりなく全てネットワーク層で処理可能としポータビリティのよいパケット送信方式並びにアドレス解決プロトコルを提供することを課題とする。
【００４１】
【課題を解決するための手段】
〔１〕上記の課題を解決するため、本発明に係るエンド装置を、図１の例で説明すると、ネットワーク層とデータリンク層との間でダイレクトルート及びルーティングルートと１対１の対応関係がある論理インタフェース47を作成するインタフェース管理部42と、入力パケットの宛先のネットワーク層アドレスと該論理インタフェースとの対応関係を示すルーティングテーブル44と、ネットワーク層アドレスをキーとして該ルーティングテーブル44を参照して該入力パケットを該論理インタフェース47に送出するパケット送信部43と、該テーブルに該入力パケットのダイレクトルートの該論理インタフェースが登録されていないとき、データリンク層アドレスを問い合わせる問合せパケット及び該入力パケットを予め設定された該ルーティングルートへの論理インタフェース47に送出し、受信した応答パケットに含まれる該宛先のデータリンク層アドレスに基づき該インタフェース管理部42に論理インタフェースの作成を要求することにより該インタフェース管理部が作成した論理インタフェースを該ルーティングテーブル44に登録するパス管理部45と、を有することを特徴としている。
【００４２】
動作においては、送信元のエンド装置（ルータ又は端末を含む）のパケット送信部43は上位層から入力データパケット70を受け取り、このパケットに含まれる宛先のエンド装置のネットワーク層アドレスをキーとしてルーティングテーブル44を信号81で検索する。テーブル検索の結果、同一又は異なるサブネットワークに属する宛先のエンド装置にダイレクトに到達するダイレクトルートが存在しなかった場合、パケット送信部43は信号82でデータパケット70をインタフェース47に含まれるルーティングルートの論理インタフェースに送信するとともに、パス管理部45にダイレクトルートが存在しなかったことを信号84で知らせる。
【００４３】
パス管理部45は、自局のデータリンク層アドレス及びネットワーク層アドレスを含み、宛先のエンド装置のデータリンク層アドレスを問合せるための問合せパケット95を作成し、予め設定されたルーティングルートの該論理インタフェースに送信する。この論理インタフェースへ送信されたデータパケット70及び問合せパケット83は、それぞれのデータリンク層に適する方法でルータへ送信される。
【００４４】
インタフェース47を経由して問合せパケットに対する応答パケット90,91 を宛先のエンド装置から受信したパス管理部45は、応答パケット91に含まれる宛先のエンド装置のデータリンク層アドレス及びネットワーク層アドレスを知り、これをインタフェース管理部42（パス管理部45に含まれてもよい）に通知する。インタフェース管理部42は、宛先のエンド装置へのダイレクトルートと１対１の関係にあるポイント・ ツー・ ポイント型の論理インタフェースを新たに作成する。
【００４５】
さらに、パス管理部45は、該ポイント・ ツー・ ポイント型論理インタフェースが宛先のエンド装置へのダイレクトルートあることを示すように、ルーティングテーブル44に該ポイント・ ツー・ ポイント型インタフェースを信号92により登録する。
以後、パケット送信部43に入力された該エンド装置宛のデータパケット70は、信号81,82,83によって該ポイント・ ツー・ ポイント型インタフェースを介したダイレクトルートで宛先のエンド装置に送出されることになる。
【００４６】
この結果、該ポイント・ ツー・ ポイント型論理インタフェースは宛先のデータリンク層アドレスと１対１に対応しているので、宛先のネットワーク層アドレスと宛先のデータリンク層アドレスが対応付けられていることになる。従って、データリンク層におけるネットワーク層アドレスからデータリンク層アドレスへのアドレス変換は必要とせず、全てネットワーク層での処理で済むことになる。 なお、インタフェース47へデータパケットを送信した後にどのようにして物理メディアに送信されるかは、メディアにより異り、データリンク層の送信機能に依存する。
【００４７】
〔２〕また本発明では、宛先のエンド装置が、図１に示す如く、入力パケットである問合せパケット90（91）の宛先のネットワーク層アドレスと該論理インタフェースとの対応関係を示すルーティングテーブル44と、受信した問合せパケット90が自局宛であることを判定して自局のデータリンク層アドレスを含んだ応答パケット85を作成するパス管理部45と、該自局宛問合せパケット90に含まれる送信元のネットワーク層アドレスをキーとして該ルーティングテーブル44から検索した論理インタフェース47に含まれるルーティングルートの論理インタフェースを用いて応答パケット85（81,82 ）を送信するパケット送信部43とを有することを特徴する。
【００４８】
図２は、本発明に係るエンド装置を用いたアドレス解決例(1) を示しており、NBMAネットワーク10に論理サブネットワーク20が設定され、論理サブネットワーク20＿1,20＿2 及び論理サブネットワーク20＿2,20＿3 はそれぞれルータ30＿1 及び30＿2 で接続され、論理サブネットワーク20＿1 及び20＿3 にはそれぞれエンド装置40＿1 及び40＿2 が接続されている。
【００４９】
エンド装置40＿1 から送出された問合せパケット71は、ルーティングルート60を経由してエンド装置40＿2 に入力される。
問合せパケット71に対する応答パケット72は、エンド装置40＿2 で作成されてルーティングルート61に送出される。そして、ルータ30＿1 及び30＿2 を経由して送信元のエンド装置40＿1 に送信されることになる。
なお、同図のNBMAネットワーク10は、ブロードキャストネットワークであってもよい。
【００５０】
〔３〕また本発明では、ネットワーク上に設定された複数のサブネットワーク間を接続するルータにおいて、図１に示す如く、入力パケット90の宛先のネットワーク層アドレスと論理インタフェース47との対応関係を示すルーティングテーブル44を有し、パス管理部45が、受信した上記の問合せパケット又は応答パケット91に含まれる宛先ネットワーク層アドレスをキーとして該ルーティングテーブル44を参照して自局宛でない該問合せ及び応答パケットをルーティングルートの該論理インタフェースに送出することができる。
【００５１】
すなわち、図１に示す如く、パス管理部45が受信した該問合せパケット又は該応答パケット90（信号91）が自局宛でないことを検出したとき、該問合せパケット又は該応答パケット91に含まれる宛先ネットワーク層アドレスをキーとしてルーティングテーブル44を信号92で参照して信号84でルーティングルートの論理インタフェース47を得る。
そして、パス管理部45は、該問合せパケット又は該応答パケットを信号95及び83として該論理インタフェースを経由して出力パケットとして送出する。
【００５２】
この動作を図２に示したルータ30＿1 で説明すると、ルータ30＿1 は、ルーティングルート60（左側からのルート）から自局宛でない問合せパケット71入力すると、ルーティングテーブル44が指定するルーティングルート60（右側のルート）へ該問合せパケット71を送出する。
また、ルータ30＿1 は、ルーティングルート61（右側からのルート）から自局宛でない応答パケット72を入力すると、ルーティングテーブル44が指定するルーティングルート61（左側へのルート）へ該応答パケット72を送出する。
【００５３】
なお、ルータは、エンド装置と同等の機能を持たせることにより、問合せパケット及び応答パケットを中継する点を除けば、エンド装置と同じようにアドレス解決を行うようにすることもできる。
また、同図のNBMAネットワーク10は、ブロードキャストネットワークであってもよい。
【００５４】
〔４〕また本発明では、上記の本発明〔１〕において、パス管理部45が、テーブル44に該データパケット70のダイレクトルートが登録されるまでの間、該入力パケット70を一時記憶するバッファ（図示省略）を有することもできる。
【００５５】
すなわち、上記のようにバッファを有しない場合には予め決められたルーティングルートを経由して送出されるが、バッファを用いて全てのデータパケット70を待機させ、その間に決まったダイレクトルートを経由して宛先のエンド装置に送信することが可能となる。
【００５６】
〔５〕また本発明では、上記の本発明〔２〕において、図１に示す如く、パス管理部45が、ルーティングテーブル44を用いる代わりに、受信した問合せパケットである信号90（91）に含まれる送信元のエンド装置のデータリンク層アドレスを用いて、該応答パケットである信号95（83）を送出することができる。
【００５７】
〔６〕また本発明では、上記の本発明〔２〕において、該サブネットワークがNBMAネットワークであって、図１に示す如く、宛先のエンド装置40＿2 はシグナリング管理部50を有し、パス管理部45が、パケット送信部43に応答パケットを送信することを依頼する代わりに、問合せパケットに含まれる送信元のエンド装置40＿1 のデータリンク層アドレスを用いてシグナリング管理部50に送信元のエンド装置40＿1 へ発呼するように依頼する。
【００５８】
シグナリング管理部50は発呼して仮想コネクションを張る。パス管理部45は、張られた仮想コネクションに送信を行なう為の論理インタフェースをインタフェース47に作成することをインタフェース管理部へ依頼し、作成された該インタフェースを介して該応答パケットを送出することができる。
【００５９】
図３は、本発明のエンド装置を用いたアドレス解決例(2) を示しており、ネットワークの構成は図２に示した構成と同じである。
宛先のエンド装置40＿2 は、問合せパケット71をルーティングルート60を介して受信し、問合せパケット71に対する応答パケット72を作成する。さらに、エンド装置40＿1 の間に仮想コネクション62を張り、この仮想コネクション62を介して応答パケット72をエンド装置40＿1 に送信する。
この結果、応答パケット72は、図２に示したルーティングルート61を経由すること無く、エンド装置40＿1 に高速で直接送信することが可能となる。
【００６０】
〔７〕また本発明では、図１に示す如く、ブロードキャストのサブネットワークに接続された宛先のエンド装置が、ネットワーク層とデータリンク層との間に論理インタフェース47を作成するインタフェース管理部42と、受信した問合せパケット90に含まれる送信元のエンド装置のデータリンク層アドレスを用いて該インタフェース管理部42に該送信元のエンド装置を接続先とする新規の論理インタフェースの作成指示を行い、この論理インタフェースに作成した応答パケットを送出するパス管理部45と、を有することを特徴としている。
【００６１】
図４は、本発明のエンド装置を用いたアドレス解決例(3) を示しており、ネットワーク10の構成は、図２に示したネットワーク10がNBMAネットワークではなくブロードキャストのサブネットワークであること、及び論理サブネットワーク20＿1 〜3 がVLAN(Virtual LAN) であること以外は図２のネットワーク10と同じである。
【００６２】
ルーティングルート60から問合せパケット71を受信したエンド装置40＿2 は、送信元のエンド装置40＿1 向けのポイント・ ツー・ ポイント型インタフェース47を作成する。そして、このインタフェース47を介したダイレクトルート63を経由して応答パケット72をエンド装置40＿1 に送信する。
【００６３】
以後、エンド装置40＿2 向けのパケットは、新規のインタフェース47を介してダイレクトに送信することが可能になる。
【００６４】
〔８〕また本発明では、上記の本発明〔１〕において、該論理インタフェース47は、少なくともインタフェースに関するパラメータである論理インタフェース名、自局のネットワーク層論理アドレス、及び宛先のネットワーク層論理アドレス並びにデータリンク層アドレスで構成された１つの又は互いにリンクされた複数のインタフェース管理テーブルとして定義することもできる。
【００６５】
〔９〕また本発明では、上記の本発明〔８〕において、該サブネットワークがブロードキャストのサブネットワークであり、該論理インタフェース47からパケットを受信して、該論理インタフェース47をキーとして該インタフェース管理テーブルより取得した宛先のデータリンク層アドレスに基づき各通信メディアに適した方法でパケットを送出するパケット送出部をデータリンク層に有することもできる。
【００６６】
図５は、本発明のエンド装置を用いたアドレス解決例(4) を示しており、ネットワーク10の構成は図４と同じである。
ネットワーク10が例えばイーサネットの場合、パケット送出部は、MAC ヘッダの送信先MAC アドレスの位置に上記の宛先データリンク層アドレスを入れる。そして、イーサネットのメディアアクセス手法であるCSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection: 衝突検出機能付き搬送波検知多元アクセス) 方式を使用してアドレス解決を行うとき、ブロードキャストで通信メディア上にパケットを送出する。
【００６７】
〔１０〕また本発明では、上記の本発明〔８〕において、該サブネットワークがNBMAネットワークであり、図１に示す如く、該宛先のエンド装置のダイレクトルートが存在しない場合は、該インタフェース管理テーブルより取得した宛先のデータリンク層アドレスに基づき該宛先のエンド装置へダイレクトに仮想コネクションを張るシグナリング管理部50を有することもできる。
【００６８】
図６は、本発明のエンド装置を用いたアドレス解決例(5) を示しており、ネットワーク10の構成は図２と同じである。
エンド装置40＿1 は、宛先のエンド装置40＿2 のダイレクトルートが無いとき、宛先のエンド装置40＿2 に発呼63する。そして、設定された仮想コネクション62にデータパケット70を送出する。
【００６９】
なお、上記の本発明〔１〕において、該応答パケットを受信しインタフェースを作る前に、応答パケットに含まれるエンド装置のデータリンク層アドレスを用いて、あらかじめエンド装置へのダイレクトルートを作成してもよい。
【００７０】
〔１１〕また本発明では、上記の本発明〔１〕又は〔７〕において、エンド装置が、図７に示すが如く、インタフェース管理部42に接続されたタイマ管理部48を有することができる。タイマ管理部48は、各論理インタフェースに対応したタイマを有しこれを管理する。なお、図７は、図１の構成とタイマ管理部48が追加されている以外は同一である。
【００７１】
すなわち、インタフェース管理部42が、該論理インタフェースを作成するとき、該タイマ管理部48は対応するタイマを起動する。タイマ管理部48は、各論理インタフェース47を介してパケットが送信される度に対応する各タイマの値をクリアする。パケット送信がしばらく行われず対応するタイマが所定の値を越えた時、対応する該論理インタフェースを該インタフェーステーブルから削除する。
【００７２】
この結果、一定時間以上の過去に作成された論理インタフェースを削除することにより、エンド装置が移動した場合においても、誤ったインタフェースを用いることが無くなる。
【００７３】
〔１２〕また本発明では、上記の本発明〔１〕において、図８に示す如く、送信元のエンド装置40のパケット送信部43に、プライオリティ制御部49を信号108,109 で相互に接続することができる。
【００７４】
すなわち、パケット送信部43は、宛先のエンド装置に対するルーティングルート及びダイレクトルートが共に存在する時、受信したデータパケット70に含まれる情報108 をプライオリティ制御部49に送信する。この制御部49は、情報108 に基づき、データパケット70をダイレクトルート及びルーティングルートのいずれに送出するかを決定し、これを示す信号109 をパケット送信部43に通知する。パケット送信部43は、決定されたルートに対応するインタフェース47をルーティングテーブル44で知り、入力データパケット70を送出する。
この結果、データパケット70は、適するルートに送信されることになる。
【００７５】
〔１３〕さらに本発明では、上記の本発明〔１〕において、図１に示す如く、ユーザが、ユーザコマンド処理部41に対して通信を始める前に、インタフェースの作成、及びルータに対して自局を登録するユーザコマンドを実行する。ユーザコマンド処理部41は、自局に接続されている該ネットワークに対するプライマリインタフェースを作成することを信号101 でインタフェース管理部42に指示し、又はレジストレーション機能部46を介してパス管理部45に登録要求パケット作成を信号103 で要求する。
【００７６】
そして、パス管理部45が、データリンク層のシグナリング管理部50に該ルータに発呼するように指示する。シグナリング管理部50は、発呼してルーティングルートを設定する。インタフェース管理部42は、該ルーティングパスと１対１に対応するインタフェースを作成する。パス管理部45が、このインタフェースの先に該ルータが接続されていることを示すエントリを該ルーティングテーブル44に登録する。
【００７７】
〔１４〕さらに本発明では、上記の本発明〔１〕において、該サブネットワークがNBMAネットワークであるとき、該ルーティングルート及び該ダイレクトルートが仮想コネクションであることを特徴とする。
【００７８】
本発明〔１〕〜〔１４〕において示した送信元のエンド装置、宛先のエンド装置及びルータを、NBMAネットワーク及びブロードキャストネットワークに接続されるエンド装置、及びこれらのネトワークを論理的に分割するLIS,VLANの境界に配置するルータに適宜適用することが可能である。
【００７９】
【発明の実施の形態】
図９は、本発明に係るエンド装置（以後、ホストと称する）及びルータを用いたネットワークの実施例を示しており、この例では特に「NBMAのATM ネットワーク」上でIP通信を行い、アドレス解決方式はRISPプロトコルを採用している。
【００８０】
ATM ネットワーク10の構成は図３と同様であるが、さらにサブネットワーク20＿1 〜20＿3 （以後、それぞれをLIS1〜3 と称することがある）に、それぞれホスト40＿3 〜5 、ホスト40＿6,40＿7 、及びホスト40＿8,40＿9 が接続されている点が異なっている。また、各ホスト40＿1 〜40＿9 、及びルータ30＿1,30＿2 は、図７に示したエンド装置と同一の構成に、さらに、図８に示したパケット送信部43に接続されたプライオリティ制御部49を追加している。
【００８１】
上記のLIS1〜3 のIPアドレスは、それぞれ“133.160.113.0 ”，“133.160.114.0 ”，及び“133.160.115.0 ”である。ルータ30＿1 のLIS1及びLIS2側のIPアドレスは、それぞれ“133.160.113.1 ”及び“133.160.114.2 ”である。ルータ30＿2 のLIS2及びLIS3側のIPアドレスは、それぞれ“133.160.114.2 ”及び“133.160.115.1 ”である。ホスト40＿1 〜9 のIPアドレスは、それぞれ“133.160.113.2 ”，“133.160.115.2 ”，“133.160.113.3 ”，“133.160.113.4 ”，“133.160.113.5 ”, “133.160.114.3 ”，“133.160.114.4 ”，“133.160.115.3 ”，及び“133.160.115.4 ”である。
【００８２】
図10は、本発明のホスト40及びルータ30におけるテーブルの実施例を示しており、この例では、特にダイレクトコネクションがまだ張られる前のルーティングテーブル44及びインタフェース管理テーブル51を示している。
【００８３】
例えば、ホスト40＿1 のルーティングテーブル44の要素は、「IPアドレス」としてネットワークのIPアドレス“133.160.112.0 ”，“133.160.113.0 ”〜“133.160.116.0 ”が登録され、「ネットマスク」として全て“255・255・255・0 ”が登録され、「次ホップルート」として全てルータ30＿1 のIPアドレス“133・160・113・1 ”が登録され、「出力インタフェース」としてプライマリインタフェースpri ＿atm0が登録されている。
なお、テーブル44には、図９に示したサブネットワーク20＿1 〜3 の他にIPアドレス“133.160.112.0 ”及び“133.160.116.0 ”のサブネットワークのエントリも示されている。
【００８４】
また、インタフェース管理テーブル51には、「インタフェースpri ＿atm0」の属性として自IPアドレス＝“113.160.113.2 ”、接続先IPアドレス＝“113・160・113・1 ”、インタフェースタイプ＝“ポイント・ ツー・ ポイント（図中においては、point ＿to＿point と称する）”、インタフェース状態＝“UP（使用可）”、宛先ATM アドレス＝“xxxxxxxxxxx ”、及びVPI/VCI ＝0/32が登録されている。
【００８５】
テーブルの検索動作は、▲１▼IPパケット70のIPアドレス＝133.160.113.1 をキーとして検索する。▲４▼ヒットしないので、宛先IPアドレス＝133.160.113.1 のコールバック要求パケット71を作成する。▲５▼宛先IPアドレスをネットマスク＝255.255.255.0 でマスクした133.160.113.0 をキーとして検索し、▲２▼IPアドレス＝133.160.113.0 のエントリにヒットして、このエントリの出力インタフェースが指定するインタフェースpri ー atm0に要求パケット71を出力する。▲３▼データリンク層は、インタフェースpri-atm0に１対１に対応したルートに出力する。
【００８６】
図11は、インタフェース管理テーブル51の別の実施例を示しており、この例では、管理テーブル51は、同図(1) 〜(3) に示すインタフェース構造体52及び後述するVC構造体で構成される。 同図(1) は、ユーザコマンドによって定義されたプライマリインタフェース構造体52＿1 の実施例を示しており、このインタフェースは通信を始める前にホスト40＿1 が自局が属するサブネットワークに対して作成したプライマリインタフェースpri ＿atm0を示している。このインタフェースpri ＿atm0の要素は、自局のIPアドレス、ネトワークマスク及びインタフェースタイプである。
なお、インタフェースpri ＿atm0はルータへ自身を登録しているパスへのインタフェースと兼用してもよいし、どこにもつながらない仮想のインタフェースとして定義しても良い。
【００８７】
同図(2) は、新たなホスト40へのインタフェース構造体52＿2 の実施例を示している。
例えば、IPアドレス＝“133.160.115.2 ”のホスト40＿2 へのパス( ＝仮想コネクション) が新たに設定された場合、このパスに対し新たに１つのポイント・ ツー・ ポイント型インタフェースを割り当てる。このとき宛先ホストに最も近いインタフェースpri ＿atm0( 同図(1) に示したインタフェース) の情報を、この新しいインタフェースの情報として、新たにインタフェース構造体52＿2 が作成される。すなわち、インタフェース構造体52＿2 は、複製した構造体52＿1 にさらに接続先IPアドレス133.160.115.2 を追加して作成される。
【００８８】
同図(3) は、VCを管理するVC構造体とリンクしたインタフェース構造体52＿3 の定義例を示しており、この例ではインタフェース構造体52＿2 の要素にさらにインタフェースの状態を示す要素「フラグ」、及びVC構造体へリンクするための要素「VC構造体へのポインタ」が追加されている。
【００８９】
図12は、本発明のホスト及びルータが保持するルーティングテーブル44の実施例を示しており、同図(1) 〜(3) は、それぞれホスト40＿1 、ルータ30＿1,30＿2 のルーティングテーブル44＿1 〜44＿3 （以後、符号“44”で略称することがある）を示している。また、同図(4) は、ホスト40＿1 のアドレス解決後のルーティングテーブル44＿1 を示している。
【００９０】
各ルーティングテーブル44の各エントリは、IPパケットの宛先ホストの「IPアドレス」、「ネットマスク」、次ホップ「ルータのアドレス」、及び「出力インタフェース」で構成されている。
【００９１】
以下に、通信アプリケーション等により図９に示したホスト40＿1 からホスト40＿2 に対してIPパケットの送信要求が発生した場合の動作を図７及び図８を参照して説明する。
図７において、IPデータパケット70を受信したホスト40＿1 のパケット送信部43は、ルーティングテーブル44（図12(1) のテーブル44＿1 参照）をパケット70に含まれる宛先ホスト40＿2 のIPアドレス、例えば“133.160.115.2 ”をキーとして検索し、このIPアドレスが登録されていないことを認識してホスト40＿2 へのダイレクトパスが存在しないことを知る。そして、パケット送信部43は、パス管理部45に問合せパケットであるコールバック要求パケットの作成を信号84で依頼する。
【００９２】
さらに、パケット送信部43は、ルーティングテーブル44＿1 において、宛先IPアドレス“133.160.115.2 ”を各エントリの「ネットマスク」でマスクしたIPアドレスをキーとして「IPアドレス」を検索する。そして、エントリE1において、宛先IPアドレス“133.160.115.2 ”を「ネットマスク＝“255.255.255.0 ”」でマスクしたアドレス“133.160.115.0 ”のみが上記の「IPアドレス」と同じあることから出力インタフェース＝“atm0”を得る。すなわち、インタフェースatm0に出力されたパケットは必ず次ホップルータ30＿1 （＝ゲートウェイ：IPアドレス“133.160.113.1 ”）に届くことになっている。
【００９３】
さらに、パケット送信部43は、データパケット70を信号81(82)として出力インタフェース47に含まれるインタフェースatm0に送出する。
パス管理部45は、ホスト40＿2 のATM アドレスを要求するコールバック要求パケット作成し、信号95としてインタフェースatm0に出力する。
なお、パス管理部45は、コールバック要求パケットの送信をパケット送信部43に信号88で依頼してもよい。
【００９４】
データリンク層において、データパケット70及びコールバック要求パケット（以後、このパケットの符号を“71”とする）は、インタフェースatm0に対応したルーティングパス60に送出される。この場合、バッファによる一時記憶はされないので、データパケット70はとりあえずそのまま送出される。
図９において、ホスト40＿1 から送出されたデータパケット70及び要求パケット71は、ルーティングルート60を介してルータ30＿1 に送信される。
【００９５】
図７において、ルータ30＿1 は、ルーティングテーブル44として図12(2) に示したルーティングテーブル44＿2 を有している。パス管理部45は、信号90(91)として宛先IPアドレス＝“133.160.115.2 ”のデータパケット70及び要求パケット71を受信する。
【００９６】
そして、ルーティングテーブル44＿2 を宛先IPアドレス“133.160.115.2 ”をキーとして検索し、ホスト40＿1 の検索の場合と同様に、ダイレクトパスが無く、IPアドレスが“133.160.115.0 ”のエントリE2にヒットし、次ホップルータ30＿2 （＝IPアドレス“113.160.114.1 ”）のインタフェースatm0を知り、データパケット70及び要求パケット71をインタフェース47に含まれるインタフェースatm0に信号95として出力する。
【００９７】
このルータ30＿1 のデータリンク層においては、インタフェースatm0に対応するルーティングパス60（IPアドレス“133.160.114.2 ”）からデータパケット70及び要求パケット71を出力する。 ルータ30＿2 は、図９に示すように、データパケット70及び要求パケット71をルート60を介して受信する。
【００９８】
図７において、ルータ30＿2 は、ルーティングテーブル44として図12(3) のルーティングテーブル44＿3 を有している。ルータ30＿2 のパス管理部45は、パケット70,71 の宛先IPアドレス＝“133.160.115.2 ”をキーとしてルーティングテーブル44＿3 を検索し、エントリE3にヒットして、インタフェースatm3がホスト40＿2 へのダイレクトパスに接続されていることを知る。
図９において、ルータ30＿2 は、インタフェースatm3及びダイレクトパス60を介してパケット70,71 をホスト40＿2 に送信する。
【００９９】
要求パケット71を受信したホスト40＿2 は、下記の動作▲１▼〜▲３▼を行う。
▲１▼自局とホスト40＿1 の間に仮想コネクションを張るためのポイント・ ツー・ ポイント型インタフェースを作成する。
▲２▼自局からホスト40＿1 へのSVC(Switched Virtual Connection ：スイッチド仮想コネクション）の発呼を行う。
▲３▼張られたSVC を使用してコールバック応答パケットの送信を行う。
【０１００】
図13は、ホスト40＿2 が保持するインタフェース管理テーブルの実施例を示しており、この例では管理テーブルは、同図(1) のインタフェース構造体52及び同図(2) のVC構造体53で構成されている。 インタフェース構造体52の要素は、インタフェース名、自IPアドレス、接続先IPアドレス、インタフェースタイプ、インタフェース状態、及びVC構造体53へのポインタである。VC構造体53は、ATM コネクション(SVC) を管理する構造体であり、その要素は、接続先ATM アドレス、パス情報であるVPI/VCI(Virtual Path Identifier/Virtual Channel Identifier) 、及びAAL(ATM Adaptation Layer) タイプである。
【０１０１】
図７において、ホスト40＿2 のパス管理部45は、信号90(91)で要求パケット71を受信すると、送信元ホスト40＿1 へのSVC がまだ確立されていないことを確認した後、インタフェース管理部42にホスト40＿1 と40＿2 との間にダイレクトなATM コネクションを張るためのポイント・ ツー・ ポイント型インタフェースの作成を依頼する。管理部42は、図13(1) に示した新規に作成したインタフェース構造体52の各要素にそれぞれ“atm1”、“133.160.115.2 ”、“133.160.113.2 ”、“point ＿to＿point ”、…を書き込む。
【０１０２】
さらに、パス管理部45は、シグナリング管理部50に要求パケット71に含まれる送信元ホスト40＿1 のATM アドレスを用いて発呼することを指示する。シグナリング管理部50は、発呼してホスト40＿2 からホスト40＿1 の間で従来技術に基づくATM ダイレクトコネクション（SVC ：以後、ダイレクトパスと称する）62を張る。そして、このダイレクトパス62に対するVPが決定される。さらに、このダイレクトパス62にVC構造体53が用意され、この構造体53の各要素にそれぞれ“xxxxxxxxxxx ”、“0/32”、及び“AAL5”が書き込まれる。 その後、インタフェース構造体52のポインタに該VC構造体53のアドレスを書込み、インタフェース構造体52から該VC構造体53を参照することが出来るようにする。
【０１０３】
パス管理部45は、以上の動作が完了すると、コールバック応答パケット72を作成し、上記で新規作成したインタフェースatm1へ信号95として直接送出する。
この結果、応答パケット72は送信元ホスト40＿1 へ送られることになる（図９参照）。
なお、パス管理部45は応答パケット72をインタフェースatm1に直接送信する代わりにパケット送信部43へ渡した後、パケット送信部43がルーティングテーブル44を検索した後、ルーティングルートに従って送信してもよい。
【０１０４】
ホスト40＿1 は、受信した応答パケット72に含まれる宛先ホスト40＿2 のIPアドレス及びATM アドレスを元に、張られたダイレクトパス62を自局が利用できるように新規にポイント・ ツー・ ポイント型のインタフェースatm4であるインタフェース構造体52及びダイレクトパス62のVC構造体53を作成する。そして、構造体52の要素である「ポインタ」にVC構造体53を指し示すアドレスを書き込み、ダイレクトパス62にインタフェースatm4を割り付ける。
さらに、ホスト40＿1 は、ダイレクトパス62に接続されたインタフェースatm4をルーティングテーブル44に登録するためのエントリE4を作成する。
【０１０５】
図14は、ホスト40＿1 が作成したインタフェース及びルーティングテーブルのエントリの実施例を示しており、同図(1) 及び(2) は、それぞれインタフェース構造体52及びVC構造体53を示し、同図(3) は、ルーティングテーブル44に登録するエントリE4を示している。
【０１０６】
すなわち、インタフェース構造体52の要素は、インタフェース名＝“atm4”、自局のIPアドレス＝“133.160.113.2 ”、接続先であるホスト40＿2 のIPアドレス＝“133.160.115.2 ”、インタフェースタイプ＝“point ＿to＿point ”、インタフェース状態＝“UP”、及びポインタ＝“VC構造体のアドレス”である。
VC構造体53の要素は、接続先のATM アドレス＝“xxxxxxxxxxx ”、VPI/VCI ＝“0/32”、及びALL タイプ＝“ALL5”である。
【０１０７】
ルーティングテーブル44に登録するエントリE4の要素は、接続先IPアドレス＝“133.160.115.2 ”、ネットマスク＝“255.255.255.255 ”、次ホップルータ＝“133.160.115.2 ”、及び出力インタフェース＝“atm4”である。
図12(4) は、上記のエントリE4が、登録されたルーティングテーブル44＿1 を示している。 以後、ホスト40＿2 宛のデータパケット70は、インタフェースatm4を介してATM コネクション62に出力され、ホスト40＿2 に直接送信されることになる。
【０１０８】
この結果、ホスト40＿1 がルーティング機能のみを利用して、ホスト40＿2 との間でパケット送信可能となる。
また、ホスト40＿1 は、着呼時のシグナリング機能又はコールバック応答パケットによってホスト40＿2 のATM アドレスを知り、データリンク層におけるARP 機能を利用せずして、ホスト40＿2 の間にダイレクトパスを確立することができる。
【０１０９】
一般的にTCP 等のプロトコルでは、双方向にパケットを送信する。例えば、ホスト40＿1 がホスト40＿2 にパケットを送信したとすれば、ホスト40＿2 はホスト40＿1 に対してACK パケットを送信する。上記の動作では、ホスト40＿1 からホスト40＿2 へのダイレクトパスができるまでの手順を示しており、ホスト40＿1 のルーティングテーブル44には、ホスト40＿2 への経路としてこのダイレクトパスを利用するように変更が反映されているので、ダイレクトパス確立後のパケットはこのダイレクトパス経由で送信される。
【０１１０】
一方、ホスト40＿2 では、ホスト40＿1 へのダイレクトパスがATM レクトコネクション63であることをルーティングテーブル44に登録されていない。そこで、ホスト40＿2 側も、ホスト40＿1 から到着したパケットに対するACK パケットをトリガとして、ホスト40＿1 へ向けてコールバック要求パケット71（図示省略）を送信する。要求パケット71は、ホスト40＿1 がコールバック要求パケット71を送った時と同様にルータ30＿2,30＿1 経由のルーティングパス61（図示省略）に従い転送されて、ホスト40＿1 に到達する。
【０１１１】
ホスト40＿1 は、既にホスト40＿1 〜40＿2 間のダイレクトコネクション63が張られているので、新たに仮想コネクションを発呼せず、仮想コネクション62上にコールバック応答パケットを送出する。以後の応答パケットを受信したホスト40＿2 の動作はホスト40＿1 で行なった動作と同様の動作を行いホスト40＿1 へのダイレクトパスがATM ダイレクトコネクション62であることをルーティングテーブル44に登録する。
【０１１２】
また、プライオリティ制御部49（図８参照）は、データパケット70のヘッダに含まれる情報に基づいて、エントリE5を参照してインタフェースatm0を介してルーティングルートに出力するように指示することもできる。
さらに、インタフェースatm4が作成された時に、タイマ管理部48はインタフェースatm4に対応するタイマを起動する。そして、データパケット70が送出されない時間が、例えば、20分以上継続した場合、インタフェース構造体の状態を“DOWN”としてしてインタフェースを削除した状態にすることもできる。
【０１１３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るエンド装置によれば、送信元のエンド装置のネットワーク層において、パケット送信部がルーティングテーブルを参照してダイレクトルート又はルーティングルートに入力パケットを送出し、該ダイレクトルートが登録されていないとき、パス管理部が問合せパケットを送出し、受信した応答パケットに含まれる該宛先のデータリンク層アドレスに基づきダイレクトルートの論理インタフェースの作成を要求し、作成された該論理インタフェースを該ルーティングテーブルに登録する。
【０１１４】
或いは、ルータのネットワーク層において、パス管理部が受信した自局宛以外の問合せパケット又は応答パケットをルーティングテーブルを参照してダイレクトルート又はルーティングルートに送出する。
【０１１５】
或いは、宛先のエンド装置のネットワーク層において、問合せパケットを受信したとき、パス管理部が自局のデータリンク層アドレスを含んだ応答パケットを作成すると共に、該問合せパケットに含まれる送信元のエンド装置のデータリンク層アドレスを用いて送信元のエンド装置との間にダイレクトルートを張ることをシグナリング管理部に依頼する。
【０１１６】
このように構成することにより、データリンク層におけるアドレス解決機能を必要とせずにダイレクトルートを作成し効率的な通信を行なうと共にポータビリティのよいアドレス解決プロトコルを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るエンド装置及びルータの原理構成例(1) を示したブロック図である。
【図２】本発明に係るエンド装置及びルータを用いたネットワークにおけるアドレス解決の動作原理例(1) を示したブロック図である。
【図３】本発明に係るエンド装置及びルータを用いたネットワークにおけるアドレス解決の動作原理例(2) を示したブロック図である。
【図４】本発明に係るエンド装置及びルータを用いたネットワークにおけるアドレス解決の動作原理例(3) を示したブロック図である。
【図５】本発明に係るエンド装置及びルータを用いたネットワークにおけるアドレス解決の動作原理例(4) を示したブロック図である。
【図６】本発明に係るエンド装置及びルータを用いたネットワークにおけるアドレス解決の動作原理例(5) を示したブロック図である。
【図７】本発明に係るエンド装置及びルータの原理構成例(2) を示したブロック図である。
【図８】本発明に係るエンド装置及びルータの原理構成例(3) を示したブロック図である。
【図９】本発明に係るエンド装置及びルータを用いたネットワークの実施例を示したブロック図である。
【図１０】本発明に係るエンド装置及びルータにおけるテーブルの初期状態における実施例を示した図である。
【図１１】本発明に係るエンド装置及びルータにおけるインタフェース管理テーブルの実施例(1) を示した図である。
【図１２】本発明に係るエンド装置及びルータにおけるルーティングテーブルの実施例を示した図である。
【図１３】本発明に係るエンド装置及びルータにおけるインタフェース管理テーブルの実施例(2) を示した図である。
【図１４】本発明に係るエンド装置におけるテーブルの実施例を示した図である。
【図１５】従来のエンド装置を用いたネットワークにおけるアドレス解決の動作例(1) を示したブロック図である。
【図１６】従来のエンド装置を用いたネットワークにおけるアドレス解決の動作例(2) を示したブロック図である。
【図１７】従来のエンド装置を用いたアドレス解決の動作例(3) を示したブロック図である。
【図１８】従来のエンド装置におけるテーブル例を示した図である。
【符号の説明】
10 ネットワーク 20,20 ＿1 〜3 サブネットワーク（LIS ，VLAN）
30,30 ＿1 〜30＿2 ルータ 40,40＿1 〜40＿2 エンド装置（ホスト）
41 ユーザコマンド処理部 42 インタフェース管理部
43 パケット送信部 44 ルーティングテーブル 45 パス管理部
46 レジストレーション機能部 47,atm0 〜atm ４ インタフェース
48 タイマ管理部 49 プライオリティ制御部
50 シグナリング管理部
51 インタフェース管理テーブル（ATM ＿ARP 変換機構）
52 インタフェース構造体 53 VC構造体 54 ATMARPテーブル
60,61 ルーティングルート
62 ダイレクトルート（ダイレクトパス、仮想コネクション）
63 発呼 70 データパケット
71 問合せパケット（コールバック要求パケット）
72 応答パケット（コールバック応答パケット） 80〜88,100〜105 信号
図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
【発明の属する技術分野】
本発明はエンド装置及びルータに関し、特にデータパケットの宛先アドレス解決を行うエンド装置及びルータに関するものである。
【０００２】
近年、ATM(Asychronous Transfer Mode)ネットワークを代表とする非放送多元接続（(Non Broadcast Multi Access:以後、NBMAと略称する) ネットワークは、Distannce Carrier 、ネットワークプロバイダを中心にネットワーク環境に多く使われ始めている。コネクション型のNBMAネットワークは、イーサネット(Ethernet)等のコネクションレス型のブロードキャストネットワークとはデータ送信の仕組みが全く異なっているが、いずれのネットワークにおいても、送出するパケットの宛先のエンド装置のネットワーク層論理アドレスからハードウェアが個別に持つデータリンク層アドレスを知るアドレス解決プロトコル(ARP:Address Resolution Protocol、以後、ARP プロトコルと称する) が必要である。
【０００３】
【従来の技術】
一般にエンド装置はサブネットワークであるLAN に接続され、各LAN は中継装置であるルータで接続されて企業内ネットワークやキャンパスネットワーク等を構成している。
【０００４】
エンド装置が同一サブネットワーク内のエンド装置と通信を行う場合は、直接宛先のエンド装置へパケットを送信することが可能であるが、別のサブネットワーク内のエンド装置へ通信を行う場合は、サブネットワークの境界に位置する直接送信可能なルータへパケットを送信する。これを受信したルータでは、宛先のエンド装置へパケットを届けるために次にどのルータへパケットを送信すればよいかを判断し、次のルータへパケットを転送する。このようにして、異なるサブネットワーク内のエンド装置に対しても通信が可能となっている。
【０００５】
また、エンド装置は、OS(Operating System)内の送信処理部でパケットの送信を行う。OSは自局から到達可能なネットワークのアドレス一覧をルーティングテーブルとして持ち、各テーブルエントリには宛先IPアドレス、自局の出力インタフェース、及びゲートウェイアドレス等が記入されている。
【０００６】
ゲートウェイアドレスは、自局が属するサブネットワーク外の宛先のエンド装置にパケットを届けるために、次に送るべきルータのIPアドレスを示している。宛先が同一サブネットワーク内の場合、ゲートウェイアドレスには、ルータのIPアドレスではなく、宛先のエンド装置のIPアドレス又は自局のIPアドレスが設定される。
さらに、OSはデータリンク層のARP テーブルを保持しており、ネットワーク層アドレスとデータリンク層アドレスの対応がとれるようになっている。
【０００７】
送信処理部は、ネットワーク層アドレスである、例えば、IPアドレス（以後IPアドレスの場合についてのみ説明する）で指定された宛先アドレスを含むパケットが入力されると、宛先IPアドレスをキーとしてルーティングテーブルを検索し、出力インタフェースとゲートウェイアドレスを取得する。
【０００８】
そして、送信処理部は、宛先のエンド装置が同一サブネットワーク内の場合、出力インタフェースに対応するARP テーブルを検索してIPアドレスに対するハードウェアアドレスを求めて通信を行い、宛先のエンド装置が他サブネットワークの場合、ルーティングテーブルから得られるゲートウェイルータのアドレスをキーとしてARP テーブルを検索する。
【０００９】
また、ARP テーブルにエントリが見つからない場合、OSはARP プロトコルを用いて同一サブネットワーク内の全エンド装置に対して、宛先のIPアドレスに対するMAC アドレス要求を行い、これを取得して、エンド装置及びルータと通信が可能となる。
【００１０】
例えば、ブロードキャストネットワークにおける従来のイーサネットのエンド装置が保持するARP テーブルは、IPアドレスとMAC アドレスが対応しており、直接到達可能なエンド装置又はゲートウェイのIPアドレスからMAC アドレスを知り、このMAC アドレスを用いてエンド装置及びルータと通信が可能となる。
また、ARP プロトコルはブロードキャストでネットワーク内の全エンド装置へデータリンク層アドレスであるMAC アドレスを問い合わせて取得する。
【００１１】
図15及び図16は、従来のARP プロトコル例を示しており、この例では、NBMAネットワーク例として特に近年利用することが多くなったATM ネットワーク上におけるプロトコルを示している。 ATM ネットワーク10上にはサブネットワーク20＿1 〜20＿3 （符号“20”で総称することがある）が設定され、サブネットワーク20＿1 、20＿2 はルータ30＿1 で接続され、サブネットワーク20＿2 、20＿3 はルータ30＿2 で接続されている。また、サブネットワーク20＿1,20＿3 にはそれぞれエンド装置40＿1,40＿2 （符号“40”で総称することがある）が接続されている。
【００１２】
図15(1) は、ATM ＿ARP(ATM Address Resolution Protocol 、以後、ATM ＿ARP プロトコルと称する) 例を示しており、この例では、サブネットワーク20はネットワーク層の論理サブネットワーク（LIS ：Logical IP Subnetwork ）であり、サブネットワーク20＿1 にはエンド装置40＿3 がさらに接続され、さらに、各論理サブネットワーク20にはATM ＿ARP サーバ31＿1 〜3 （符号“31”で総称することがある）が接続されている。
【００１３】
ATM ＿ARP プロトコルは、ARP プロトコルと同等の機能をATM-LAN 上で実現するように考案されたプロトコルである。すなわち、MAC アドレスの代わりにATM アドレスによってエンド装置間に設定されたATM コネクション、特にSVC(Switched Virtual Connection)を使用してIPパケットの通信を行うIP over ATM におけるARP プロトコルである。
【００１４】
動作においては、まず各エンド装置40は、自局を管理するATM ARP サーバに自局のIPアドレス及びATM アドレスを登録する。
【００１５】
エンド装置40 1 は、コネクションが開設されていない異なる論理サブネットワーク20 3 のエンド装置40 2 宛のデータパケットを送る時、ATM ARP サーバ31 1 に宛先IPアドレスを付けたARP 要求パケットを送る。
【００１６】
ATM ARP サーバ31 1 は、次ホップのルータ30 1 のATM アドレスを含むARP 応答パケットをエンド装置40 1 に返す。エンド装置40 1 は、ルータ30 1 にパケットを渡し、ルータ30 1 は、ATM ARP サーバ31 2 によりアドレス解決を行いルータ30 2 にパケットを渡す。
【００１７】
ルータ30 2 は、ATM ARP サーバ31 3 にARP 要求パケットを送ることにより、エンド装置40 2 のATM アドレスを知り、データパケットをエンド装置40 2 に送り通信が完了する。
NBMAネットワーク10ではもともとブロードキャストという概念がないため、ブロードキャストによる問い合わせは不可能である。そこで、ATM ＿ARP プロトコルではATM ＿ARP サーバ31を用意して各論理サブネットワーク20内のエンド装置のATM アドレスを登録管理して、アドレス解決を行っている。各論理サブネットワーク20は、各ATM ＿ARP サーバ31が受け持つエンド装置のNBMAネットワーク10上の範囲に対応している。
【００１８】
すなわち、論理サブネットワーク20は、データリンク層のアドレスであるATM アドレスのみで通信可能なATM ネットワーク10上に論理的に作ったサブネットワークである。従って、送信元のエンド装置40＿1 は、異る論理サブネットワーク20に跨る通信の場合でも、例えば宛先のエンド装置40＿2 のATM アドレスさえ分かれば、このアドレスを用いて宛先のエンド装置にダイレクトパスであるVC(Virtual Connection)を張りパケットを直接送信することが可能である。
【００１９】
しかしながら、ATM ＿ARP プロトコルは論理サブネットワーク20間のパケット通信は、ルータを介して行わなければならないため、本来のATM ネットワークが提供可能なエンド装置間でのダイレクトパス接続が実現できない。
このダイレクトパス接続の仕組みを提供するプロトコルとして、IETF(Internet Engineering Task Force) で提案されているNHRP(Next Hop Resolution Protocol 、以後、NHRPプロトコルと称する) がある。
【００２０】
同図(2) は、NHRPプロトコル例を示しており、この例が同図(1) のATM ＿ARP プロトコルと異なる点は、各論理サブネットワーク20にはATM ＿ARP サーバ31が接続されておらず、ルータ30＿1 〜30＿3 が原則としてルータを兼ねるNHS(NEXT＿Hop Server、以後、NHS サーバと称する) となっていることである。
【００２１】
まず、各エンド装置40は、自局が属するLIS のNHS サーバ30に対して自局のIPアドレスとATM アドレスを登録する。
エンド装置40＿1 は、異なる論理サブネットワーク20＿3 のエンド装置40＿2 宛のパケットを受けると、NHS サーバ30＿1 にエンド装置40＿2 のIPアドレスを書き込んだNHRP解決要求パケットを送信する。
【００２２】
これを受信したNHS サーバ30＿1 は、宛先IPアドレスが自局が管理するサブネットワーク内のエンド装置のIPアドレスでないので、ルーティングテーブルに従いNHRP解決要求パケットを次のNHS サーバ30＿2 へ転送する。NHS サーバ30＿2 は、宛先IPアドレスが自局が管理する論理サブネットワーク20＿3 内のものであると判断し、管理する論理サブネットワーク内のエンド装置について保持しているATM アドレスのテーブル（図示省略) を検索し、ヒットするエントリが有る場合は、解決要求発信元のエンド装置40＿1 に対してエンド装置40＿2 のATM アドレスを含んだNHRP解決応答パケットを送信する。
【００２３】
エンド装置40＿1 は、NHRP解決応答パケットから宛先IPアドレスに対するATM アドレスを知り、このアドレスを用いてエンド装置40＿2 とダイレクトに仮想コネクション（VC：ダイレクトパスと称する）62を張る。このダイレクトパス62はNHS サーバ30を経由しないため、NHS サーバ30におけるパケット再構成の遅延、転送遅延等の影響を受けずに高速な通信が可能となる。
【００２４】
すなわち、NHRPプロトコルはATM ＿ARP プロトコルの手法を異る論理サブネットワークのエンド装置にまで拡張したものと考えられる。
【００２５】
なお、エンド装置40＿1 は、ダイレクトパス62が張られる前に入力したデータパケットをルータ30＿1 、30＿2 を経由したホップバイホップのパス60を使用してデータパケットを送信するが、ダイレクトパス62が作成された後はこのパス62を使用してデータパケットを送信する。
【００２６】
図16は、特願平第９−４１１５９号で提案されたRISP(Responder Initiated Shortcut Path) 例を示しており、この例では、図15(2) のNHRPプロトコルと比較すると、ルータ30＿3 〜5 にはNHS サーバ機能が含まれていないことが異なっている。
以下に、エンド装置40＿1 及びエンド装置40＿2 の間にダイレクトパスを設定する方法を説明する。
【００２７】
エンド装置40＿1 は、エンド装置40＿2 宛のデータパケットを受信して、自局のATM アドレスを含んだコールバック要求パケットを作成し、このパケットをルータ経由のルーティングルート60でエンド装置40＿2 に送信する。
エンド装置40＿2 は、受信した該パケットに含まれるエンド装置40＿1 のATM アドレスを用いてダイレクトパスを発呼し、この張られたパスである仮想コネクション62を経由して自局のATM アドレスを含んだコールバック応答パケットを返送する。
【００２８】
すなわち、アドレス解決及びダイレクトパスの設定を同時に行う。エンド装置40＿1 は、その後のエンド装置40＿2 宛のIPパケットをこのダイレクトパスを用いて送信する。
【００２９】
図17は、従来のATM ARP 例を示しており、この例では図15(1) で示したATM ARP と異なり、サブネットワーク間をルータ経由で通信する場合は示されておらず、エンド装置40 1 の出力インタフェースatm0〜atm2には、それぞれサブネットワーク(LIS1 〜LIS3)20 1 〜3 が接続されている。サブネットワーク20 1 には、さらにエンド装置40 2 〜40 5 が接続されている。
【００３０】
サブネットワーク20 1 〜3 のIPアドレスは、それぞれ“133.160.115.0 ”,“133.160.114.0 ”, 及び“133.160.113.0 ”であり、エンド装置40 1 の出力インタフェースatm0のIPアドレスは“133.160.115.3 ”であり、エンド装置40 2 〜40 5 のIPアドレスはそれぞれ“133.160.115.10”, “133.160.115.21”, “133.160.115.33”, 及び“133.160.115.47”である。
【００３１】
図18は、図17に示したエンド装置40 1 がネットワーク層に保持するルーティングテーブル44とデータリンク層に保持するATM ARP 変換機構51を示している。
ATM ARP 変換機構51は、インタフェース構造体52 1 〜4 とATM ARP テーブル54とVC(Vertual Connection)構造体53とで構成されている。
【００３２】
以下に図17及び図18を参照してエンド装置40 1 の動作を説明する。エンド装置40 1 のIPプロトコル処理部55は、▲１▼IPアドレス“133.160.115.10”のエンド装置40 2 宛のデータパケット70を受け、▲２▼IPアドレス“133.160.115.10”をキーとしてルーティングテーブル44を検索し、その結果、ヒットしないためサブネットマスク“255.255.255.0 ”をかけた“133.160.115.0 ”で再検索を行い、出力インタフェース“atm0”を知り、▲３▼そして“atm0”が持つ ATM ARP テーブルをIPアドレス“133.160.115.10”をキーとして検索することで宛先エンド装置のATM アドレス= “47.0091811・・・CE.00 ”を取得し、▲４▼VC構造体53からVC番号= “VPI=0,VCI=32”を得、▲５▼そして該データパケット70をVCに送信する。
【００３３】
また、IPプロトコル処理部55が、▲１▼宛先IPアドレス＝140.151.120.5 のパケットを受けると、▲６▼ポイント・ ツー・ ポイント型インタフェースtun0にヒットし、▲７▼該パケットをインタフェースtun0（図示せず）に送信する。
【００３４】
ATMARPテーブル54にエントリがあるがVCがない場合は、エントリのATM アドレス“47.009181 …CE.00 ”に基づきVCを作成した後にパケットを送信する。
【発明が解決しようとする課題】
このような従来のエンド装置におけるアドレス解決及びデータパケット送信を纏めると下記のようになる。
▲１▼ARP プロトコルにおいては、エンド装置は１つのサブネットワーク内の全てのエンド装置にブロードキャストでデータリンク層アドレスであるMAC アドレスを問い合わせる。従って、エンド装置はアドレス解決をネットワーク層のIPプロトコルとは無関係にデータリンク層の機能のみで実現できる。
【００３５】
▲２▼１つの論理サブネットワークで構成されたNBMAネットワークのATM ＿ARP プロトコルにおいては、エンド装置は、ATM ＿ARP サーバに張られたVCを経由して問合せパケットを送信してアドレス解決を行う。エンド装置はアドレス解決をデータリンク層の機能のみで実現できる。
▲３▼複数の論理サブネットワークで構成されたNBMAネットワークのATM ＿ARP プロトコルにおいては、エンド装置は、論理サブネットワーク間にまたがる通信は必ずルータを経由して行う必要があり、アドレス解決にはデータリンク層及びネットワーク層の機能を共に必要とする。
【００３６】
▲４▼NHRPプロトコルにおいては、エンド装置は、アドレス解決を行うためのネットワーク層の機能であるルーティング機能及びネットワーク層アドレスをデータリンク層アドレスに変換するデータリンク層の機能を必要とする。
▲５▼RISPにおいては、エンド装置は、コールバック要求パケットを送信するネットワーク層のルーティング機能を必要とし、及びデータリンク層のアドレス変換機能を必要としないよう構成する。
【００３７】
すなわち、▲１▼、▲２▼のARP プロトコルにおいては、エンド装置は、イーサネットにおけるARP とATM ＿ARP が存在するように、データリンク層の種類に固有の実装となっている。従って、新たなデータリンク層の導入には専用のARP 機能の開発が必要となり、開発コストの増大につながる。
【００３８】
▲３▼、▲４▼、▲５▼において、エンド装置は、ネットワーク層のアドレス解決を行うためのルーティング機能とデータリンク層のアドレス変換の機能とを必要としている。また、コネクション型のNBMAネットワークとコネクションレス型のネットワークであるイーサネット等のブロードキャストネットワークとは、データ送信の仕組みが全く異なる上、データパケット送信時のネットワーク層論理アドレスからデータリンク層アドレスに変換するアドレス変換メカニズムも異なっている。
【００３９】
また、同一のNBMAネットワークにおいても、データリンク層アドレスを知ることが可能な範囲を論理サブネットワーク内だけに閉じるか、NBMAネットワーク全体まで許すかにより変換の仕組みが異なる。
従って、ネットワーク層とデータリンク層が密接に関係することにより、互いに分離できる。従って、各局間のプロトコルのポータビリティがない。
【００４０】
従って本発明は、パケットの宛先アドレス解決を行うエンド装置において、NBMAネットワークとブロードキャストネットワークとの違い、及びNBMAネットワークにおけるアドレス解決の範囲が１つの論理サブネットワーク内と複数の論理サブネットワークとの違いに関わりなく全てネットワーク層で処理可能としポータビリティのよいパケット送信方式並びにアドレス解決プロトコルを提供することを課題とする。
【００４１】
【課題を解決するための手段】
〔１〕上記の課題を解決するため、本発明に係るエンド装置を、図１の例で説明すると、ネットワーク層とデータリンク層との間でダイレクトルート及びルーティングルートと１対１の対応関係がある論理インタフェース47を作成するインタフェース管理部42と、入力パケットの宛先のネットワーク層アドレスと該論理インタフェースとの対応関係を示すルーティングテーブル44と、ネットワーク層アドレスをキーとして該ルーティングテーブル44を参照して該入力パケットを該論理インタフェース47に送出するパケット送信部43と、該テーブルに該入力パケットのダイレクトルートの該論理インタフェースが登録されていないとき、データリンク層アドレスを問い合わせる問合せパケット及び該入力パケットを予め設定された該ルーティングルートへの論理インタフェース47に送出し、受信した応答パケットに含まれる該宛先のデータリンク層アドレスに基づき該インタフェース管理部42に論理インタフェースの作成を要求することにより該インタフェース管理部が作成した論理インタフェースを該ルーティングテーブル44に登録するパス管理部45と、を有することを特徴としている。
【００４２】
動作においては、送信元のエンド装置（ルータ又は端末を含む）のパケット送信部43は上位層から入力データパケット70を受け取り、このパケットに含まれる宛先のエンド装置のネットワーク層アドレスをキーとしてルーティングテーブル44を信号81で検索する。テーブル検索の結果、同一又は異なるサブネットワークに属する宛先のエンド装置にダイレクトに到達するダイレクトルートが存在しなかった場合、パケット送信部43は信号82でデータパケット70をインタフェース47に含まれるルーティングルートの論理インタフェースに送信するとともに、パス管理部45にダイレクトルートが存在しなかったことを信号84で知らせる。
【００４３】
パス管理部45は、自局のデータリンク層アドレス及びネットワーク層アドレスを含み、宛先のエンド装置のデータリンク層アドレスを問合せるための問合せパケット95を作成し、予め設定されたルーティングルートの該論理インタフェースに送信する。この論理インタフェースへ送信されたデータパケット70及び問合せパケット83は、それぞれのデータリンク層に適する方法でルータへ送信される。
【００４４】
インタフェース47を経由して問合せパケットに対する応答パケット90,91 を宛先のエンド装置から受信したパス管理部45は、応答パケット91に含まれる宛先のエンド装置のデータリンク層アドレス及びネットワーク層アドレスを知り、これをインタフェース管理部42（パス管理部45に含まれてもよい）に通知する。インタフェース管理部42は、宛先のエンド装置へのダイレクトルートと１対１の関係にあるポイント・ ツー・ ポイント型の論理インタフェースを新たに作成する。
【００４５】
さらに、パス管理部45は、該ポイント・ ツー・ ポイント型論理インタフェースが宛先のエンド装置へのダイレクトルートあることを示すように、ルーティングテーブル44に該ポイント・ ツー・ ポイント型インタフェースを信号92により登録する。
以後、パケット送信部43に入力された該エンド装置宛のデータパケット70は、信号81,82,83によって該ポイント・ ツー・ ポイント型インタフェースを介したダイレクトルートで宛先のエンド装置に送出されることになる。
【００４６】
この結果、該ポイント・ ツー・ ポイント型論理インタフェースは宛先のデータリンク層アドレスと１対１に対応しているので、宛先のネットワーク層アドレスと宛先のデータリンク層アドレスが対応付けられていることになる。従って、データリンク層におけるネットワーク層アドレスからデータリンク層アドレスへのアドレス変換は必要とせず、全てネットワーク層での処理で済むことになる。 なお、インタフェース47へデータパケットを送信した後にどのようにして物理メディアに送信されるかは、メディアにより異り、データリンク層の送信機能に依存する。
【００４７】
〔２〕また本発明では、宛先のエンド装置が、図１に示す如く、入力パケットである問合せパケット90（91）の宛先のネットワーク層アドレスと該論理インタフェースとの対応関係を示すルーティングテーブル44と、受信した問合せパケット90が自局宛であることを判定して自局のデータリンク層アドレスを含んだ応答パケット85を作成するパス管理部45と、該自局宛問合せパケット90に含まれる送信元のネットワーク層アドレスをキーとして該ルーティングテーブル44から検索した論理インタフェース47に含まれるルーティングルートの論理インタフェースを用いて応答パケット85（81,82 ）を送信するパケット送信部43とを有することを特徴する。
【００４８】
図２は、本発明に係るエンド装置を用いたアドレス解決例(1) を示しており、NBMAネットワーク10に論理サブネットワーク20が設定され、論理サブネットワーク20＿1,20＿2 及び論理サブネットワーク20＿2,20＿3 はそれぞれルータ30＿1 及び30＿2 で接続され、論理サブネットワーク20＿1 及び20＿3 にはそれぞれエンド装置40＿1 及び40＿2 が接続されている。
【００４９】
エンド装置40＿1 から送出された問合せパケット71は、ルーティングルート60を経由してエンド装置40＿2 に入力される。
問合せパケット71に対する応答パケット72は、エンド装置40＿2 で作成されてルーティングルート61に送出される。そして、ルータ30＿1 及び30＿2 を経由して送信元のエンド装置40＿1 に送信されることになる。
なお、同図のNBMAネットワーク10は、ブロードキャストネットワークであってもよい。
【００５０】
〔３〕また本発明では、ネットワーク上に設定された複数のサブネットワーク間を接続するルータにおいて、図１に示す如く、入力パケット90の宛先のネットワーク層アドレスと論理インタフェース47との対応関係を示すルーティングテーブル44を有し、パス管理部45が、受信した上記の問合せパケット又は応答パケット91に含まれる宛先ネットワーク層アドレスをキーとして該ルーティングテーブル44を参照して自局宛でない該問合せ及び応答パケットをルーティングルートの該論理インタフェースに送出することができる。
【００５１】
すなわち、図１に示す如く、パス管理部45が受信した該問合せパケット又は該応答パケット90（信号91）が自局宛でないことを検出したとき、該問合せパケット又は該応答パケット91に含まれる宛先ネットワーク層アドレスをキーとしてルーティングテーブル44を信号92で参照して信号84でルーティングルートの論理インタフェース47を得る。
そして、パス管理部45は、該問合せパケット又は該応答パケットを信号95及び83として該論理インタフェースを経由して出力パケットとして送出する。
【００５２】
この動作を図２に示したルータ30＿1 で説明すると、ルータ30＿1 は、ルーティングルート60（左側からのルート）から自局宛でない問合せパケット71入力すると、ルーティングテーブル44が指定するルーティングルート60（右側のルート）へ該問合せパケット71を送出する。
また、ルータ30＿1 は、ルーティングルート61（右側からのルート）から自局宛でない応答パケット72を入力すると、ルーティングテーブル44が指定するルーティングルート61（左側へのルート）へ該応答パケット72を送出する。
【００５３】
なお、ルータは、エンド装置と同等の機能を持たせることにより、問合せパケット及び応答パケットを中継する点を除けば、エンド装置と同じようにアドレス解決を行うようにすることもできる。
また、同図のNBMAネットワーク10は、ブロードキャストネットワークであってもよい。
【００５４】
〔４〕また本発明では、上記の本発明〔１〕において、パス管理部45が、テーブル44に該データパケット70のダイレクトルートが登録されるまでの間、該入力パケット70を一時記憶するバッファ（図示省略）を有することもできる。
【００５５】
すなわち、上記のようにバッファを有しない場合には予め決められたルーティングルートを経由して送出されるが、バッファを用いて全てのデータパケット70を待機させ、その間に決まったダイレクトルートを経由して宛先のエンド装置に送信することが可能となる。
【００５６】
〔５〕また本発明では、上記の本発明〔２〕において、図１に示す如く、パス管理部45が、ルーティングテーブル44を用いる代わりに、受信した問合せパケットである信号90（91）に含まれる送信元のエンド装置のデータリンク層アドレスを用いて、該応答パケットである信号95（83）を送出することができる。
【００５７】
〔６〕また本発明では、上記の本発明〔２〕において、該サブネットワークがNBMAネットワークであって、図１に示す如く、宛先のエンド装置40＿2 はシグナリング管理部50を有し、パス管理部45が、パケット送信部43に応答パケットを送信することを依頼する代わりに、問合せパケットに含まれる送信元のエンド装置40＿1 のデータリンク層アドレスを用いてシグナリング管理部50に送信元のエンド装置40＿1 へ発呼するように依頼する。
【００５８】
シグナリング管理部50は発呼して仮想コネクションを張る。パス管理部45は、張られた仮想コネクションに送信を行なう為の論理インタフェースをインタフェース47に作成することをインタフェース管理部へ依頼し、作成された該インタフェースを介して該応答パケットを送出することができる。
【００５９】
図３は、本発明のエンド装置を用いたアドレス解決例(2) を示しており、ネットワークの構成は図２に示した構成と同じである。
宛先のエンド装置40＿2 は、問合せパケット71をルーティングルート60を介して受信し、問合せパケット71に対する応答パケット72を作成する。さらに、エンド装置40＿1 の間に仮想コネクション62を張り、この仮想コネクション62を介して応答パケット72をエンド装置40＿1 に送信する。
この結果、応答パケット72は、図２に示したルーティングルート61を経由すること無く、エンド装置40＿1 に高速で直接送信することが可能となる。
【００６０】
〔７〕また本発明では、図１に示す如く、ブロードキャストのサブネットワークに接続された宛先のエンド装置が、ネットワーク層とデータリンク層との間に論理インタフェース47を作成するインタフェース管理部42と、受信した問合せパケット90に含まれる送信元のエンド装置のデータリンク層アドレスを用いて該インタフェース管理部42に該送信元のエンド装置を接続先とする新規の論理インタフェースの作成指示を行い、この論理インタフェースに作成した応答パケットを送出するパス管理部45と、を有することを特徴としている。
【００６１】
図４は、本発明のエンド装置を用いたアドレス解決例(3) を示しており、ネットワーク10の構成は、図２に示したネットワーク10がNBMAネットワークではなくブロードキャストのサブネットワークであること、及び論理サブネットワーク20＿1 〜3 がVLAN(Virtual LAN) であること以外は図２のネットワーク10と同じである。
【００６２】
ルーティングルート60から問合せパケット71を受信したエンド装置40＿2 は、送信元のエンド装置40＿1 向けのポイント・ ツー・ ポイント型インタフェース47を作成する。そして、このインタフェース47を介したダイレクトルート63を経由して応答パケット72をエンド装置40＿1 に送信する。
【００６３】
以後、エンド装置40＿2 向けのパケットは、新規のインタフェース47を介してダイレクトに送信することが可能になる。
【００６４】
〔８〕また本発明では、上記の本発明〔１〕において、該論理インタフェース47は、少なくともインタフェースに関するパラメータである論理インタフェース名、自局のネットワーク層論理アドレス、及び宛先のネットワーク層論理アドレス並びにデータリンク層アドレスで構成された１つの又は互いにリンクされた複数のインタフェース管理テーブルとして定義することもできる。
【００６５】
〔９〕また本発明では、上記の本発明〔８〕において、該サブネットワークがブロードキャストのサブネットワークであり、該論理インタフェース47からパケットを受信して、該論理インタフェース47をキーとして該インタフェース管理テーブルより取得した宛先のデータリンク層アドレスに基づき各通信メディアに適した方法でパケットを送出するパケット送出部をデータリンク層に有することもできる。
【００６６】
図５は、本発明のエンド装置を用いたアドレス解決例(4) を示しており、ネットワーク10の構成は図４と同じである。
ネットワーク10が例えばイーサネットの場合、パケット送出部は、MAC ヘッダの送信先MAC アドレスの位置に上記の宛先データリンク層アドレスを入れる。そして、イーサネットのメディアアクセス手法であるCSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection: 衝突検出機能付き搬送波検知多元アクセス) 方式を使用してアドレス解決を行うとき、ブロードキャストで通信メディア上にパケットを送出する。
【００６７】
〔１０〕また本発明では、上記の本発明〔８〕において、該サブネットワークがNBMAネットワークであり、図１に示す如く、該宛先のエンド装置のダイレクトルートが存在しない場合は、該インタフェース管理テーブルより取得した宛先のデータリンク層アドレスに基づき該宛先のエンド装置へダイレクトに仮想コネクションを張るシグナリング管理部50を有することもできる。
【００６８】
図６は、本発明のエンド装置を用いたアドレス解決例(5) を示しており、ネットワーク10の構成は図２と同じである。
エンド装置40＿1 は、宛先のエンド装置40＿2 のダイレクトルートが無いとき、宛先のエンド装置40＿2 に発呼63する。そして、設定された仮想コネクション62にデータパケット70を送出する。
【００６９】
なお、上記の本発明〔１〕において、該応答パケットを受信しインタフェースを作る前に、応答パケットに含まれるエンド装置のデータリンク層アドレスを用いて、あらかじめエンド装置へのダイレクトルートを作成してもよい。
【００７０】
〔１１〕また本発明では、上記の本発明〔１〕又は〔７〕において、エンド装置が、図７に示すが如く、インタフェース管理部42に接続されたタイマ管理部48を有することができる。タイマ管理部48は、各論理インタフェースに対応したタイマを有しこれを管理する。なお、図７は、図１の構成とタイマ管理部48が追加されている以外は同一である。
【００７１】
すなわち、インタフェース管理部42が、該論理インタフェースを作成するとき、該タイマ管理部48は対応するタイマを起動する。タイマ管理部48は、各論理インタフェース47を介してパケットが送信される度に対応する各タイマの値をクリアする。パケット送信がしばらく行われず対応するタイマが所定の値を越えた時、対応する該論理インタフェースを該インタフェーステーブルから削除する。
【００７２】
この結果、一定時間以上の過去に作成された論理インタフェースを削除することにより、エンド装置が移動した場合においても、誤ったインタフェースを用いることが無くなる。
【００７３】
〔１２〕また本発明では、上記の本発明〔１〕において、図８に示す如く、送信元のエンド装置40のパケット送信部43に、プライオリティ制御部49を信号108,109 で相互に接続することができる。
【００７４】
すなわち、パケット送信部43は、宛先のエンド装置に対するルーティングルート及びダイレクトルートが共に存在する時、受信したデータパケット70に含まれる情報108 をプライオリティ制御部49に送信する。この制御部49は、情報108 に基づき、データパケット70をダイレクトルート及びルーティングルートのいずれに送出するかを決定し、これを示す信号109 をパケット送信部43に通知する。パケット送信部43は、決定されたルートに対応するインタフェース47をルーティングテーブル44で知り、入力データパケット70を送出する。
この結果、データパケット70は、適するルートに送信されることになる。
【００７５】
〔１３〕さらに本発明では、上記の本発明〔１〕において、図１に示す如く、ユーザが、ユーザコマンド処理部41に対して通信を始める前に、インタフェースの作成、及びルータに対して自局を登録するユーザコマンドを実行する。ユーザコマンド処理部41は、自局に接続されている該ネットワークに対するプライマリインタフェースを作成することを信号101 でインタフェース管理部42に指示し、又はレジストレーション機能部46を介してパス管理部45に登録要求パケット作成を信号103 で要求する。
【００７６】
そして、パス管理部45が、データリンク層のシグナリング管理部50に該ルータに発呼するように指示する。シグナリング管理部50は、発呼してルーティングルートを設定する。インタフェース管理部42は、該ルーティングパスと１対１に対応するインタフェースを作成する。パス管理部45が、このインタフェースの先に該ルータが接続されていることを示すエントリを該ルーティングテーブル44に登録する。
【００７７】
〔１４〕さらに本発明では、上記の本発明〔１〕において、該サブネットワークがNBMAネットワークであるとき、該ルーティングルート及び該ダイレクトルートが仮想コネクションであることを特徴とする。
【００７８】
本発明〔１〕〜〔１４〕において示した送信元のエンド装置、宛先のエンド装置及びルータを、NBMAネットワーク及びブロードキャストネットワークに接続されるエンド装置、及びこれらのネトワークを論理的に分割するLIS,VLANの境界に配置するルータに適宜適用することが可能である。
【００７９】
【発明の実施の形態】
図９は、本発明に係るエンド装置（以後、ホストと称する）及びルータを用いたネットワークの実施例を示しており、この例では特に「NBMAのATM ネットワーク」上でIP通信を行い、アドレス解決方式はRISPプロトコルを採用している。
【００８０】
ATM ネットワーク10の構成は図３と同様であるが、さらにサブネットワーク20＿1 〜20＿3 （以後、それぞれをLIS1〜3 と称することがある）に、それぞれホスト40＿3 〜5 、ホスト40＿6,40＿7 、及びホスト40＿8,40＿9 が接続されている点が異なっている。また、各ホスト40＿1 〜40＿9 、及びルータ30＿1,30＿2 は、図７に示したエンド装置と同一の構成に、さらに、図８に示したパケット送信部43に接続されたプライオリティ制御部49を追加している。
【００８１】
上記のLIS1〜3 のIPアドレスは、それぞれ“133.160.113.0 ”，“133.160.114.0 ”，及び“133.160.115.0 ”である。ルータ30＿1 のLIS1及びLIS2側のIPアドレスは、それぞれ“133.160.113.1 ”及び“133.160.114.2 ”である。ルータ30＿2 のLIS2及びLIS3側のIPアドレスは、それぞれ“133.160.114.2 ”及び“133.160.115.1 ”である。ホスト40＿1 〜9 のIPアドレスは、それぞれ“133.160.113.2 ”，“133.160.115.2 ”，“133.160.113.3 ”，“133.160.113.4 ”，“133.160.113.5 ”, “133.160.114.3 ”，“133.160.114.4 ”，“133.160.115.3 ”，及び“133.160.115.4 ”である。
【００８２】
図10は、本発明のホスト40及びルータ30におけるテーブルの実施例を示しており、この例では、特にダイレクトコネクションがまだ張られる前のルーティングテーブル44及びインタフェース管理テーブル51を示している。
【００８３】
例えば、ホスト40＿1 のルーティングテーブル44の要素は、「IPアドレス」としてネットワークのIPアドレス“133.160.112.0 ”，“133.160.113.0 ”〜“133.160.116.0 ”が登録され、「ネットマスク」として全て“255・255・255・0 ”が登録され、「次ホップルート」として全てルータ30＿1 のIPアドレス“133・160・113・1 ”が登録され、「出力インタフェース」としてプライマリインタフェースpri ＿atm0が登録されている。
なお、テーブル44には、図９に示したサブネットワーク20＿1 〜3 の他にIPアドレス“133.160.112.0 ”及び“133.160.116.0 ”のサブネットワークのエントリも示されている。
【００８４】
また、インタフェース管理テーブル51には、「インタフェースpri ＿atm0」の属性として自IPアドレス＝“113.160.113.2 ”、接続先IPアドレス＝“113・160・113・1 ”、インタフェースタイプ＝“ポイント・ ツー・ ポイント（図中においては、point ＿to＿point と称する）”、インタフェース状態＝“UP（使用可）”、宛先ATM アドレス＝“xxxxxxxxxxx ”、及びVPI/VCI ＝0/32が登録されている。
【００８５】
テーブルの検索動作は、▲１▼IPパケット70のIPアドレス＝133.160.113.1 をキーとして検索する。▲４▼ヒットしないので、宛先IPアドレス＝133.160.113.1 のコールバック要求パケット71を作成する。▲５▼宛先IPアドレスをネットマスク＝255.255.255.0 でマスクした133.160.113.0 をキーとして検索し、▲２▼IPアドレス＝133.160.113.0 のエントリにヒットして、このエントリの出力インタフェースが指定するインタフェースpri ー atm0に要求パケット71を出力する。▲３▼データリンク層は、インタフェースpri-atm0に１対１に対応したルートに出力する。
【００８６】
図11は、インタフェース管理テーブル51の別の実施例を示しており、この例では、管理テーブル51は、同図(1) 〜(3) に示すインタフェース構造体52及び後述するVC構造体で構成される。 同図(1) は、ユーザコマンドによって定義されたプライマリインタフェース構造体52＿1 の実施例を示しており、このインタフェースは通信を始める前にホスト40＿1 が自局が属するサブネットワークに対して作成したプライマリインタフェースpri ＿atm0を示している。このインタフェースpri ＿atm0の要素は、自局のIPアドレス、ネトワークマスク及びインタフェースタイプである。
なお、インタフェースpri ＿atm0はルータへ自身を登録しているパスへのインタフェースと兼用してもよいし、どこにもつながらない仮想のインタフェースとして定義しても良い。
【００８７】
同図(2) は、新たなホスト40へのインタフェース構造体52＿2 の実施例を示している。
例えば、IPアドレス＝“133.160.115.2 ”のホスト40＿2 へのパス( ＝仮想コネクション) が新たに設定された場合、このパスに対し新たに１つのポイント・ ツー・ ポイント型インタフェースを割り当てる。このとき宛先ホストに最も近いインタフェースpri ＿atm0( 同図(1) に示したインタフェース) の情報を、この新しいインタフェースの情報として、新たにインタフェース構造体52＿2 が作成される。すなわち、インタフェース構造体52＿2 は、複製した構造体52＿1 にさらに接続先IPアドレス133.160.115.2 を追加して作成される。
【００８８】
同図(3) は、VCを管理するVC構造体とリンクしたインタフェース構造体52＿3 の定義例を示しており、この例ではインタフェース構造体52＿2 の要素にさらにインタフェースの状態を示す要素「フラグ」、及びVC構造体へリンクするための要素「VC構造体へのポインタ」が追加されている。
【００８９】
図12は、本発明のホスト及びルータが保持するルーティングテーブル44の実施例を示しており、同図(1) 〜(3) は、それぞれホスト40＿1 、ルータ30＿1,30＿2 のルーティングテーブル44＿1 〜44＿3 （以後、符号“44”で略称することがある）を示している。また、同図(4) は、ホスト40＿1 のアドレス解決後のルーティングテーブル44＿1 を示している。
【００９０】
各ルーティングテーブル44の各エントリは、IPパケットの宛先ホストの「IPアドレス」、「ネットマスク」、次ホップ「ルータのアドレス」、及び「出力インタフェース」で構成されている。
【００９１】
以下に、通信アプリケーション等により図９に示したホスト40＿1 からホスト40＿2 に対してIPパケットの送信要求が発生した場合の動作を図７及び図８を参照して説明する。
図７において、IPデータパケット70を受信したホスト40＿1 のパケット送信部43は、ルーティングテーブル44（図12(1) のテーブル44＿1 参照）をパケット70に含まれる宛先ホスト40＿2 のIPアドレス、例えば“133.160.115.2 ”をキーとして検索し、このIPアドレスが登録されていないことを認識してホスト40＿2 へのダイレクトパスが存在しないことを知る。そして、パケット送信部43は、パス管理部45に問合せパケットであるコールバック要求パケットの作成を信号84で依頼する。
【００９２】
さらに、パケット送信部43は、ルーティングテーブル44＿1 において、宛先IPアドレス“133.160.115.2 ”を各エントリの「ネットマスク」でマスクしたIPアドレスをキーとして「IPアドレス」を検索する。そして、エントリE1において、宛先IPアドレス“133.160.115.2 ”を「ネットマスク＝“255.255.255.0 ”」でマスクしたアドレス“133.160.115.0 ”のみが上記の「IPアドレス」と同じあることから出力インタフェース＝“atm0”を得る。すなわち、インタフェースatm0に出力されたパケットは必ず次ホップルータ30＿1 （＝ゲートウェイ：IPアドレス“133.160.113.1 ”）に届くことになっている。
【００９３】
さらに、パケット送信部43は、データパケット70を信号81(82)として出力インタフェース47に含まれるインタフェースatm0に送出する。
パス管理部45は、ホスト40＿2 のATM アドレスを要求するコールバック要求パケット作成し、信号95としてインタフェースatm0に出力する。
なお、パス管理部45は、コールバック要求パケットの送信をパケット送信部43に信号88で依頼してもよい。
【００９４】
データリンク層において、データパケット70及びコールバック要求パケット（以後、このパケットの符号を“71”とする）は、インタフェースatm0に対応したルーティングパス60に送出される。この場合、バッファによる一時記憶はされないので、データパケット70はとりあえずそのまま送出される。
図９において、ホスト40＿1 から送出されたデータパケット70及び要求パケット71は、ルーティングルート60を介してルータ30＿1 に送信される。
【００９５】
図７において、ルータ30＿1 は、ルーティングテーブル44として図12(2) に示したルーティングテーブル44＿2 を有している。パス管理部45は、信号90(91)として宛先IPアドレス＝“133.160.115.2 ”のデータパケット70及び要求パケット71を受信する。
【００９６】
そして、ルーティングテーブル44＿2 を宛先IPアドレス“133.160.115.2 ”をキーとして検索し、ホスト40＿1 の検索の場合と同様に、ダイレクトパスが無く、IPアドレスが“133.160.115.0 ”のエントリE2にヒットし、次ホップルータ30＿2 （＝IPアドレス“113.160.114.1 ”）のインタフェースatm0を知り、データパケット70及び要求パケット71をインタフェース47に含まれるインタフェースatm0に信号95として出力する。
【００９７】
このルータ30＿1 のデータリンク層においては、インタフェースatm0に対応するルーティングパス60（IPアドレス“133.160.114.2 ”）からデータパケット70及び要求パケット71を出力する。 ルータ30＿2 は、図９に示すように、データパケット70及び要求パケット71をルート60を介して受信する。
【００９８】
図７において、ルータ30＿2 は、ルーティングテーブル44として図12(3) のルーティングテーブル44＿3 を有している。ルータ30＿2 のパス管理部45は、パケット70,71 の宛先IPアドレス＝“133.160.115.2 ”をキーとしてルーティングテーブル44＿3 を検索し、エントリE3にヒットして、インタフェースatm3がホスト40＿2 へのダイレクトパスに接続されていることを知る。
図９において、ルータ30＿2 は、インタフェースatm3及びダイレクトパス60を介してパケット70,71 をホスト40＿2 に送信する。
【００９９】
要求パケット71を受信したホスト40＿2 は、下記の動作▲１▼〜▲３▼を行う。
▲１▼自局とホスト40＿1 の間に仮想コネクションを張るためのポイント・ ツー・ ポイント型インタフェースを作成する。
▲２▼自局からホスト40＿1 へのSVC(Switched Virtual Connection ：スイッチド仮想コネクション）の発呼を行う。
▲３▼張られたSVC を使用してコールバック応答パケットの送信を行う。
【０１００】
図13は、ホスト40＿2 が保持するインタフェース管理テーブルの実施例を示しており、この例では管理テーブルは、同図(1) のインタフェース構造体52及び同図(2) のVC構造体53で構成されている。 インタフェース構造体52の要素は、インタフェース名、自IPアドレス、接続先IPアドレス、インタフェースタイプ、インタフェース状態、及びVC構造体53へのポインタである。VC構造体53は、ATM コネクション(SVC) を管理する構造体であり、その要素は、接続先ATM アドレス、パス情報であるVPI/VCI(Virtual Path Identifier/Virtual Channel Identifier) 、及びAAL(ATM Adaptation Layer) タイプである。
【０１０１】
図７において、ホスト40＿2 のパス管理部45は、信号90(91)で要求パケット71を受信すると、送信元ホスト40＿1 へのSVC がまだ確立されていないことを確認した後、インタフェース管理部42にホスト40＿1 と40＿2 との間にダイレクトなATM コネクションを張るためのポイント・ ツー・ ポイント型インタフェースの作成を依頼する。管理部42は、図13(1) に示した新規に作成したインタフェース構造体52の各要素にそれぞれ“atm1”、“133.160.115.2 ”、“133.160.113.2 ”、“point ＿to＿point ”、…を書き込む。
【０１０２】
さらに、パス管理部45は、シグナリング管理部50に要求パケット71に含まれる送信元ホスト40＿1 のATM アドレスを用いて発呼することを指示する。シグナリング管理部50は、発呼してホスト40＿2 からホスト40＿1 の間で従来技術に基づくATM ダイレクトコネクション（SVC ：以後、ダイレクトパスと称する）62を張る。そして、このダイレクトパス62に対するVPが決定される。さらに、このダイレクトパス62にVC構造体53が用意され、この構造体53の各要素にそれぞれ“xxxxxxxxxxx ”、“0/32”、及び“AAL5”が書き込まれる。 その後、インタフェース構造体52のポインタに該VC構造体53のアドレスを書込み、インタフェース構造体52から該VC構造体53を参照することが出来るようにする。
【０１０３】
パス管理部45は、以上の動作が完了すると、コールバック応答パケット72を作成し、上記で新規作成したインタフェースatm1へ信号95として直接送出する。
この結果、応答パケット72は送信元ホスト40＿1 へ送られることになる（図９参照）。
なお、パス管理部45は応答パケット72をインタフェースatm1に直接送信する代わりにパケット送信部43へ渡した後、パケット送信部43がルーティングテーブル44を検索した後、ルーティングルートに従って送信してもよい。
【０１０４】
ホスト40＿1 は、受信した応答パケット72に含まれる宛先ホスト40＿2 のIPアドレス及びATM アドレスを元に、張られたダイレクトパス62を自局が利用できるように新規にポイント・ ツー・ ポイント型のインタフェースatm4であるインタフェース構造体52及びダイレクトパス62のVC構造体53を作成する。そして、構造体52の要素である「ポインタ」にVC構造体53を指し示すアドレスを書き込み、ダイレクトパス62にインタフェースatm4を割り付ける。
さらに、ホスト40＿1 は、ダイレクトパス62に接続されたインタフェースatm4をルーティングテーブル44に登録するためのエントリE4を作成する。
【０１０５】
図14は、ホスト40＿1 が作成したインタフェース及びルーティングテーブルのエントリの実施例を示しており、同図(1) 及び(2) は、それぞれインタフェース構造体52及びVC構造体53を示し、同図(3) は、ルーティングテーブル44に登録するエントリE4を示している。
【０１０６】
すなわち、インタフェース構造体52の要素は、インタフェース名＝“atm4”、自局のIPアドレス＝“133.160.113.2 ”、接続先であるホスト40＿2 のIPアドレス＝“133.160.115.2 ”、インタフェースタイプ＝“point ＿to＿point ”、インタフェース状態＝“UP”、及びポインタ＝“VC構造体のアドレス”である。
VC構造体53の要素は、接続先のATM アドレス＝“xxxxxxxxxxx ”、VPI/VCI ＝“0/32”、及びALL タイプ＝“ALL5”である。
【０１０７】
ルーティングテーブル44に登録するエントリE4の要素は、接続先IPアドレス＝“133.160.115.2 ”、ネットマスク＝“255.255.255.255 ”、次ホップルータ＝“133.160.115.2 ”、及び出力インタフェース＝“atm4”である。
図12(4) は、上記のエントリE4が、登録されたルーティングテーブル44＿1 を示している。 以後、ホスト40＿2 宛のデータパケット70は、インタフェースatm4を介してATM コネクション62に出力され、ホスト40＿2 に直接送信されることになる。
【０１０８】
この結果、ホスト40＿1 がルーティング機能のみを利用して、ホスト40＿2 との間でパケット送信可能となる。
また、ホスト40＿1 は、着呼時のシグナリング機能又はコールバック応答パケットによってホスト40＿2 のATM アドレスを知り、データリンク層におけるARP 機能を利用せずして、ホスト40＿2 の間にダイレクトパスを確立することができる。
【０１０９】
一般的にTCP 等のプロトコルでは、双方向にパケットを送信する。例えば、ホスト40＿1 がホスト40＿2 にパケットを送信したとすれば、ホスト40＿2 はホスト40＿1 に対してACK パケットを送信する。上記の動作では、ホスト40＿1 からホスト40＿2 へのダイレクトパスができるまでの手順を示しており、ホスト40＿1 のルーティングテーブル44には、ホスト40＿2 への経路としてこのダイレクトパスを利用するように変更が反映されているので、ダイレクトパス確立後のパケットはこのダイレクトパス経由で送信される。
【０１１０】
一方、ホスト40＿2 では、ホスト40＿1 へのダイレクトパスがATM レクトコネクション63であることをルーティングテーブル44に登録されていない。そこで、ホスト40＿2 側も、ホスト40＿1 から到着したパケットに対するACK パケットをトリガとして、ホスト40＿1 へ向けてコールバック要求パケット71（図示省略）を送信する。要求パケット71は、ホスト40＿1 がコールバック要求パケット71を送った時と同様にルータ30＿2,30＿1 経由のルーティングパス61（図示省略）に従い転送されて、ホスト40＿1 に到達する。
【０１１１】
ホスト40＿1 は、既にホスト40＿1 〜40＿2 間のダイレクトコネクション63が張られているので、新たに仮想コネクションを発呼せず、仮想コネクション62上にコールバック応答パケットを送出する。以後の応答パケットを受信したホスト40＿2 の動作はホスト40＿1 で行なった動作と同様の動作を行いホスト40＿1 へのダイレクトパスがATM ダイレクトコネクション62であることをルーティングテーブル44に登録する。
【０１１２】
また、プライオリティ制御部49（図８参照）は、データパケット70のヘッダに含まれる情報に基づいて、エントリE5を参照してインタフェースatm0を介してルーティングルートに出力するように指示することもできる。
さらに、インタフェースatm4が作成された時に、タイマ管理部48はインタフェースatm4に対応するタイマを起動する。そして、データパケット70が送出されない時間が、例えば、20分以上継続した場合、インタフェース構造体の状態を“DOWN”としてしてインタフェースを削除した状態にすることもできる。
【０１１３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るエンド装置によれば、送信元のエンド装置のネットワーク層において、パケット送信部がルーティングテーブルを参照してダイレクトルート又はルーティングルートに入力パケットを送出し、該ダイレクトルートが登録されていないとき、パス管理部が問合せパケットを送出し、受信した応答パケットに含まれる該宛先のデータリンク層アドレスに基づきダイレクトルートの論理インタフェースの作成を要求し、作成された該論理インタフェースを該ルーティングテーブルに登録する。
【０１１４】
或いは、ルータのネットワーク層において、パス管理部が受信した自局宛以外の問合せパケット又は応答パケットをルーティングテーブルを参照してダイレクトルート又はルーティングルートに送出する。
【０１１５】
或いは、宛先のエンド装置のネットワーク層において、問合せパケットを受信したとき、パス管理部が自局のデータリンク層アドレスを含んだ応答パケットを作成すると共に、該問合せパケットに含まれる送信元のエンド装置のデータリンク層アドレスを用いて送信元のエンド装置との間にダイレクトルートを張ることをシグナリング管理部に依頼する。
【０１１６】
このように構成することにより、データリンク層におけるアドレス解決機能を必要とせずにダイレクトルートを作成し効率的な通信を行なうと共にポータビリティのよいアドレス解決プロトコルを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るエンド装置及びルータの原理構成例(1) を示したブロック図である。
【図２】本発明に係るエンド装置及びルータを用いたネットワークにおけるアドレス解決の動作原理例(1) を示したブロック図である。
【図３】本発明に係るエンド装置及びルータを用いたネットワークにおけるアドレス解決の動作原理例(2) を示したブロック図である。
【図４】本発明に係るエンド装置及びルータを用いたネットワークにおけるアドレス解決の動作原理例(3) を示したブロック図である。
【図５】本発明に係るエンド装置及びルータを用いたネットワークにおけるアドレス解決の動作原理例(4) を示したブロック図である。
【図６】本発明に係るエンド装置及びルータを用いたネットワークにおけるアドレス解決の動作原理例(5) を示したブロック図である。
【図７】本発明に係るエンド装置及びルータの原理構成例(2) を示したブロック図である。
【図８】本発明に係るエンド装置及びルータの原理構成例(3) を示したブロック図である。
【図９】本発明に係るエンド装置及びルータを用いたネットワークの実施例を示したブロック図である。
【図１０】本発明に係るエンド装置及びルータにおけるテーブルの初期状態における実施例を示した図である。
【図１１】本発明に係るエンド装置及びルータにおけるインタフェース管理テーブルの実施例(1) を示した図である。
【図１２】本発明に係るエンド装置及びルータにおけるルーティングテーブルの実施例を示した図である。
【図１３】本発明に係るエンド装置及びルータにおけるインタフェース管理テーブルの実施例(2) を示した図である。
【図１４】本発明に係るエンド装置におけるテーブルの実施例を示した図である。
【図１５】従来のエンド装置を用いたネットワークにおけるアドレス解決の動作例(1) を示したブロック図である。
【図１６】従来のエンド装置を用いたネットワークにおけるアドレス解決の動作例(2) を示したブロック図である。
【図１７】従来のエンド装置を用いたアドレス解決の動作例(3) を示したブロック図である。
【図１８】従来のエンド装置におけるテーブル例を示した図である。
【符号の説明】
10 ネットワーク 20,20 ＿1 〜3 サブネットワーク（LIS ，VLAN）
30,30 ＿1 〜30＿2 ルータ 40,40＿1 〜40＿2 エンド装置（ホスト）
41 ユーザコマンド処理部 42 インタフェース管理部
43 パケット送信部 44 ルーティングテーブル 45 パス管理部
46 レジストレーション機能部 47,atm0 〜atm ４ インタフェース
48 タイマ管理部 49 プライオリティ制御部
50 シグナリング管理部
51 インタフェース管理テーブル（ATM ＿ARP 変換機構）
52 インタフェース構造体 53 VC構造体 54 ATMARPテーブル
60,61 ルーティングルート
62 ダイレクトルート（ダイレクトパス、仮想コネクション）
63 発呼 70 データパケット
71 問合せパケット（コールバック要求パケット）
72 応答パケット（コールバック応答パケット） 80〜88,100〜105 信号
図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
Claims (14)
- 少なくとも１つのサブネットワークに接続される送信元のエンド装置において、
ネットワーク層とデータリンク層との間でダイレクトルート及びルーティングルートと１対１の対応関係に論理インタフェースを作成するインタフェース管理部と、
入力パケットの宛先のネットワーク層アドレスと該論理インタフェースとの対応関係を示すルーティングテーブルと、
該ネットワーク層アドレスをキーとして該ルーティングテーブルを参照して該入力パケットを該論理インタフェースに送出するパケット送信部と、
該テーブルに該入力パケットのダイレクトルートの該論理インタフェースが登録されていないとき、該宛先のデータリンク層アドレスを問い合わせる問合せパケット及び該入力パケットを共に予め設定された該ルーティングルートの該論理インタフェースに送出し、受信した応答パケットに含まれる該宛先のデータリンク層アドレスに基づき該インタフェース管理部に該ダイレクトルートの論理インタフェースの作成を要求することにより該インタフェース管理部が作成した該論理インタフェースを該ルーティングテーブルに登録するパス管理部と、
を有することを特徴としたエンド装置。 - 少なくとも１つのサブネットワークに接続される宛先のエンド装置において、
入力パケットの宛先のネットワーク層アドレスと論理インタフェースとの対応関係を示すルーティングテーブルと、
受信した問合せパケットが自局宛であることを判定して自局のデータリンク層アドレスを含んだ応答パケットを作成するパス管理部と
該自局宛問合せパケットに含まれる送信元のネットワーク層アドレスをキーとして該ルーティングテーブルから検索した論理インタフェースのルーティングルートへ該応答パケットを送信するパケット送信部と、
を有することを特徴としたエンド装置。 - 複数のサブネットワーク間を接続するルータにおいて、
パケットの宛先のネットワーク層アドレスと論理インタフェースとの対応関係を示すルーティングテーブルと、
請求項１記載のエンド装置が送信する、宛先のデータリンク層アドレスを問い合わせる問合せパケット又は請求項２記載のエンド装置が送信する該エンド装置のデータリンク層アドレスを含んだ応答パケットに含まれる宛先ネットワーク層アドレスをキーとして該ルーティングテーブルを参照して該パケットをルーティングルートの該論理インタフェースに送出するパス管理部と、
を有することを特徴としたルータ。 - 請求項１において、
該パス管理部が、該テーブルに該入力パケットのダイレクトルートを登録するまでの間、該入力パケットを一時記憶するバッファを有することを特徴としたエンド装置。 - 請求項２において、
該パス管理部が、該ルーティングテーブルを用いる代わりに、該問合せパケットに含まれる送信元のエンド装置のデータリンク層アドレスを用いて、該応答パケットを送信することを特徴としたエンド装置。 - 請求項２において、
該サブネットワークがNBMAネットワークであり、
シグナリング管理部をさらに有し、
該パス管理部が、該パケット送信部に該応答パケットの送信を依頼する代わりに、該問合せパケットに含まれる送信元のエンド装置のデータリンク層アドレスを用いて該シグナリング管理部に送信元のエンド装置へ発呼するように依頼し、該シグナリング管理部によって張られたダイレクトパスに該応答パケットを送信することを特徴としたエンド装置。 - ブロードキャストのサブネットワークに接続される宛先のエンド装置において、
ネットワーク層とデータリンク層との間に論理インタフェースを作成するインタフェース管理部と、
受信した問合せパケットに含まれる送信元のエンド装置のデータリンク層アドレスを用いて該インタフェース管理部に該送信元のエンド装置を接続先とする新規の論理インタフェースの作成指示を行い、この論理インタフェースに作成した応答パケットを送出するパス管理部と、
を有することを特徴としたエンド装置。 - 請求項１において、
該論理インタフェースが、少なくとも論理インタフェース名、自局のネットワーク層論理アドレス、及び宛先のネットワーク層論理アドレス並びにデータリンク層アドレスで構成された１つの又は互いにリンクされた複数のインタフェース管理テーブルとして定義されていることを特徴としたエンド装置。 - 請求項８において、
該サブネットワークがブロードキャストのサブネットワークであり、
該論理インタフェースからパケットを受信して、該インタフェース管理テーブルより取得した接続先のデータリンク層アドレスに基づきパケットを送出するパケット送出部をデータリンク層に有することを特徴としたエンド装置。 - 請求項８において、
該サブネットワークがNBMAネットワークであり、
該宛先のエンド装置の該ダイレクトルートが存在しない場合は、該インタフェース管理テーブルより取得した宛先のデータリンク層アドレスに基づき該宛先のエンド装置へのダイレクトパスを張るシグナリング管理部を有することを特徴としたエンド装置。 - 請求項１又は７において、
各論理インタフェースに対応するタイマを管理するタイマ管理部を有し、
該インタフェース管理部が、該論理インタフェースを作成するとき、対応するタイマを起動する指示を該タイマ管理部に出し、
該タイマ管理部は、各論理インタフェースを介してパケットが送信される度に対応する各タイマの値をクリアし、各タイマが所定の値を越えた時、対応する該論理インタフェースを該インタフェーステーブルから削除することを特徴としたエンド装置。 - 請求項１において、
該入力パケットに含まれる情報に基づき、該入力パケットを該ダイレクトルート及び該ルーティングルートのいずれに送出するかを決定するプライオリティ制御部を有し、
該パケット送信部が、該制御部が決定した該ルートに該入力パケットを送出することを特徴としたエンド装置。 - 請求項１において、
該サブネットワークを管理するルータに登録する処理を行うレジストレーション機能部と、
自局に接続されている該ネットワークに対するプライマリインタフェースを作成することを指示するユーザコマンドを受信して該インタフェース管理部に該インタフェースを作成する旨の指示、及び該登録処理を指示するユーザコマンドを受信して該レジストレーション機能部を介して該パス管理部に登録要求パケット作成の要求を行うユーザコマンド処理部と、を有し、
該パス管理部が、該ルーティングルートを予め設定するために、データリンク層のシグナリング管理部に該ルータに発呼するように指示し、該ルーティングルートに対応する論理インタフェースを作成するように該インタフェース管理部に要求し、この論理インタフェースの先に該ルータが接続されていることを示すエントリを該ルーティングテーブルに登録することを特徴としたエンド装置。 - 請求項１において、
該サブネットワークがNBMAネットワークであり、
該ルーティングルート及び該ダイレクトルートが仮想コネクションであることを特徴としたエンド装置。
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