JP4664143B2

JP4664143B2 - パケット転送装置、通信網及びパケット転送方法

Info

Publication number: JP4664143B2
Application number: JP2005212938A
Authority: JP
Inventors: 真輔清水; 裕章宮田; ▲琢▼ 太田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2005-07-22
Filing date: 2005-07-22
Publication date: 2011-04-06
Anticipated expiration: 2025-07-22
Also published as: JP2007036374A; CN100527711C; US20070022211A1; CN1901511A

Description

本発明は、パケット転送装置、通信網及びパケット転送方法に係り、特に、ＤＨＣＰによりアドレスを配布するＤＨＣＰサーバ及びクライアント端末を接続するアドレス監視機能付きパケット転送装置、通信網及びパケット転送方法に関する。

従来企業で利用されてきた専用線やフレームリレーなどのＷＡＮ（ＷｉｄｅＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）サービスとの接続に、ルータが使われている。しかし、ギガビット対応などでＬＡＮ（ＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）そのものの高速化が進み、ルータでの処理がボトルネックになっている。そこで、ルータに変わってＬ３（Ｌａｙｅｒ３）スイッチやＬ２（Ｌａｙｅｒ２）スイッチなどのスイッチ群が注目を集めている。
ルーティングを主な目的としているルータは、ＵＮＩＸで行われていたルーティングソフトウエアの製品であり、そのルーティング処理は汎用のＣＰＵとソフトウエアで行われる。それに対して上述のスイッチ群（以下、「スイッチ」という。）の場合、高速なルーティングを目的に、その処理を専用のハードウェアであるＡＳＩＣ（ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＳｐｅｃｉｆｉｃＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）で処理できるように作られている。この機構上の違いにより、高速な処理を目的とした場合にはスイッチの利用が効果的である。
これらを踏まえて、通信事業者はインターネットへのアクセス網の多様化、高速化と常時接続が進んでいることにより、エッジ網にスイッチを用いて、広域スイッチサービスを展開してきている。また、スイッチにアプリケーションを搭載することによって、各加入者のＩＳＰ（ＩｎｔｅｒｎｅｔＳｅｒｖｉｃｅＰｒｏｖｉｄｅｒ）への接続を効率的に実施してきている。そのアプリケーションの一つとしてＤＨＣＰ（ＤｙｎａｍｉｃＨｏｓｔＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎＰｒｏｔｏｃｏｌ）がある。

ＤＨＣＰとは、例えば、自動的にＩＰアドレスなどをクライアントに割り当てるためのプロトコルである。ＤＨＣＰはＲＦＣ９５１で記載されているＢＯＯＴＰ（ＢＯＯＴｓｔｒａｐＰｒｏｔｏｃｏｌ）を拡張したもので、割り当てられたＩＰアドレスに利用可能期間（リース期間）を設け、クライアント端末に使用させたいＤＮＳ（ＤｏｍａｉｎＮａｍｅＳｅｒｖｉｃｅ）サーバのＩＰ（ＩｎｔｅｒｎｅｔＰｒｏｔｏｃｏｌ）アドレスといった設定値も自動設定できるように定義している。これらは、例えば、ＲＦＣ２１３１とＲＦＣ２１３２で定義されている。
ＤＨＣＰを利用したＤＨＣＰサーバは、クライアント端末の要求に応じてＩＰアドレスを動的に割り当てている。それにより、クライアント端末は個別にＩＰアドレスの設定を行うことなく、ＴＣＰ／ＩＰ（ＴｒａｎｓｍｉｓｓｏｎＣｏｎｔｏｒｏｌ／ＩｎｔｅｒｎｅｔＰｒｏｔｏｃｏｌ）通信を行うことができる。クライアント端末が通信を終えると自動的にアドレスを回収し、他のクライアント端末にそのＩＰアドレスを割り当てる。ネットワークの設定に詳しくないユーザでも簡単にインターネットに接続することができ、また、ネットワーク管理者は多くのクライアント端末を容易に一元管理することができる。現在のインターネットやイントラネットが相互接続されて、複雑化している中、ＤＨＣＰサーバによるＩＰアドレスの自動配布が非常に便利である。
ＤＨＣＰサーバは、動的にＩＰアドレスを割り当てる利点がある反面、クライアント端末ユーザがクライアント端末に個別に設定したＩＰアドレス（以下、「静的なＩＰアドレス」という。）にて、ネットワーク接続するような場合、ＩＰアドレスの配布ができない。

ＤＨＣＰサーバによるＩＰアドレスの管理ができないことから、管理外のＩＰアドレスを使用して、不正にネットワークへ接続していることも考えられる。ネットワークにおいてセキュリティの問題は非常に重要なことのひとつであり、ＩＰアドレスとＭＡＣアドレスを対応付けて記憶しておき、それに該当しているクライアント端末装置を正規クライアントと認識し、その他のクライアント端末装置へのデータの送受信を行わない機能を備えた不正アクセス防止システム技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
具体的には、ＤＨＣＰサーバに記憶データベースを持つことによって、クライアント端末からのＩＰアドレス割り当て要求を受けると、まず、そのＭＡＣアドレスが許容クライアント端末のＭＡＣアドレスデータベースに記憶されているか照合する。ＭＡＣアドレスが記憶されていれば、ＩＰアドレスをＭＡＣアドレスと対応付けて割当て済みアドレスデータベースに記録する。その後、定期的に当該ＩＰアドレスへＡＲＰ（ＡｄｄｒｅｓｓＲｅｓｏｌｕｔｉｏｎＰｒｏｔｏｃｏｌ）パケットを送信し、その応答パケット中の送信元ＭＡＣアドレス及び送信元ＩＰアドレスの組み合わせが割当て済みアドレスデータベースに記録されているか照合する。その結果、記録されていれば正規クライアント、記録されていなければ不正規クライアント端末と判定するものである。
また、スイッチングハブを用いた簡単な構成のネットワークに、不正にアクセスしようとする端末の通信を行わせない（遮断する）技術として、例えば、特許文献２が開示されている。
具体的には、特許文献２に記載のスイッチングハブにおいて、ＤＨＣＰサーバに接続しているポートをマスタポート、クライアント端末が接続された物理ポート（以下、「ポート」という。）をサブポートとして扱い、ＤＨＣＰサーバからの信号を受信すると信号検出部／通信制御部でマスタポート／サブポートを制御し、不正な端末等を予め接続できないようにする技術するものである。

特開平２００１−２１１１８０号公報特開平２００３−３３８８２６号公報ＲＦＣ９５１、ＩＥＴＦ発行、１９８５年９月ＲＦＣ２１３１、ＩＥＴＦ発行、１９９７年３月ＲＦＣ２１３２、ＩＥＴＦ発行、１９９７年３月ＲＦＣ８２６、ＩＥＴＦ発行、１９８２年１１月

しかし、特許文献１記載の技術においては、ＤＨＣＰサーバが専用のサーバでなければならず、スイッチングハブも専用のサーバに対応する機能を有していなければならない。
また、特許文献２に記載の技術は、既にＩＰアドレスを取得済みの端末に対して通信を行わせないようにするものではない。また、ＤＨＣＰサーバを有するネットワーク接続用のマスタポートと呼ばれるポートと、その他にクライアント端末装置を接続する為のポートとを別に備える必要があり、通常のスイッチングハブ等のように、自由にポートを選択して機器を接続することが行えない。
更に、ポートに接続されたクライアント端末装置のアドレスに応じ、その接続されているポート自身に対するデータ送受信を止めてしまうので、そのポートにスイッチングハブ等をカスケード接続（多段接続）し、その配下にクライアント端末装置を複数台接続するようなシステムでの使用を考慮したものではない。具体的には、カスケード接続したハブに不正クライアント端末が収容された場合、そのハブを接続したポートへのデータ送受信が行われなくなる為、そのハブに収容されている他の正規クライアント端末までも通信が行えなくなる。
以上の点に鑑み、本発明の目的は、ポート毎にデータ送受信停止（以下、「遮断」という。）を行うのではなく、収容するクライアント端末装置が静的なＩＰアドレス設定の場合、データ送受信をさせないように動作するパケット転送装置、通信網及びパケット転送方法を提供することにある。また、本発明の他の目的は、簡単な構成にてネットワークに不正にアクセスしているクライアント端末に対して、ＩＰアドレスによるフィルタリングによって通信を遮断する技術を提供することにある。本発明は、パケット転送装置がカスケード接続された場合にも、各パケット転送装置へフィルタリングのための情報を伝えることを目的のひとつとする。

上記の課題を解決するために、アドレス監視機能付きパケット転送装置は、図４に後述する複数のクライアント端末もしくは通信網を収容できる複数のポートとプロトコル処理部、制御部を備える。
パケット転送装置は、クライアント端末からＤＨＣＰプロトコルによるＩＰアドレス配布要求を受信すると、図５に後述するアドレス監視機能付きパケット転送装置にあるユーザ管理テーブル２０２４−１に該端末のＭＡＣアドレスを記憶する手段を有する。また、例えば記憶後に、該端末に必要な情報を上記の通信システム内の各ＤＨＣＰサーバへ転送し、各ＤＨＣＰサーバからＩＰアドレス割り当て申請の受信後、図４に後述するプロトコル処理部２０２０を介して図５に後述するユーザ管理テーブル２０２４−１に該端末の割り当てＩＰアドレスを記憶する手段を有する。さらに、該端末によるＡＲＰ（ＡｄｄｒｅｓｓＲｅｓｏｌｕｔｉｏｎＰｒｏｔｏｃｏｌ）解決及びアドレス監視機能付きパケット転送装置によるＡＲＰ解決によってＡＲＰパケットからも図４に後述するプロトコル処理部２０２０を介して図５に後述するユーザ管理テーブル２０２４−１に該端末のＩＰアドレスを記憶する手段を有する。また、記憶したＤＨＣＰパケットの情報とＡＲＰパケットの情報が一致した場合に、ＡＲＰパケットを送信した端末が接続されているポートに対してＩＰアドレスによるフィルタリングをする手段を有する。
また、カスケード接続の場合に親のアドレス監視機能付きパケット転送装置が子のアドレス監視機能付きパケット転送装置にＩＰアドレスによるフィルタリングするＩＰアドレス及びＭＡＣアドレス及びポートの情報を伝える制御通信パケットを送信する手段を有することも特徴のひとつである。

本発明のアドレス監視機能付きパケット転送装置は、例えば、複数のクライアント端末を収容し、該複数の端末とＤＨＣＰサーバ間を接続するアドレス監視機能付きパケット転送装置であって、前記複数のクライアント端末もしくはＤＨＣＰサーバ間のパケットを送受信する複数のポートと、前記複数のポートの何れかで受信したパケットの内容に基づいて必要な処理を行う、前記複数のポートの何れかに出力する処理部を備え、前記処理部は、前記複数のクライアント端末の何れかの端末からＤＨＣＰサーバによるＩＰアドレスの割り当ての要求を受信すると、該端末の情報を記憶部に記録し、ＤＨＣＰサーバへＩＰアドレスの割り当てのＤＨＣＰシーケンスを行い、前記複数のクライアント端末の何れかの端末からＡＲＰ解決を受信すると、該端末の情報を記憶部に記録し、その情報からＩＰアドレスによるフィルタリングができることを特徴のひとつとする。
また、上述のパケット転送装置において、ＡＲＰ解決を行う際にアドレス監視機能付きパケット転送装置はクライアント端末からのＡＲＰ解決方法とアドレス監視機能付きパケット転送装置からのＡＲＰ解決の二つのモード切り替えができることを特徴のひとつとする。
上述のパケット転送装置において、制御通信パケットを用いることでカスケード接続のアドレス監視機能付きパケット転送装置にＩＰアドレスによるフィルタリングの情報を転送することを特徴のひとつとする。また、上述のパケット転送装置において、ＭＡＣアドレス及びＩＰアドレスによるフィルタリングをすることを特徴のひとつとする。
上述のパケット転送装置において、アドレス監視機能付きパケット転送装置によるＡＲＰ解決の場合、ＤＨＣＰサーバからのＤＨＣＰパケットを一度、アドレス監視機能付きパケット転送装置の記憶部に記憶し、ＡＲＰ解決の応答有り無し及び制御通信パケットの送信後に記憶していたＤＨＣＰパケットをクライアント端末に対して送信することを特徴のひとつとする。

上述のパケット転送装置において、クライアント端末からのＡＲＰ応答があった場合、記憶部に記憶したＭＡＣアドレスとＡＲＰ応答があったクライアント端末のＭＡＣアドレスが一致すると、アドレス監視機能付きパケット転送装置はブロードキャストであるＡＲＰ応答を転送しないで制御通信パケットとして配下にあるアドレス監視機能付きパケット転送装置及びクライアント端末に送信することを特徴のひとつとする。
本発明の第１の解決手段によると、
第１及び／又は第２の端末と、端末にＩＰアドレスを割り当てるアドレス配布サーバとに接続され、パケットを送受信するための複数のポートと、
前記ポートの識別子と、ＩＰアドレスからＭＡＣアドレスを得るためのアドレス解決応答に含まれるＭＡＣアドレス及びＩＰアドレスと、フィルタリングの要否を示すフィルタ判定フラグとが対応して記憶される記憶部と、
受信したパケットの転送処理及びフィルタリングを行う処理部と
を備え、
前記処理部は、
前記ポートのひとつに接続された前記第１の端末からアドレス配布要求を受信すると、該アドレス配布要求を前記アドレス配布サーバに送信し、
アドレス配布要求に従い前記アドレス配布サーバから送信される、前記第１の端末に割り当てられるＩＰアドレスを含むアドレス配布応答を受信し、
ＩＰアドレスからＭＡＣアドレスを得るための、割り当てられるＩＰアドレスを含むアドレス解決要求を、前記ポートに接続されている端末及び装置にブロードキャストで送信し、
アドレス解決要求内の該ＩＰアドレスを使用する前記第２の端末又は装置から返信されるアドレス解決応答を、前記ポートのひとつを介して受信すると、該アドレス解決応答に含まれる第２の端末又は装置のＭＡＣアドレスとＩＰアドレスとを、アドレス解決応答を受信したポートの識別子に対応して前記記憶部に記憶し、及び、該ポートの識別子に対応したフィルタ判定フラグを設定し、
前記記憶部のフィルタ判定フラグが設定されたポート、及び／又は、該フラグに対応するＭＡＣアドレス並びにＩＰアドレスに基づき、前記第２の端末又は前記装置に対してフィルタリングを実行するパケット転送装置が提供される。
本発明の第２の解決手段によると、
アドレス配布要求に従いＩＰアドレスを割り当てるアドレス配布サーバと、
請求項７に記載のパケット転送装置であって、前記アドレス配布サーバにより割り当れられるＩＰアドレスで通信する第１の端末に接続される第１のパケット転送装置と、
請求項６に記載のパケット転送装置であって、前記アドレス配布サーバと、前記第１のパケット転送装置と、静的に割り当てられたＩＰアドレスを有する第２の端末とのそれぞれに接続される第２のパケット転送装置と
を備え、
前記第２の端末からアドレス解決応答を受信した前記第２の転送装置が、前記第１のパケット転送装置に制御通信パケットを送信することにより、フィルタリングのための情報が前記第１のパケット転送装置に送信される通信網が提供される。
本発明の第３の解決手段によると、
パケットを送受信するためのポートのひとつに接続された第１の端末からアドレス配布要求を受信すると、該アドレス配布要求をアドレス配布サーバに送信し、
アドレス配布要求に従いアドレス配布サーバから送信される、第１の端末に割り当てられるＩＰアドレスを含むアドレス配布応答を受信し、
割り当てられるＩＰアドレスを含むアドレス解決要求を、ポートに接続されている端末及び装置にブロードキャストで送信し、
アドレス解決要求内の該ＩＰアドレスを使用する第２の端末又は装置から送信されるアドレス解決応答を、ポートのひとつを介して受信すると、該アドレス解決応答に含まれる第２の端末又は装置のＭＡＣアドレスとＩＰアドレスとを、アドレス解決応答を受信したポートの識別子に対応して、記憶部に記憶し、及び、該ポートの識別子に対応してフィルタ判定フラグを設定し、
記憶部のフィルタ判定フラグが設定されたポート、及び／又は、該フラグに対応するＭＡＣアドレス並びにＩＰアドレスに基づき、第２の端末又は装置に対してフィルタリングを実行するパケット転送方法が提供される。

本発明によると、ポート毎にデータ送受信停止（以下、「遮断」という。）を行うのではなく、収容するクライアント端末装置が静的なＩＰアドレス設定の場合、データ送受信をさせないように動作するパケット転送装置、通信網及びパケット転送方法を提供することができる。本発明によれば、簡単な構成にてネットワークに不正にアクセスしているクライアント端末に対して、ＩＰアドレスによるフィルタリングによって通信を遮断する技術を提供できる。本発明によると、パケット転送装置がカスケード接続された場合にも、各パケット転送装置へフィルタリングのための情報を伝えることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
１．第１の実施の形態
（システム構成）
まず、本発明の第１の実施形態について説明する。
図１は、本実施の形態におけるアドレス監視機能付きパケット転送装置が用いられている通信システム全体を示す図である。
通信システムは、インターネット５０００に接続しているルータ４０００と、ルータ４０００の配下にある通信網１と通信網２とを備える。通信網１は、アドレス監視機能付きパケット転送装置１台のみで構成されているネットワークの例で、通信網２はアドレス監視機能付きパケット転送装置が複数台で構成されているネットワークの例である。なお、通信網１又は２のいずれかを備えてもよいし、通信網１及び２をそれぞれ適宜の数備えてもよい。
通信網１は、ルータ４０００に接続しているアドレス監視機能付きパケット転送装置１（２０００）と、アドレス監視機能付きパケット転送装置１（２０００）が収容しているクライアント端末１（第１の端末）（１０００）及びクライアント端末２（第２の端末）（１１００）と、ＤＨＣＰサーバ１（３０００）とを有する。通信網１は、例えば、１９２．１６８．０．０／２４のネットワークであり、ＤＨＣＰサーバ１（３０００）は、例えば、１９２．１６８．０．１〜１９２．１６８．０．２５４のＩＰアドレスを配布することができる。
通信網２は、ルータ４０００に接続しているアドレス監視機能付きパケット転送装置３（２２００）が、ＤＨＣＰサーバ２（３１００）と、アドレス監視機能付きパケット転送装置２（２１００）と、アドレス監視機能付きパケット転送装置４（２３００）とを収容している。
アドレス監視機能付きパケット転送装置２（２１００）は、例えば、クライアント端末３（第３の端末）（１２００）を収容する。アドレス監視機能付きパケット転送装置４（２３００）は、例えば、アドレス監視機能付きパケット転送装置５（２４００）と、アドレス監視機能付きパケット転送装置６（２５００）をさらに収容する。また、アドレス監視機能付きパケット転送装置５（２４００）は、配下にクイアント端末４（第４の端末）（１３００）を収容している。なお、各パケット転送装置は、これら以外にも適宜の装置と接続されることができる。
通信網２は、例えば、１９２．１６８．１．０／２４のネットワークであり、ＤＨＣＰサーバ２（３１００）は、例えば、１９２．１６８．１．１〜１９２．１６８．１．２５４のＩＰアドレスを配布することができる。

本発明において、クライアント端末はネットワークに接続した時点で検知され、イーサネット（商標）に物理的な接続状態となる。また、ルータ４０００は、ＤＨＣＰリレーエージェントを搭載しているものと考え、ブロードキャストパケットを受信してもＤＨＣＰサーバへ中継できる。よって、本発明を制限するものではない。
ここで、各装置について概略を述べる。なお、詳細な動作については後述する。
本実施の形態による通信システム内では、クライアント端末からＩＰアドレスの割り当て要求（ＩＰアドレス配布要求）があると、後述する図２に示すＤＨＣＰパケットをイーサネットフレーム形式によりアドレス監視機能付きパケット転送装置経由して、各ＤＨＣＰサーバ間で送受信する。アドレス監視機能付きパケット転送装置を経由する際に、ＤＨＣＰパケット中のＩＰアドレスを、図５に後述するユーザ管理テーブルに記憶する。記憶した結果、どのクライアント端末に対してどのＩＰアドレスを割り当てるかをアドレス監視機能付きパケット転送装置が認識する。
次に、ＤＨＣＰサーバにより割り当てたいＩＰアドレスが決まると、アドレス監視機能付きパケット転送装置は、例えば、ＡＲＰ解決を用いた二つのアドレス配布方法のいずれかで割り当てＩＰアドレスを配布する。
一つは、アドレス監視機能付きパケット転送装置が、各ＤＨＣＰサーバからＩＰアドレスの割り当ての承認を受信すると、そのままクライアント端末にＤＨＣＰパケットを送信する。クライアント端末は、そのパケットを受信すると配布されたＤＨＣＰの割り当てＩＰアドレスが重複していないかを確認するためにクライアント端末からＡＲＰ解決を図り、その結果、割り当てＩＰアドレスを取得する。もう一つの方法として、各ＤＨＣＰサーバからＩＰアドレスの割り当ての承認を受信すると、アドレス監視機能付きパケット転送装置が、収容しているクライアント端末に対してＡＲＰ解決を図る方法であってもよい。詳細は後述するが、本実施の形態では、前者のクライアント端末のＡＲＰ解決方法によるＩＰアドレス配布方法を示す。また、他の実施の形態に、後者のアドレス監視機能付きパケット転送装置が、収容している端末に対してＡＲＰ解決を図ってＩＰアドレスを配布する方法の詳細を示す。

二つのＡＲＰ解決方法の何れかで、ＡＲＰ応答がなければ（例えば、タイマー機能により時間が経過すると）、アドレス要求をしたクライアント端末は、ＤＨＣＰサーバより割り当てられたＩＰアドレスを利用できる。一方、ＡＲＰ応答があった場合は、ＡＲＰパケットを受信するアドレス監視機能付きパケット転送装置がＡＲＰパケット中からＩＰアドレス及びＭＡＣアドレス等をユーザ管理テーブルに記憶する。記憶した結果、ＤＨＣＰパケットによるＩＰアドレスとＡＲＰパケットによるＩＰアドレスが一致すると、ＡＲＰの応答があったポートにおいて、該当端末のＭＡＣアドレスに対するＩＰアドレスのフィルタリングを実施する。
また、アドレス監視機能付きパケット転送装置は、ブロードキャストであるＡＲＰ応答を転送しない。本発明による制御通信パケットを用いることで、カスケード接続のアドレス監視機能付きパケット転送装置にＩＰアドレスのフィルタリングするポートとＭＡＣアドレスとＩＰアドレスの情報を転送する。転送の結果、静的にＩＰアドレスを使用しているクライアント端末のＭＡＣアドレスに対して、ＩＰアドレスのフィルタリングによる通信遮断によって、不正にＩＰアドレスの使用を防止する技術を提供できる。
図２は、ＤＨＣＰのパケットを示す図である。ＲＦＣ２１３１、ＲＦＣ２１３２に記載されているように、ＤＨＣＰパケットはイーサネットフレーム形式１１０で転送され、送信先ＭＡＣアドレス１４０と送信元ＭＡＣアドレス１５０とＩＰパケット１２０を含む。そのＩＰパケット１２０は、送信先ＩＰアドレス１６０と送信元ＩＰアドレス１７０とＵＤＰパケット１３０とを含み、ＵＤＰパケット１３０中に、ＤＨＣＰの各パケットの内容を示すＤＨＣＰメッセージ内容１８０を備える。
図３は、制御通信パケットを示す図である。制御通信パケットは、ヘッダ部２００とデータ部２１０とを含む。ヘッダ部２００のデータリンク部２２０は、パケットの送受信先のＭＡＣアドレス情報を含む。また、データ部２１０は、フィルタリングしたいＩＰアドレス情報２３０と、ＭＡＣアドレス情報２４０と、ポート情報２５０と、その他部２６０とを含む。制御通信パケットの識別方法としてはデータ部のその他部２６０を利用して、フラグの監視をしてもよい。なお、パケットの識別方法としては、適宜の方法をとることができ、この例は本特許を制限するものではない。

この制御通信パケットは、例えば、カスケード接続している他のアドレス監視機能付きパケット転送装置に有効なパケットであり、クライアント端末がこのパケットを受信しても何ら影響はない。アドレス監視機能付きパケット転送装置は制御パケットを受信することで、静的にＩＰアドレスを使用しているクライアント端末のポートとＭＡＣアドレスとＩＰアドレスの情報を取得できる。これによりアドレス監視機能付きパケット転送装置は、静的にＩＰアドレスを使用しているクライアント端末に対して、ＩＰアドレスによるフィルタリングを実施してデータの送受信をさせない通信機能の遮断を実施する。
図２０は、ＡＲＰパケットのフォーマット図である。ＡＲＰパケットは、例えば、（１）宛先ＭＡＣアドレス、（２）送信元ＭＡＣアドレス、（３）コード（例えば、０１はＡＲＰ要求、０２はＡＲＰ応答）、（４）送信元ＭＡＣアドレス、（５）送信元ＩＰアドレス、（６）宛先ＭＡＣアドレス及び（７）宛先ＩＰアドレスを含む。
図２１は、ＡＲＰＲＥＱＵＥＳＴ及びＡＰＲＡＣＫのパケットフォーマットを示す図である。図２１（ａ）において、ＰＣ１は、例えば図１のクライアント端末１（１０００）に相当し、ＰＣ２はクライアント端末２（１１００）に相当する。例えば、図２１（ａ）に示すように各アドレスが割り当てられているとすると、ＰＣ１から送信される（又はパケット転送装置から送信される）ＡＲＰＲＥＱＵＥＳＴは、図２１（ｂ）のようになる。なお、宛先ＭＡＣアドレスのＦＦ：ＦＦ：ＦＦ：ＦＦ：ＦＦ：ＦＦはブロードキャストアドレスを示す。ここで、ＡＲＰＲＥＱＵＥＳＴは、調べたいＩＰアドレス（ここではＰＣ１に割り当てられた１９２．１６８．０．１）を含む。
ＰＣ２は、ＡＲＰＲＥＱＵＥＳＴを受信すると、調べたいＩＰアドレスと自らのＩＰアドレスが同一であるので、図２１（ｃ）に示すようなＡＲＰＡＣＫを送信する。ＡＲＰＡＣＫは、例えば、宛先ＭＡＣアドレスに、ＡＲＰＲＥＱＵＥＳＴの送信元ＭＡＣアドレスを含めて、ユニキャストで送信する。

図４は、本実施の形態によるアドレス監視機能付きパケット転送装置１（２０００）の構成を示すブロック図である。なお、他のアドレス監視機能付きパケット転送装置１（２１００〜２５００）も同様の構成である。アドレス監視機能付きパケット転送装置１は、例えば、複数の入出力ポート２０１０−１〜２０１０−ｎと、プロトコル処理部２０２０と、ポート２０１０を制御する制御部２０３０とを備える。
ポート２０１０は、クライアント端末及びアドレス監視機能付きパケット転送装置を含む通信網とのインタフェースであり、複数のクライアント端末や通信網と、パケット（例えば各ＤＨＣＰパケット）の送受信を行う。プロトコル処理部２０２０は、ポート２０１０で受信したパケットの内容に基づいて、プロトコル処理等を行い、ポート２０１０−１〜ｎの何れかに出力する。
図５は、プロトコル処理部２０２０の詳細な構成図を示すブロック図である。プロトコル処理部２０２０は、例えば、ポート２０１０からのパケットを一時的に蓄積する複数の受信バッファ２０２１と、受信バッファ２０２１からパケットを読み出し、プロトコル処理等を行うプロトコル処理プロセッサ（処理部）２０２３と、プロセッサ２０２３が実行するプログラム（例えば、ＤＨＣＰ管理ルーチン２０２６−１、ＡＲＰ管理ルーチン２０２６−２）を格納するプログラム格納メモリ２０２６と、テーブル（例えば、ユーザ管理テーブル２０２４−１）を記憶するテーブル格納メモリ２０２４と、ＤＨＣＰＡＣＫパケットを一時的に格納するＤＨＣＰＡＣＫパケット格納メモリ２０２７−１を有するパケット格納メモリ２０２７と、ポート２０１０へのパケットを一時的に蓄積する送信バッファ２０２２と、制御部２０３０とのインタフェースであるプロセッサ間インタフェース２０２５とを備える。なお、各メモリがひとつのメモリで構成されていてもよい。また、受信バッファ、送信バッファは、それぞれ複数備えられてもよい。例えば、各ポートに対応して受信バッファ及び送信バッファが備えられてもよい。
ここで、プロセッサ２０２３は、受信バッファに蓄積されたパケットを読み出してＤＨＣＰ管理ルーチン２０２６−１、ＡＲＰ管理ルーチン２０２６−２及びユーザ管理テーブル２０２４−１によりプロトコル処理を行った後、パケットのヘッダ情報によって送信バッファ２０２２に出力する。

ＤＨＣＰＡＣＫパケット格納メモリ２０２７−１についての詳細は後述するが、アドレス監視機能付きパケット転送装置１（２０００）へのＤＨＣＰＡＣＫ信号を一時的に記憶するメモリである。
図６は、ユーザ管理テーブル２０２４−１の構成を示す図である。
ユーザ管理テーブル２０２４−１は、アドレス監視機能付きパケット転送装置のポート番号（又は識別子）４００と、ポート番号４００に接続しているクライアント端末のＭＡＣアドレス４１０と、ＤＨＣＰパケットのステータス内容（状態）４２０と、ＤＨＣＰサーバから割り当て予定のＩＰアドレス４３０と、ＡＲＰパケットのステータス内容（状態）４４０と、ＡＲＰプロトコルにおけるＩＰアドレス４５０と、ＩＰアドレスによるフィルタリングのＯＮ／ＯＦＦ（フィルタ判定フラグ）４６０が対応付けられて記憶される。
アドレス監視機能付きパケット転送装置のユーザ管理テーブル２０２４−１は、ＤＨＣＰパケット及びＡＲＰパケットを受信するたびにプロトコル種別（ステータス）を判別して更新される。また、ＤＨＣＰサーバから割り当て予定のＩＰアドレス４３０とＡＲＰプロトコルにおけるＩＰアドレス４５０が一致した場合、ＡＲＰプロトコルにおけるＩＰアドレス４５０を使用している該端末のＭＡＣアドレス４１０に対してＩＰアドレスによるフィルタリングを実行する。フィルタリングを実行するか否かは、フィルタをかける該端末のポートに対応して、例えば、フィルタ判定の欄（フラグ）をＯＮかＯＦＦの表記で表す。

（動作シーケンス）
以下、本実施の形態の動作について詳細に説明する。
図７及び８は、第１の実施形態による通信網１の動作を示すシーケンス図である。また、図１２、１３は、本実施の形態の動作におけるユーザ管理テーブルの状態を示す。
また、図１の通信網に示すように、アドレス監視機能付きパケット転送装置１（２０００）のポート１にクライアント端末１（１０００）と、ポート２にルータ４０００と、ポート３にクライアント端末２（１１００）と、ポート４にＤＨＣＰサーバ１（３０００）が接続している。ここで、クライアント端末１（１０００）は、ＤＨＣＰサーバ１（３０００）からＩＰアドレスの割り当てを期待している端末であり、ＭＡＣアドレス（００：１０：２０：３０：４０：５０）のみ付与されている。一方、クライアント端末２（１１００）は、ＭＡＣアドレス（００：２０：３０：４０：５０：６０）の他、静的にＩＰアドレス（１９２．１６８．０．１）が既に振られている端末である。このように、静的ＩＰアドレスが振られている端末を、本実施の形態では、不正ＩＰアドレス利用端末と仮定する。
ＤＨＣＰのシーケンスを開始するため、クライアント端末１（１０００）からＵＤＰ（ＵｓｅｒＤａｔａｇｒａｍＰｒｏｔｏｃｏｌ）プロトコルを使ってＤＨＣＰＤＩＳＣＯＶＥＲ（ＤｙｎａｍｉｃＨｏｓｔＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｐｒｏｔｏｃｏｌＤＩＳＣＯＶＥＲ、アドレス配布発見パケット）をブロードキャストアドレスで送信する（ステップ２０）。例えば、ＤＨＣＰＤＩＳＣＯＶＥＲには、クライアント端末１（１０００）のＭＡＣアドレスが含まれる。ＤＨＣＰＤＩＳＣＯＶＥＲは、ＩＰアドレスを割り当てるように要求するプロトコルパケットである。なお、ＤＨＣＰサーバのＩＰアドレス配布に関するプロトコルは適宜のプロトコルでよく、本実施の形態を制限するものではない。

ＤＨＣＰＤＩＳＣＯＶＥＲを受信したアドレス監視機能付きパケット転送装置１（２０００）は、装置内に備える受信ポート２０１０−１と受信バッファ２０２１を介してＤＨＣＰＤＩＳＣＯＶＥＲをプロトコル処理部２０２０に転送する。また、ＤＨＣＰＤＩＳＣＯＶＥＲに含まれるクライアント端末１のＭＡＣアドレスとパケットのプロトコル種別（ここではＤＨＣＰＤＩＳＣＯＶＥＲ）を、ＤＨＣＰ管理ルーチン２０２６−１によりユーザ管理テーブル２０２４−１に記憶（図１２のユーザ管理テーブル２０２４−１１のようになる）する（ステップ２１）。
プロトコル処理部２０２０から、クライアント端末２（１１００）とＤＨＣＰサーバ１（３０００）に接続している送信バッファ２０２２及び送信ポート２０１０−３と送信ポート２０１０−４を介して、クライアント端末２（１１００）とＤＨＣＰサーバ１（３０００）へＤＨＣＰＤＩＳＣＯＶＥＲを送信する（ステップ２２）。
クライアント端末２（１１００）は、ＤＨＣＰＤＩＳＣＯＶＥＲを無視し、クライアント端末２（１１００）からは何も応答がない。ＤＨＣＰサーバ１（３０００）は、ＤＨＣＰＤＩＳＣＯＶＥＲの問い合わせに対してクライアント端末１（１０００）にＩＰアドレスの提案（ここでは、例えば、１９２．１６８．０．１とする）としてユニキャストでＤＨＣＰＯＦＦＥＲ（ＤｙｎａｍｉｃＨｏｓｔＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｐｒｏｔｏｃｏｌＯＦＦＥＲ、アドレス配布提供パケット）をアドレス監視機能付きパケット転送装置１（２０００）へユニキャストで送信する（ステップ２３）。
ＤＨＣＰＯＦＦＥＲを受信したアドレス監視機能付きパケット転送装置１（２０００）は、装置内に備える受信ポート２０１０−１と受信バッファ２０２１を介してＤＨＣＰＯＦＦＥＲをプロトコル処理部２０２０に転送すると共に、パケットのプロトコル種別（ここではＤＨＣＰＯＦＦＥＲ）をＤＨＣＰ管理ルーチン２０２６−１を介してユーザ管理テーブル２０２４−１に記憶（図１２のユーザ管理テーブル２０２４−１２）する（ステップ２４）。例えば、ＯＦＦＥＲに含まれるＭＡＣアドレスに基づいて、ユーザ管理テーブルを参照し、設定するＭＡＣアドレス４１０に対応したＤＨＣＰの状態４２０に“ＯＦＦＥＲ”を記憶する。
アドレス監視機能付きパケット転送装置１（２０００）は、送信バッファ２０２２と送信ポート２０１０−１を介して、ＤＨＣＰＯＦＦＥＲをクライアント端末１（１０００）へ送信する（ステップ２５）。

クライアント端末１（１０００）は、ＤＨＣＰＯＦＦＥＲの応答として、提案されたＩＰアドレス（１９２．１６８．０．１）の割り当て申請を行うＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴ（ＤｙｎａｍｉｃＨｏｓｔＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｐｒｏｔｏｃｏｌＲＥＱＵＥＳＴ、アドレス配布要求）を、ブロードキャストで送信する（ステップ２６）。
ＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴを受信したアドレス監視機能付きパケット転送装置１（２０００）は、装置内に備える受信ポート２０１０−１と受信バッファ２０２１を介してＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴをプロトコル処理部２０２０に転送すると共に、パケットのプロトコル種別（ここではＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴ）をＤＨＣＰ管理ルーチン２０２６−１を介してユーザ管理テーブル２０２４−１に記憶（図１２のユーザ管理テーブル２０２４−１３）する（ステップ２７）。
プロトコル処理部２０２０からクライアント端末２（１１００）とＤＨＣＰサーバ１（３０００）に接続している送信バッファ２０２２及び送信ポート２０１０−３と送信ポート２０１０−４を介して、クライアント端末２（１１００）とＤＨＣＰサーバ１（３０００）へＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴを送信する（ステップ２８）。
クライアント端末２（１１００）は、ＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴを無視し、クライアント端末２からは何も応答がない。ＤＨＣＰサーバ１（３０００）は、ＩＰアドレスの割り当ての承認（ステップ２３、２４：ＩＰアドレス１９２．１６８．０．１）として、パケット転送装置１（２０００）へＤＨＣＰＡＣＫ（ＤｙｎａｍｉｃＨｏｓｔＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｐｒｏｔｏｃｏｌＡＣＫ、アドレス配布応答）をユニキャストで送信する（ステップ２９）。
ＤＨＣＰＡＣＫを受信したアドレス監視機能付きパケット転送装置１（２０００）は、装置内に備える受信ポート２０１０−１と受信バッファ２０２１を介してＤＨＣＰＡＣＫをプロトコル処理部２０２０に転送すると共に、パケットのプロトコル種別（ここではＤＨＣＰＡＣＫ）及び割り当てＩＰアドレス（１９２．１６８．０．１）をＤＨＣＰ管理ルーチン２０２６−１を介してユーザ管理テーブル２０２４−１に記憶（図１２のユーザ管理テーブル２０２４−１４）する（ステップ３０）。なお、ＩＰアドレスは、上述のＤＨＣＰＯＦＦＥＲに含まれる提案されたＩＰアドレス、ＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴに含まれるＩＰアドレスを用いてもよい。ここでは、いずれも１９２．１６８．０．１である。

アドレス監視機能付きパケット転送装置１（２０００）は、送信バッファ２０２２と送信ポート２０１０−１を介してＤＨＣＰＡＣＫをクライアント端末１（１０００）へ送信する（ステップ３１）。
クライアント端末１（１０００）は、ＤＨＣＰサーバ１（３０００）より提案されたＩＰアドレス（１９２．１６８．０．１）が他のクライアント端末と重複していないかを調べるためにＲＦＣ８２６に記載されているＡＲＰＲＥＱＵＥＳＴ（ＡｄｄｒｅｓｓＲｅｓｏｌｕｔｉｏｎＰｒｏｔｏｃｏｌＲＥＱＵＥＳＴ、アドレス解決要求）をブロードキャストで送信する（ステップ３２）。ＡＲＰは、ＭＡＣアドレスとＩＰアドレスの関係を管理するプロトコルであり、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルのうちＩＰアドレスから、イーサネットのＭＡＣアドレスを求めるために使われる。ここでは、ＡＲＰＲＥＱＵＥＳＴは提案されたＩＰアドレス１９２．１６８．０．１のアドレスを含む。
ＡＲＰＲＥＱＵＥＳＴを受信したアドレス監視機能付きパケット転送装置１（２０００）は、装置内に備える受信ポート２０１０−１と受信バッファ２０２１を介してＡＲＰＲＥＱＵＥＳＴをプロトコル処理部２０２０に転送すると共に、パケットのプロトコル種別（ここではＡＲＰＲＥＱＵＥＳＴ）をＡＲＰ管理ルーチン２０２６−２を介してユーザ管理テーブル２０２４−１に記憶（図１３のユーザ管理テーブル２０２４−１５）する（ステップ３３）。
プロトコル処理部２０２０からクライアント端末２（１１００）とＤＨＣＰサーバ１（３０００）に接続している送信バッファ２０２２及び送信ポート２０１０−３と送信ポート２０１０−４を介してクライアント端末２（１１００）とＤＨＣＰサーバ１（３０００）へＡＲＰＲＥＱＵＥＳＴを送信する（ステップ３４）。
ＤＨＣＰサーバ１（３０００）は、ＡＲＰＲＥＱＵＥＳＴを無視し、ＤＨＣＰサーバ１（３００）からは何も応答がない。クライアント端末２（１１００）において、クライアント端末２（１１００）のＩＰアドレス（１９２．１６８．０．１）とＡＲＰＲＥＱＵＥＳＴパケット中のＩＰアドレス（１９２．１６８．０．１）を比較する（ステップ３５）。一致しなければ、ＩＰアドレスの重複がないので、クライアント端末１（１０００）は、ＤＨＣＰサーバ１（３０００）より提案されたＩＰアドレスが使用できる（ステップ３６）。ここでは、ＤＨＣＰサーバ１（３０００）より提案されたＩＰアドレス（１９２．１６８．０．１）とクライアント端末２（１１００）のＩＰアドレス（１９２．１６８．０．１）が重複していると仮定している例なので、クライアント端末２（１１００）からＡＲＰＡＣＫ（ＡｄｄｒｅｓｓＲｅｓｏｌｕｔｉｏｎＰｒｏｔｏｃｏｌＡＣＫ、アドレス解決応答）を、ＡＲＰＲＥＱＵＥＳＴの送信元であるクライアント端末１（１０００）を含めた他のクライアント端末に対してブロードキャストで送信（ステップ３７）する。

従来のパケット転送装置を含めた通常のスイッチ類（Ｌ２スイッチ、Ｌ３スイッチ）では、ブロードキャストであるＡＲＰＡＣＫを受信すると送信元のクライアント端末１（１０００）を含めた他のクライアント端末にＡＲＰＡＣＫを送信する。ＡＲＰＡＣＫを受信したクライアント端末１（１０００）は、ＩＰアドレス（１９２．１６８．０．１）が重複をしているのでＤＨＣＰサーバ１（３０００）に対してＤＨＣＰＲＥＬＥＡＳＥ（ＤｙｎａｍｉｃＨｏｓｔＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｐｒｏｔｏｃｏｌＲＥＬＥＡＳＥ）を送信してＩＰアドレスの再割り当てを要求する。クライアント端末２（１１００）がＩＰアドレス（１９２．１６８．０．１）を静的に持っている以上、ＤＨＣＰサーバ１（３０００）は（１９２．１６８．０．１）を割り当てることはできなかった。
しかし、本実施の形態におけるアドレス監視機能付きパケット転送装置１（２０００）は、ブロードキャストであるＡＲＰＡＣＫを受信すると、接続してある他のクライアント端末にブロードキャストで送信しない。クライアント端末１（１０００）に対してはＡＲＰＡＣＫを送信しないので、クライアント端末１のアドレス再割り当て要求であるＤＨＣＰＲＥＬＥＡＳＥを実施させない。
また、アドレス監視機能付きパケット転送装置１（２０００）は、装置内に備える受信ポート２０１０−３と受信バッファ２０２１を介してＡＲＰＡＣＫをプロトコル処理部２０２０に転送すると共に、パケットのプロトコル種別（ここではＡＲＰＡＣＫ）及びＡＲＰＡＣＫ内のＩＰアドレス（１９２．１６８．０．１）とＭＡＣアドレス（００：２０：３０：４０：５０：６０）をＡＲＰ管理ルーチン２０２６−２を介してユーザ管理テーブル２０２４−１に記憶（図９のユーザ管理テーブル２０２４−１６）する（ステップ３８）。ここでは、ＡＲＰＡＣＫを受信したポート３に対応して記憶する。
ＤＨＣＰサーバ１（３０００）から割り振られたＩＰアドレス（１９２．１６８．０．１）とＡＲＰＡＣＫによるＩＰアドレス（１９２．１６８．０．１）とが一致するので、ユーザ管理テーブル２０２４−１（図１３のユーザ管理テーブル２０２４−１７）よりＡＲＰＡＣＫの応答があったポート３（クライアント端末２が接続している）に対応してフィルタ判定フラグをＯＮにする（ステップ２９）。これにより、ポート３に対して、又はＭＡＣアドレス（００：２０：３０：４０：５０：６０）及びＩＰアドレス（１９２．１６８．０．１）に対してのフィルタリングを実施する。この状態で、不正ＩＰアドレス使用のクライアント端末２（１１００）は、ＩＰアドレス（１９２．１６８．０．１）で通信ができなくなる。

アドレス監視機能付きパケット転送装置１（２０００）は、ＡＲＰＡＣＫを受信すると、制御通信パケット（ステップ４０）も送信する。この制御通信パケットは、カスケード接続した場合のアドレス監視機能付きパケット転送装置等やクライアント端末等にフィルタリングをかけたポート及びＩＰアドレス及びＭＡＣアドレスの情報を転送する役目がある。この情報によりカスケード接続したアドレス監視機能付きパケット転送装置はフィルタリングをかけたいクライアント端末の情報を入手することができる。なお、クライアント端末がこのパケットを受信しても何ら問題はない。本実施の形態では通信網１におけるクライアント端末１（１０００）はこの制御通信パケットを受信しても破棄（ステップ４１）する。なお、本実施の形態ではステップ４０、４１を省略してもよい。
以上の結果、クライアント端末２（１１００）はＩＰアドレス（１９２．１６８．０．１）を使用できないことから、タイマー機能によりＡＲＰＲＥＱＵＥＳＴを送信してから所定時間が経過すると、クライント端末１（１０００）はＩＰアドレス（１９２．１６８．０．１）を利用することができるので、通信可能となる（ステップ４２）。

（フローチャート）
図９〜１１は、本実施の形態におけるアドレス監視機能付きパケット転送装置１（２０００）のプロトコル処理部２０２０に備えるプロセッサ２０２３の処理を示すフローチャートである。
アドレス監視機能付きパケット転送装置１（２０００）のプロセッサ２０２３は、ブロードキャストのＤＨＣＰＤＩＳＣＯＶＥＲを、受信ポート２０１０−１（又は受信ポート２０１０−３）及び受信バッファ２０２１を介して受信すると、クライアント端末１（１０００）のＭＡＣアドレスとＤＨＣＰパケットのプロトコル種別とをユーザ管理テーブル２０２４−１へ記憶する（ステップ２２１０、図７：ステップ２１に対応）。ユーザ管理テーブル２０２４−１の状態は、図１２のユーザ管理テーブル２０２４−１１となり、クライアント端末１が接続されたポート１に対応して、端末のＭＡＣアドレス４１０にクライアント端末１（１０００）のアドレス００：１０：２０：３０：４０：５０と、ＤＨＣＰパケットのプロトコル種別４２０にＤＨＣＰＤＩＳＣＯＶＥＲと記憶する。
プロトコル処理部２０２０からクライアント端末２（１１００）とＤＨＣＰサーバ１（３０００）に接続している送信バッファ２０２２及び送信ポート２０１０−３と送信ポート２０１０−４を介して、クライアント端末２（１１００）とＤＨＣＰサーバ１（３０００）へＤＨＣＰＤＩＳＣＯＶＥＲを送信する（ステップ２１１１、図７：ステップ２２に対応）。
クライアント端末２（１１００）からは何も応答がなく、ＤＨＣＰサーバ１（３０００）よりユニキャストのＤＨＣＰＯＦＦＥＲをアドレス監視機能付きパケット転送装置１（２０００）の受信ポート２０１０−４及び受信バッファ２０２１を介して受信する。ＤＨＣＰＯＦＦＥＲを受信すると、アドレス監視機能付きパケット転送装置１（２０００）内にあるユーザ管理テーブル２０２４−１へ、ポート１に対応してＤＨＣＰパケットのプロトコル種別（ＤＨＣＰＯＦＦＥＲ）を記憶する（ステップ２１１２、図７：ステップ２４に対応）。ユーザ管理テーブル２０２４−１の状態は図１２のユーザ管理テーブル２０２４−１２となり、ポート１に対応して、ＤＨＣＰパケットのプロトコル種別４２０にＤＨＣＰＯＦＦＥＲと記憶する。

プロトコル処理部２０２０からクライアント端末１（１０００）に接続している送信バッファ２０２２及び送信ポート２０１０−１を介してクライアント端末１（１０００）へＤＨＣＰＯＦＦＥＲを送信する（ステップ２１１３、図７：ステップ２５に対応）。
そのＤＨＣＰＯＦＦＥＲにクライアント端末１（１０００）からの応答がある場合、アドレス監視機能付きパケット転送装置１（２０００）は、受信ポート２０１０−１／受信バッファ２０２１を介してブロードキャストのＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴを受信する。ＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴを受信すると、アドレス監視機能付きパケット転送装置１（２０００）内にあるユーザ管理テーブル２０２４−１へＤＨＣＰパケットのプロトコル種別を記憶する（ステップ２２１４、図７：ステップ２７に対応）。ユーザ管理テーブル２０２４−１の状態は、図１２のユーザ管理テーブル２０２４−１３となり、ポート１に対応してＤＨＣＰパケットのプロトコル種別４２０にＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴと記憶する（ステップ２２１４、図７：ステップ２７に対応）。
プロトコル処理部２０２０からクライアント端末２（１１００）とＤＨＣＰサーバ１（３０００）に接続している送信バッファ２０２２及び送信ポート２０１０−３と送信ポート２０１０−４を介して、クライアント端末２（１１００）とＤＨＣＰサーバ１（３０００）へＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴを送信する（ステップ２１１５、図７：ステップ２８に対応）。
クライアント端末２（１１００）からは何も応答がなく、ＤＨＣＰサーバ１（３０００）よりユニキャストのＤＨＣＰＡＣＫをアドレス監視機能付きパケット転送装置１（２０００）の受信ポート２０１０−４及び受信バッファ２０２１を介して受信する。ＤＨＣＰＡＣＫを受信すると、アドレス監視機能付きパケット転送装置１（２０００）内にあるユーザ管理テーブル２０２４−１へクライアント端末１（１０００）へ割り当てるＩＰアドレスとＤＨＣＰパケットのプロトコル種別を記憶する（ステップ２１１６、図７：ステップ３０に対応）。割り当てるＩＰアドレスは、ＤＨＣＰＡＣＫに含まれるアドレスを用いることができる。ユーザ管理テーブル２０２４−１の状態は、図１２のユーザ管理テーブル２０２４−１４となり、ＤＨＣＰパケットのプロトコル種別４２０にＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴとＩＰアドレス４３０に１９２．１６８．０．１とをポート１に対応して記憶する。

ここで、アドレス監視機能付きパケット転送装置１（２０００）は、二つのＡＲＰ解決方法のモードを持っている。一つは、アドレス監視機能付きパケット転送装置１（２０００）がＤＨＣＰサーバ１（３０００）からＤＨＣＰＡＣＫを受信するとそのままクライアント端末１（１０００）にＤＨＣＰＡＣＫを送信し、配布されたＤＨＣＰの割り当てによるＩＰアドレス（１９２．１６８．０．１）が重複していないかを確認するために、クライアント端末１（１０００）からＡＲＰ解決を図る方法である。もう一つの方法として、ＤＨＣＰサーバ１（３０００）からＤＨＣＰＡＣＫを受信するとアドレス監視機能付きパケット転送装置１（２０００）が収容しているクライアント端末１（１０００）とクライアント端末２（１１００）に対してＡＲＰ解決を図る方法である。
図７のシーケンスでは、前者のクライアント端末１（１０００）によるＡＲＰ解決について説明する。なお、後者については後述する。上述の二つの方法のいずれをとるかは、例えば、フラグにより予め設定されることができ、アドレス監視機能付きパケット転送装置１（２０００）はフラグに基づきＡＲＰパケットを送信するか判断してもよい（ステップ２１１７）。クライアント端末１（１０００）によるＡＲＰ解決では（ステップ２１１７：ＮＯ）、記憶後、プロトコル処理部２０２０からクライアント端末１（１０００）に接続している送信バッファ２０２２及び送信ポート２０１０−１を介してクライアント端末１（１０００）へＤＨＣＰＡＣＫを送信する（図１０：ステップ２１１８、図７：ステップ３１に対応）。ＤＨＣＰＡＣＫを受信したクライアント端末１（１０００）はブロードキャストでＡＲＰＲＥＱＵＥＳＴを送信する。
アドレス監視機能付きパケット転送装置１（２０００）は、受信ポート２０１０−１及び受信バッファ２０２１を介してＡＲＰＲＥＱＵＥＳＴを受信する。ＡＲＰＲＥＱＵＥＳＴを受信すると、アドレス監視機能付きパケット転送装置１（２０００）内にあるユーザ管理テーブル２０２４−１へＡＲＰパケットのプロトコル種別を記憶する。ユーザ管理テーブル２０２４−１の状態は図１３のユーザ管理テーブル２０２４−１５となり、ＡＲＰＲＥＱＵＥＳＴを送信する。ポート３（及び４）に対応して、ＡＲＰパケットのプロトコル種別４４０にＡＲＰＲＥＱＵＥＳＴと記憶する（ステップ２１１９、図７：ステップ３３に対応）。
記憶後、プロトコル処理部２０２０からクライアント端末２（１１００）とＤＨＣＰサーバ１（３０００）に接続している送信バッファ２０２２及び送信ポート２０１０−３と送信ポート２０１０−４を介して、クライアント端末２（１１００）とＤＨＣＰサーバ１（３０００）へＡＲＰＲＥＱＵＥＳＴを送信する（ステップ２１２０、図７：ステップ３４に対応）。
クライアント端末２（１１００）がＩＰアドレス（１９２．１６８．０．１）を使用しているとＩＰアドレスが重複しているので、アドレス監視機能付きパケット転送装置１（２０００）は、該当端末からＡＲＰＡＣＫを受信ポート２０１０−３／受信バッファ２０２１を介して受信する。

仮にクライアント端末２（１１００）がＩＰアドレス（１９２．１６８．０．１）ではないアドレスを持っていればアドレス監視機能付きパケット転送装置１（２０００）はＡＲＰＡＣＫを受信しないので（ステップ２１２１）、クライアント端末１は、割り当てたＩＰアドレス（１９２．１６８．０．１）を利用できる（ステップ２１２２）。
ここではクライアント端末２（１１００）がＩＰアドレス（１９２．１６８．０．１）を持っていることと仮定しているので、ユニキャストのＡＲＰＡＣＫを受信する。ＡＲＰＡＣＫを受信すると（ステップ２１２１）、アドレス監視機能付きパケット転送装置１（２０００）内にあるユーザ管理テーブル２０２４−１へ、ＡＲＰパケットのプロトコル種別（ＡＲＰＡＣＫ）とクライアント端末２のＭＡＣアドレス（００：２０：３０：４０：５０：６０）とＩＰアドレス４３０に１９２．１６８．０．１とを記憶する。ユーザ管理テーブル２０２４−１の状態は図１３のユーザ管理テーブル２０２４−１６となり、ポート３に対応して、クライアント端末１（１０００）に割り当てるＩＰアドレス４３０に１９２．１６８．０．１と、ＡＲＰパケットのプロトコル種別４４０にＡＲＰＡＣＫと記憶する（ステップ２１２３、図７：ステップ３８に対応）。
記憶後のテーブルでは、上述のユーザ管理テーブル２０２４−１において、ＤＨＣＰＡＣＫによるＩＰアドレス（１９２．１６８．０．１）とＡＲＰＡＣＫによるＩＰアドレス（１９２．１６８．０．１）が一致する（ステップ２１２４）。
一致すると、ユーザ管理テーブル２０２４−１の状態は図１３のユーザ管理テーブル２０２４−１７となり、フィルタ判定４６０がＯＮとすることによって、ＡＲＰＡＣＫの応答があったポート３（クライアント端末２が接続している）に対して、ＭＡＣアドレス（００：２０：３０：４０：５０：６０）及びＩＰアドレス（１９２．１６８．０．１）のフィルタリングを実施する（ステップ２１２５、図７：ステップ３９に対応）。これにより、不正ＩＰアドレス使用端末のクライアント端末２（１１００）は通信ができなくなる。
また、ＡＲＰＡＣＫを受信すると自動的に制御通信パケットを用いて、ＩＰアドレス（１９２．１６８．０．１）が重複しているクライアント端末２（１１００）のポート番号３とＭＡＣアドレス（００：２０：３０：４０：５０：６０）とＩＰアドレスの情報（１９２．１６８．０．１）を、他のアドレス監視機能付きパケット転送装置又はクライアント端末に対して送信する（ステップ２１２６、図７：ステップ４０に対応）。
以上の結果、クライアント端末２（１１００）はＩＰアドレス（１９２．１６８．０．１）を使用できないことから、タイマー機能により時間が経過すると、クライント端末１（１０００）は割り当てられたＩＰアドレス（１９２．１６８．０．１）を利用することができるので通信可能となる。

２．第２の実施の形態
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。通信システム全体の構成、パケット転送装置の構成については上述と同様であるので、その説明を省略する。
図１４は、第２の実施形態における通信網１の動作を示すシーケンス図である。図７の第１の実施形態によるステップ２０〜３０のところまでは同じであるので、ステップ２０〜３０までの説明は省略する。
図１５に、本実施の形態でのユーザ管理テーブル２０２４−１の状態を示す。なお、図７のステップ２０〜３０までのユーザ管理テーブル２０２４−１の状態（図１２の２０２４−１１〜１４）の説明も省略する。
アドレス監視機能付きパケット転送装置１（２０００）は、ＤＨＣＰＡＣＫを受信すると（ステップ３０）、アドレス監視機能付きパケット転送装置１（２０００）内にあるＤＨＣＰＡＣＫパケット格納メモリ２０２７−１へ、ＤＨＣＰＡＣＫメッセージを記憶（ステップ５０）する。
アドレス監視機能付きパケット転送装置１（２０００）内のプロトコル処理部２０２０から、クライアント端末１（１０００）とクライアント端末２（１１００）に接続している送信バッファ２０２２及び送信ポート２０１０−１と２０１０−３を介して、クライアント端末１（１０００）とクライアント端末２（１１００）へＡＲＰＲＥＱＵＥＳＴを送信する（ステップ５１）。ここで、ＡＲＰＲＥＱＵＥＳＴには、受信されたＤＨＣＰＡＣＫ又はＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴに含まれるＩＰアドレス（例えば、１９２．１６８．０．１）が含まれる。
ＡＲＰＲＥＱＵＥＳＴに対して、クライアント端末１（１１００）からは何も応答がない。クライアント端末２（１１００）において、クライアント端末２（１１００）のＩＰアドレス（１９２．１６８．０．１）とＡＲＰＲＥＱＵＥＳＴパケット中のＩＰアドレス（１９２．１６８．０．１）を比較する（ステップ５２）。一致しなければ、ＩＰアドレスの重複がないので、クライアント端末１はＤＨＣＰサーバ１（３０００）より提案されたＩＰアドレスが使用できる（ステップ５３）。ここでは、ＤＨＣＰサーバ１（３０００）より提案されたＩＰアドレス（１９２．１６８．０．１）とクライアント端末２（１１００）のＩＰアドレス（１９２．１６８．０．１）が重複していると仮定しているので、クライアント端末２（１１００）からＡＲＰＡＣＫを、ブロードキャストで送信（ステップ５４）する。例えば、ＡＲＰＲＥＱＵＥＳＴの送信元であるパケット転送装置１（２０００）と他のクライアント端末に対して配信される。
アドレス監視機能付きパケット転送装置１（２０００）は、ブロードキャストであるＡＲＰＡＣＫをポート３を介して受信すると、接続してある他のクライアント端末にブロードキャストで送信しないで、装置内に備える受信ポート２０１０−３と受信バッファ２０２１を介してＡＲＰＡＣＫをプロトコル処理部２０２０に転送する。また、ポート３に対応してパケットのプロトコル種別（ここではＡＲＰＡＣＫ）とＩＰアドレス（１９２．１６８．０．１）とＭＡＣアドレス（００：２０：３０：４０：５０：６０）をＡＲＰ管理ルーチン２０２６−２によりユーザ管理テーブル２０２４−１に記憶（図１５のユーザ管理テーブル２０２４−２０）する（ステップ５５）。

ＤＨＣＰサーバ１（３０００）から割り振られたＩＰアドレス（１９２．１６８．０．１）とＡＲＰＡＣＫによるＩＰアドレス（１９２．１６８．０．１）と一致するので、ユーザ管理テーブル２０２４−１（図１５のユーザ管理テーブル２０２４−２０）よりＡＲＰＡＣＫの応答があったポート３（クライアント端末２が接続しているポート）に対して、ＭＡＣアドレス（００：２０：３０：４０：５０：６０）及びＩＰアドレス（１９２．１６８．０．１）のフィルタリングを実施する（ステップ５６）。例えば、ポート３に対応するフィルタ判定４６０をＯＮにする。この状態で、不正ＩＰアドレス使用のクライアント端末２（１１００）はＩＰアドレス（１９２．１６８．０．１）で通信ができなくなる。
ＡＲＰＡＣＫを受信すると、アドレス監視機能付きパケット転送装置１（２０００）は、制御通信パケット（ステップ５７）を送信する。この制御通信パケットをクライアント端末がこのパケットを受信しても何ら問題はない。よって通信網１におけるクライアント端末１（１０００）はこの制御通信パケットを受信しても破棄（ステップ５８）する。なお、本実施の形態においては、ステップ５７、５８は省略できる。
アドレス監視機能付きパケット転送装置１（２０００）内にあるＤＨＣＰＡＣＫパケット格納メモリ２０２７からＤＨＣＰＡＣＫパケットを読み出して、プロトコル処理部２０２０から、クライアント端末１（１０００）に接続している送信バッファ２０２２及び送信ポート２０１０−１を介して、クライアント端末１（１０００）へＤＨＣＰＡＣＫを送信する（ステップ５９）。
ＤＨＣＰＡＣＫによってクライアント端末１（１０００）にＩＰアドレス（１９２．１６８．０．１）を割り当てる。

以上の結果、クライアント端末２（１１００）はＩＰアドレス（１９２．１６８．０．１）を使用できないことから、タイマー機能により時間が経過すると、クライント端末１（１０００）はＩＰアドレス（１９２．１６８．０．１）を利用することができるので通信可能となる（ステップ６０）。
次に、第２の実施の形態におけるアドレス監視機能付きパケット転送装置１（２０００）のプロトコル処理部２０２０に備えるプロセッサ２０２３の処理を示すフローチャートを図９、１１を用いて説明する。ステップ２１１０〜２１１７までは、第１の実施の形態と同様なので説明を省略する。
本実施の形態では、アドレス監視機能付きパケット転送装置１（２０００）によるＡＲＰ解決を図る。図９のステップ２１１７では、「ＡＲＰパケットを送信する」ことが予め設定されておくことで、図中Ｂのフローに移る。アドレス監視機能付きパケット転送装置１（２０００）がＤＨＣＰＡＣＫを受信すると、アドレス監視機能付きパケット転送装置１（２０００）内にあるＤＨＣＰＡＣＫパケット格納メモリ２０２７−１へＤＨＣＰＡＣＫパケットを格納する（図１１：ステップ２１３０、図１４：ステップ５０に対応）。

プロトコル処理部２０２０は、クライアント端末１（１０００）とクライアント端末２（１１００）に接続している送信バッファ２０２２及び送信ポート２０１０−１と送信ポート２０１０−３を介して、クライアント端末１（１０００）とクライアント端末２（１１００）へＡＲＰＲＥＱＵＥＳＴを送信する（ステップ２１３１、図１４：ステップ５１に対応）。
仮にクライアント端末２（１１００）がＩＰアドレス（１９２．１６８．０．１）ではないアドレスを持っていればアドレス監視機能付きパケット転送装置１（２０００）はＡＲＰＡＣＫを受信しない（ステップ２１３２）。プロトコル処理部２０２０は、一時的に格納していたＤＨＣＰＡＣＫを、ＤＨＣＰＡＣＫパケットメモリ２０２７−１より読み出して（ステップ２１３３）、ＤＨＣＰＡＣＫをクライアント端末１（１０００）へ送信する（ステップ２１３４）。この結果、クライアント端末１は、ＤＨＣＰＡＣＫより割り当てたＩＰアドレス（１９２．１６８．０．１）を利用できる（ステップ２１３５）。
ここでは、クライアント端末２（１１００）がＩＰアドレス（１９２．１６８．０．１）を持っていることと仮定しているので、ユニキャストのＡＲＰＡＣＫを受信する。具体的には、クライアント端末２（１１００）は、ＩＰアドレス（１９２．１６８．０．１）を使用しているとＩＰアドレスが重複しているので、アドレス監視機能付きパケット転送装置１（２０００）は、受信ポート２０１０−３／受信バッファ２０２１を介して、該当端末からＡＲＰＡＣＫを受信する（ステップ２１３２）。
ＡＲＰＡＣＫを受信すると、アドレス監視機能付きパケット転送装置１（２０００）内にあるユーザ管理テーブル２０２４−１へ、ＡＲＰパケットのプロトコル種別と、ＡＲＰＡＣＫの送信元であるクライアント端末２のＭＡＣアドレス（００：２０：３０：４０：５０：６０）を記憶する。ユーザ管理テーブル２０２４−１の状態は図１５のユーザ管理テーブル２０２４−２０となり、ポート３に対応してクライアント端末１（１０００）に割り当てるＩＰアドレス４３０に１９２．１６８．０．１と、ＡＲＰパケットのプロトコル種別４４０にＡＲＰＡＣＫと記憶する（ステップ２１３６）。上述のユーザ管理テーブル２０２４−１より、ＤＨＣＰＡＣＫによるＩＰアドレス（１９２．１６８．０．１）とＡＲＰＡＣＫによるＩＰアドレス（１９２．１６８．０．１）が一致する（ステップ２１３７）。

ユーザ管理テーブル２０２４−１の状態は図１５のユーザ管理テーブル２０２４−２１となりフィルタ判定４６０をＯＮとすることによって、ＡＲＰＡＣＫの応答があったポート３（クライアント端末２が接続しているポート）に対して、ＭＡＣアドレス（００：２０：３０：４０：５０：６０）及びＩＰアドレス（１９２．１６８．０．１）のフィルタリングを実施する（ステップ２１３８）。これにより不正ＩＰアドレス使用端末のクライアント端末２（１１００）は通信ができなくなる。
また、ＡＲＰＡＣＫを受信すると、自動的に制御通信パケットを用いてＩＰアドレス（１９２．１６８．０．１）が重複しているクライアント端末２（１１００）のポート番号３とＭＡＣアドレス（００：２０：３０：４０：５０：６０）とＩＰアドレスの情報（１９２．１６８．０．１）を、他のアドレス監視機能付きパケット転送装置又はクライアント端末に対して送信する（ステップ２１３９）。また、プロトコル処理部２０２０は、一時的に記憶していたＤＨＣＰＡＣＫをＤＨＣＰＡＣＫパケットメモリ２０２７−１より読み出して（ステップ２１４０）、ＤＨＣＰＡＣＫをクライアント端末１（１０００）へ送信する（ステップ２１４１）。
以上の結果、クライアント端末２（１１００）は、ＩＰアドレス（１９２．１６８．０．１）を使用できないことから、ＤＨＣＰＡＣＫによりクライント端末１（１０００）は割り当てられたＩＰアドレス（１９２．１６８．０．１）を利用することができるので通信可能となる。

３．第３の実施の形態
本実施の形態では、図１の通信網２に示すアドレス監視機能付きパケット転送装置が複数台で構成されているネットワークについて説明をする。通信システム全体の構成、パケット転送装置の構成については上述と同様であるので、その説明を省略する。なお、通信網１は省略してもよい。
図１の例では、通信網２は、アドレス監視機能付きパケット転送装置が５台構成のネットワークの例である。例えば、アドレス監視機能付きパケット転送装置３（第２のパケット転送装置）（２２００）のポート１にＤＨＣＰサーバ２（３１００）と、ポート２にアドレス監視機能付きパケット転送装置２（第１のパケット転送装置）（２１００）と、ポート３にルータ４０００と、ポート４にアドレス監視機能付きパケット転送装置４（２３００）が接続している。また例えば、アドレス監視機能付きパケット転送装置２（２１００）のポート１にアドレス監視機能付きパケット転送装置３（２２００）と、ポート３にクライアント端末３（第１の端末）（１２００）が接続している。アドレス監視機能付きパケット転送装置４（２３００）のポート１にアドレス監視機能付きパケット転送装置３（２２００）と、ポート２にアドレス監視機能付きパケット転送装置５（２４００）と、ポート４にアドレス監視機能付きパケット転送装置６（２５００）が接続されている。アドレス監視機能付きパケット転送装置５（２４００）のポート１にクライアント端末４（第２の端末）（１３００）が接続している。アドレス監視機能付きパケット転送装置６（２５００）のポート１にアドレス監視機能付きパケット転送装置４（２３００）が接続している。なお、各装置、端末は適宜のポートに接続されることができる。また、パケット転送装置４〜６を省略し、パケット転送装置３（２２００）のポート４にクライアント端末４（１３００）が接続されてもよい。
クライアント端末３（１２００）は、ＤＨＣＰサーバ２（３１００）からＩＰアドレスの割り当てを期待している端末であり、ＭＡＣアドレス（００：３０：４０：５０：６０：７０）のみ付与されている。一方、クライアント端末４（１３００）はＭＡＣアドレス（００：４０：５０：６０：７０：８０）の他、静的にＩＰアドレス（１９２．１６８．１．１）が既に振られているクライアント端末であり、不正ＩＰアドレス使用端末と仮定する。
図１６〜１９に、第３の実施の形態のシーケンス図を示す。本実施の形態におけるプロトコル処理部２０２０に備えるプロセッサ２０２３の処理を示すフローチャートと、ユーザ管理テーブル２０２４−１の状態は、個々のアドレス監視機能付きパケット転送装置が行うものと変わらないので、上述の第１及び第２の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。

クライアント端末３（１２００）からＩＰアドレスの割り当て要求であるＤＨＣＰＤＩＳＣＯＶＥＲを、ＤＨＣＰサーバ２（３１００）へ向けてブロードキャストで送信する（ステップ１００、ステップ１０１）。ＤＨＣＰＤＩＳＣＯＶＥＲを受信したアドレス監視機能付きパケット転送装置２（２１００）は、装置内に備える受信ポート２０１０−３と受信バッファ２０２１を介して、ＤＨＣＰＤＩＳＣＯＶＥＲをプロトコル処理部２０２０に転送する。また、パケットのプロトコル種別（ここではＤＨＣＰＤＩＳＣＯＶＥＲ）とクライアント端末３（１２００）のＭＡＣアドレス（００：３０：４０：５０：６０：７０）を、ＤＨＣＰ管理ルーチン２０２６−１によりユーザ管理テーブル２０２４−１に記憶する（ステップ１０２）。
プロトコル処理部２０２０は、アドレス監視機能付きパケット転送装置３（２２００）に接続している送信バッファ２０２２及び送信ポート２０１０−１を介して、アドレス監視機能付きパケット転送装置３（２２００）へＤＨＣＰＤＩＳＣＯＶＥＲを送信する（ステップ１０３）。
アドレス監視機能付きパケット転送装置２（２１００）〜アドレス監視機能付きパケット転送装置５（２４００）においても、ステップ１０１〜１０３と同様の処理（ステップ１０２〜１１０）を行うので詳細な説明は省略する。

ステップ１１１では、ＤＨＣＰサーバ２（３１００）は、ＤＨＣＰＤＩＳＣＯＶＥＲの問い合わせ（１０５）に対して、クライアント端末３（１２００）に向けてユニキャストでＤＨＣＰＯＦＦＥＲを送信する（ステップ１１１）。アドレス監視機能付きパケット転送装置３（２２００）は、ＤＨＣＰＯＦＦＥＲをアドレス監視機能付きパケット転送装置２（２１００）へ送信する。また、装置内に備える受信ポート２０１０−１と受信バッファ２０２１を介してＤＨＣＰＯＦＦＥＲをプロトコル処理部２０２０に転送して、パケットのプロトコル種別（ここではＤＨＣＰＯＦＦＥＲ）をＤＨＣＰ管理ルーチン２０２６−１によりユーザ管理テーブル２０２４−１に記憶する（ステップ１１２）。アドレス監視機能付きパケット転送装置２（２１００）においてもアドレス監視機能付きパケット転送装置３と同様の処理（ステップ１１３）を行うので詳細な説明は省略する。
次に、ＤＨＣＰＯＦＦＥＲを受信したクライアント端末３（１２００）は、ＤＨＣＰＯＦＦＥＲの応答として、ＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴをブロードキャストで送信（ステップ１１４）する。ＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴを受信したアドレス監視機能付きパケット転送装置２（２１００）は、装置内に備える受信ポート２０１０−３と受信バッファ２０２１を介して、ＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴをプロトコル処理部２０２０に転送すると共に、パケットのプロトコル種別（ここではＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴ）をＤＨＣＰ管理ルーチン２０２６−１によりユーザ管理テーブル２０２４−１に記憶する。また、プロトコル処理部２０２０からアドレス監視機能付きパケット転送装置３（２２００）に接続している送信バッファ２０２２及び送信ポート２０１０−１を介して、アドレス監視機能付きパケット転送装置３（２２００）へＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴを送信する（ステップ１１６）。

アドレス監視機能付きパケット転送装置２（２１００）〜アドレス監視機能付きパケット転送装置５（２４００）においてもステップ１１５と同様の処理（ステップ１１６〜１２５）を行うので、詳細な説明は省略する。
ステップ１２６では、ＤＨＣＰサーバ２（３１００）は、ＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴの問い合わせ（ステップ１２０）に対して、クライアント端末３（１２００）に向けてユニキャストでＤＨＣＰＡＣＫを送信する（ステップ１２６、１２７）。ＤＨＣＰＡＣＫを受信したアドレス監視機能付きパケット転送装置３（２２００）は、ＤＨＣＰＡＣＫパケット格納メモリ２０２７−１へＤＨＣＰＡＣＫパケットを一時的に格納する（ステップ１２８）する。アドレス監視機能付きパケット転送装置３（２２００）は、装置内に備える受信ポート２０１０−１と受信バッファ２０２１を介して、ＤＨＣＰＡＣＫをプロトコル処理部２０２０に転送すると共に、パケットのプロトコル種別（ここではＤＨＣＰＡＣＫ）と割り当てＩＰアドレス（１９２．１６８．１．１）をＤＨＣＰ管理ルーチン２０２６−１によりユーザ管理テーブル２０２４−１に記憶する（ステップ１２９）。
アドレス監視機能付きパケット転送装置３（２２００）は、送信バッファ２０２２と送信ポート２０１０−２と送信ポート２０１０−３を介して、ＡＲＰＲＥＱＵＥＳＴを、配下にあるアドレス監視機能付きパケット転送装置２（２１００）〜アドレス監視機能付きパケット転送装置６（２５００）及びクライアント端末３（１２００）、クライアント端末４（１３００）へ送信する（ステップ１３０）。各アドレス監視機能付きパケット転送装置は、ＡＲＰＲＥＱＵＥＳＴを受信し、ＤＨＣＰパケットのプロトコル種別（ＡＲＰＲＥＱＵＥＳＴ）をユーザ管理テーブル２０２４−１に記憶する（ステップ１３１〜１３９）。また、各パケット転送装置は、ＡＲＰＲＥＱＵＥＳＴをブロードキャストで送信する。

ステップ１４０では、クライアント端末４（１３００）がＡＲＰＲＥＱＵＥＳＴを受信後、クライアント端末４（１３００）のＩＰアドレス（１９２．１６８．１．１）とＡＲＰＲＥＱＵＥＳＴパケット中のＩＰアドレス（１９２．１６８．１．１）を比較する（ステップ１４０）。一致しなければ、ＩＰアドレスの重複がないのでＤＨＣＰサーバ２（３１００）より提案されたＩＰアドレスが使用できる（ステップ１４１）。ここでは、ＤＨＣＰサーバ２（３１００）より提案されたＩＰアドレス（１９２．１６８．１．１）とクライアント端末４（１３００）のＩＰアドレス（１９２．１６８．１．１）が重複していると仮定しているので、クライアント端末４（１３００）からＡＲＰＡＣＫを他のクライアント端末に対してブロードキャストで送信（ステップ１４２、１４３）する。
アドレス監視機能付きパケット転送装置５（２４００）は、ブロードキャストであるＡＲＰＡＣＫを受信すると、装置内に備える受信ポート２０１０−３と受信バッファ２０２１を介して、ＡＲＰＡＣＫをプロトコル処理部２０２０に転送すると共に、パケットのプロトコル種別（ここではＡＲＰＡＣＫ）とＩＰアドレス（１９２．１６８．１．１）とＭＡＣアドレス（００：４０：５０：６０：７０：８０）をＡＲＰ管理ルーチン２０２６−２によりユーザ管理テーブル２０２４−１に記憶する（ステップ１４４）。

ＤＨＣＰサーバ２（３１００）から割り振られたＩＰアドレス（１９２．１６８．１．１）と、ＡＲＰＡＣＫによるＩＰアドレス（１９２．１６８．１．１）とが一致するので、ユーザ管理テーブル２０２４−１よりＡＲＰＡＣＫの応答があったポート１（クライアント端末４が接続している）に対して、ＭＡＣアドレス（００：４０：５０：６０：７０：８０）及びＩＰアドレス（１９２．１６８．１．１）のフィルタリングを実施する（ステップ１４５）。例えば、ユーザ管理テーブル２０２４−１のポート１に対応するフィルタ判定フラグをＯＮにすることによりフィルタリングが実施される。また、ＡＲＰＡＣＫをブロードキャストで送信する。
アドレス監視機能付きパケット転送装置４（２３００）〜アドレス監視機能付きパケット転送装置３（２２００）においても同様の処理（ステップ１４６〜１５１）を行うので詳細な説明は省略する。
ＡＲＰＡＣＫを受信したアドレス監視機能付きパケット転送装置３（２２００）は、アドレス監視機能付きパケット転送装置５（２４００）、アドレス監視機能付きパケット転送装置４（２３００）と同様の処理（ステップ１５０、１５１）を行うと共に、配下にあるアドレス監視機能付きパケット転送装置に対してブロードキャストでＡＲＰ応答を転送しないで、制御通信パケットを送信する（ステップ１５２、１５３）。制御通信パケットは、例えば、図３に示す各情報を含む。ここで、ＩＰアドレス情報２３０、ＭＡＣアドレス情報２４０、ポート情報２５０は、ユーザ管理テーブル２０２４−１において、フィルタ判定フラグがＯＮに設定されたエントリの各情報（ここでは、クライアント端末４に関する情報）を用いることができる。なお、上述のパケット転送装置４、５は、ＡＲＰＡＣＫを受信するとこれを転送するが、パケット転送装置３は、自らＡＲＰＲＥＱＵＥＳＴを送信した装置であり、ＡＲＰＡＣＫを受信してもこれを転送しない。

アドレス監視機能付きパケット転送装置２（２１００）は、制御通信パケットを受信する。これにより、フィルタリングのポート情報が取得される。例えば、アドレス監視機能付きパケット転送装置２（２１００）は、制御通信パケットに含まれるＩＰアドレス情報、ＭＡＣアドレス情報を取得し、制御通信パケットを受信したポート（ポート１）の識別子に対応してＩＰアドレス情報とＭＡＣアドレス情報とをユーザ管理テーブル２０２４−１に記憶する。また、ユーザ管理テーブル２０２４−１のポート情報に対応するフィルタ判定フラグをＯＮに設定して、ＭＡＣアドレス（００：４０：５０：６０：７０：８０）及びＩＰアドレス（１９２．１６８．１．１）に対してフィルタリングを実施する（ステップ１５４）。
本実施の形態では、アドレス監視機能付きパケット転送装置３（２２００）からＡＲＰＲＥＱＵＥＳＴを送信しているため、ＡＲＰＡＣＫはクライアント端末４（１３００）
からパケット転送装置３（２２００）までしか届かない。そこで、制御通信パケットを作成して送信して、アドレス監視機能付きパケット転送装置２（２１００）にもフィルタリングするための情報を伝えている。この制御通信パケットにより、アドレス監視機能付きパケット転送装置２（２１００）ではＩＰアドレス（１９２．１６８．１．１）が重複しているクライント端末４（１３００）の該当ポート（ポート１）に対してＭＡＣアドレス（００：４０：５０：６０：７０：８０）のＩＰアドレス（１９２．１６８．１．１）の通信を遮断することができる。

さらに、アドレス監視機能付きパケット転送装置２（２１００）は、受信した制御通信パケットをブロードキャストで送信する（ステップ１５５）。この制御通信パケットをクライアント端末が受信しても何ら問題はない。よって、通信網２におけるライアント端末３（１２００）はこの制御通信パケットを受信しても破棄することができる（ステップ１５６）。
なお、ブロードキャストされた制御通信パケットは、アドレス監視機能付きパケット転送装置４（２３００）、アドレス監視機能付きパケット転送装置５（２４００）においても受信され、転送される（ステップ１５９〜１６２）。各パケット転送装置４（２３００）、５（２４００）は、上述のステップ１５４、１５５と同様の処理が実行してもよいし、上述の通りＡＲＰＡＣＫの受信によりフィルタリングを実施しているので制御通信パケットを無視してもよい。また、クライアント端末４（１３００）においても、上述のステップ１５６と同様、制御通信パケットを受信しても破棄することができる（ステップ１６３）。
送信後、アドレス監視機能付きパケット転送装置３（２２００）内にあるＤＨＣＰＡＣＫパケット格納メモリ２０２７−１からＤＨＣＰＡＣＫメッセージを読み出して（ステップ１６４）、プロトコル処理部２０２０からクライアント端末３（１２００）に向けて、ＩＰアドレス（１９２．１６８．１．１）を割り当てるためにＤＨＣＰＡＣＫをアドレス監視機能付きパケット転送装置２（２１００）へ送信する（ステップ１６５）。
ＤＨＣＰＡＣＫを受信したアドレス監視機能付きパケット転送装置２（２１００）は装置内に備える受信ポート２０１０−３と受信バッファ２０２１を介して、ＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴをプロトコル処理部２０２０に転送すると共に、パケットのプロトコル種別（ここではＤＨＣＰＡＣＫ）をＤＨＣＰ管理ルーチン２０２６−１によりユーザ管理テーブル２０２４−１に記憶する（ステップ１０６）。また、プロトコル処理部２０２０からアドレス監視機能付きパケット転送装置３（２２００）に接続している送信バッファ２０２２及び送信ポート２０１０−３を介して、クライアント端末３（１２００）へＤＨＣＰＡＣＫを送信する（ステップ１６７）。

ＤＨＣＰＡＣＫによってクライアント端末３（１２００）にＩＰアドレス（１９２．１６８．１．１）を割り当てる。以上の結果、クライント端末３（１２００）はＩＰアドレス（１９２．１６８．１．１）を利用することができるので通信可能（ステップ１６８）となる。なお、本実施の形態では、第２の実施の形態のようにパケット転送装置が自らＡＲＰ解決を図る方法を用いているが、第１の実施の形態のように、クライアント端末がＡＲＰ解決を図るように変形することができる。
なお、上述の各実施の形態における装置の接続は一例であり、他の接続態様であってもよい、また、端末、サーバ、他の転送装置が接続されるポートは、適宜のポートに接続できる。

本発明は、アドレスを自動的に割当・管理する通信ネットワークに関する産業に利用可能である。

本発明の基本実施形態例を示した通信システム図である。ＤＨＣＰパケットの構成図である。制御通信パケットの構成図である。本発明のアドレス監視機能付きパケット転送装置の装置構成図である。本発明のアドレス監視機能付きパケット転送装置のプロトコル処理部の構成図である。本発明のアドレス監視機能付きパケット転送装置のユーザ管理テーブルのフォーマット図である。第１の実施の形態におけるアドレス監視機能付きパケット転送装置の動作のシーケンス図（１）である。第１の実施の形態におけるアドレス監視機能付きパケット転送装置の動作のシーケンス図（２）である。本発明のアドレス監視機能付きパケット転送装置のプロトコル部の動作を示すフローチャート（１）である。本発明のアドレス監視機能付きパケット転送装置のプロトコル部の動作を示すフローチャート（２）である。本発明のアドレス監視機能付きパケット転送装置のプロトコル部の動作を示すフローチャート（３）である。第１の実施の形態におけるアドレス監視機能付きパケット転送装置のユーザ管理テーブルの動作図（１）である。第１の実施の形態におけるアドレス監視機能付きパケット転送装置のユーザ管理テーブルの動作図（２）である。第２の実施の形態におけるアドレス監視機能付きパケット転送装置の動作のシーケス図である。第２の実施の形態におけるアドレス監視機能付きパケット転送装置のユーザ管理テーブルの動作図である。第３の実施の形態におけるアドレス監視機能付きパケット転送装置の動作のシーケス図（１）である。第３の実施の形態におけるアドレス監視機能付きパケット転送装置の動作のシーケス図（２）である。第３の実施の形態におけるアドレス監視機能付きパケット転送装置の動作のシーケス図（３）である。第３の実施の形態におけるアドレス監視機能付きパケット転送装置の動作のシーケス図（４）である。ＡＲＰパケットのフォーマット図。ＡＲＰＲＥＱＵＥＳＴ及びＡＰＲＡＣＫのパケットフォーマットを示す図。

符号の説明

１１０：イーサネットフレーム（ＤＨＣＰパケット）
１２０：ＤＨＣＰパケットにおけるＩＰパケット
１３０：ＤＨＣＰパケットにおけるＵＤＰパケット
１４０：ＤＨＣＰパケットにおける送信先ＭＡＣアドレス
１５０：ＤＨＣＰパケットにおける送信元ＭＡＣアドレス
１６０：ＤＨＣＰパケットにおける送信先ＩＰアドレス
１７０：ＤＨＣＰパケットにおける送信元ＩＰアドレス
１８０：ＤＨＣＰパケットのパケットデータ
２００：制御通信パケットにおけるヘッダ部
２１０：制御通信パケットにおけるデータ部
２２０：制御通信パケットにおけるデータリンク部
２３０：制御通信パケットにおけるＩＰアドレス情報
２４０：制御通信パケットにおけるＭＡＣアドレス情報
２５０：制御通信パケットにおけるポート情報
２６０：制御通信パケットにおけるその他部
４００：ユーザ管理テーブルにおけるポート番号
４１０：ユーザ管理テーブルにおけるＭＡＣアドレス
４２０：ユーザ管理テーブルにおけるＤＨＣＰプロトコルパケットのメッセージ状態
４３０：ユーザ管理テーブルにおけるＤＨＣＰサーバから割り当て定のＩＰアドレス
４４０：ユーザ管理テーブルにおけるＡＲＰプロトコルパケットのメッセージ状態
４５０：ユーザ管理テーブルにおけるＡＲＰプロトコルパケットによるＩＰアドレス
４６０：ユーザ管理テーブルにおけるフィルタ判別結果
１０００：クライアント端末１
１１００：クライアント端末２
１２００：クライアント端末３
１３００：クライアント端末４
２０００：アドレス監視機能付きパケット転送装置１
２０１０−１：ポート１
２０１０−２：ポート２
２０１０−３：ポート３
２０２０：プロトコル処理部
２０２１：受信バッファ
２０２２：送信バッファ
２０２３：プロトコル処理プロセッサ
２０２４：メモリ
２０２４−１：ユーザ管理テーブル
２０２５：プロセッサ間インタフェース
２０２６：プログラム格納メモリ
２０２６−１：ＤＨＣＰ管理ルーチン
２０２６−２：ＡＲＰ管理ルーチン
２０２７：パケット格納メモリ
２０２７−１：ＤＨＣＰＡＣＫパケット格納メモリ
２０３０：制御部
２１００：アドレス監視機能付きパケット転送装置２
２２００：アドレス監視機能付きパケット転送装置３
２３００：アドレス監視機能付きパケット転送装置４
２４００：アドレス監視機能付きパケット転送装置５
２５００：アドレス監視機能付きパケット転送装置６
３０００：ＤＨＣＰサーバ１
３１００：ＤＨＣＰサーバ２
４０００：ルータ
５０００：インターネット

Claims

第１及び／又は第２の端末と、端末にＩＰアドレスを割り当てるアドレス配布サーバとに接続され、パケットを送受信するための複数のポートと、
前記ポートの識別子と、ＩＰアドレスからＭＡＣアドレスを得るためのアドレス解決応答に含まれるＭＡＣアドレス及びＩＰアドレスと、フィルタリングの要否を示すフィルタ判定フラグとが対応して記憶される記憶部と、
受信したパケットの転送処理及びフィルタリングを行う処理部と
を備え、
前記処理部は、
前記ポートのひとつに接続された前記第１の端末からアドレス配布要求を受信すると、該アドレス配布要求を前記アドレス配布サーバに送信し、
アドレス配布要求に従い前記アドレス配布サーバから送信される、前記第１の端末に割り当てられるＩＰアドレスを含むアドレス配布応答を受信し、
受信されたアドレス配布応答を記憶し、
ＩＰアドレスからＭＡＣアドレスを得るための、割り当てられるＩＰアドレスを含むアドレス解決要求を、前記ポートに接続されている端末及び装置にブロードキャストで自ら送信し、
アドレス解決要求内の該ＩＰアドレスを使用する前記第２の端末又は装置から返信されるアドレス解決応答を、前記ポートのひとつを介して受信すると、該アドレス解決応答に含まれる前記第２の端末又は装置のＭＡＣアドレスとＩＰアドレスとを、アドレス解決応答を受信したポートの識別子に対応して前記記憶部に記憶し、及び、該ポートの識別子に対応したフィルタ判定フラグを設定し、
前記フィルタ判定フラグを設定した後に、又は、所定時間内にアドレス解決応答を受信しなかった後に、記憶されたアドレス配布応答を読み出して前記第１の端末に送信し、
前記記憶部のフィルタ判定フラグが設定されたポート、及び／又は、該フラグに対応するＭＡＣアドレス並びにＩＰアドレスに基づき、前記第２の端末又は前記装置に対してフィルタリングを実行するパケット転送装置。
前記処理部は、
前記第１の端末から送信されるアドレス解決要求を受信して、該要求に従いアドレス解決要求をブロードキャストで送信すること、又は、
前記アドレス配布サーバからアドレス配布応答を受信すると、自らアドレス解決要求をブロードキャストで送信すること
のいずれかにより前記アドレス解決要求を送信する請求項１に記載のパケット転送装置。
前記記憶部は、前記ポートの識別子と、アドレス配布要求又はアドレス配布応答に含まれる前記第１の端末のＭＡＣアドレス及び前記第１の端末に割り当てられるＩＰアドレスとがさらに記憶され、
前記処理部は、
受信されたアドレス配布要求、又は、受信されたアドレス配布応答に含まれる、前記第１の端末のＭＡＣアドレスと前記第１の端末に割り当てられるＩＰアドレスとを、アドレス配布要求を受信したポートの識別子に対応して、前記記憶部に記憶し、
前記記憶部に記憶された、アドレス配布要求又はアドレス配布応答についてのＩＰアドレスと、アドレス解決応答についてのＩＰアドレスが一致することにより、アドレス解決応答を受信したポートの識別子に対応したフィルタ判定フラグが設定される請求項１に記載のパケット転送装置。
前記処理部は、
アドレス解決応答を前記ポートのひとつを介して受信すると、さらに、
アドレス解決応答に含まれるフィルタリングを実施するためのＭＡＣアドレスとＩＰアドレスとを含む制御通信パケットを作成し、作成された制御通信パケットをブロードキャストで送信すること
を含み、該制御通信パケットが送受信されることにより、通信網内の他のパケット転送装置へフィルタリングのための情報が送信される請求項１に記載のパケット転送装置。
前記処理部は、
他のパケット転送装置から、フィルタリングを実施するためのＭＡＣアドレスとＩＰアドレスとを含む制御通信パケットを前記ポートのひとつを介して受信すると、該パケットを受信したポートの識別子と、受信した制御通信パケットに含まれるＭＡＣアドレス及びＩＰアドレスとを前記記憶部に記憶し、及び、該ポートの識別子に対応したフィルタ判定フラグを設定する請求項１に記載のパケット転送装置。
アドレス配布要求に従いＩＰアドレスを割り当てるアドレス配布サーバと、
請求項５に記載のパケット転送装置であって、前記アドレス配布サーバにより割り当れられるＩＰアドレスで通信する第３の端末に接続される第１のパケット転送装置と、
請求項４に記載のパケット転送装置であって、前記アドレス配布サーバと、前記第１のパケット転送装置と、静的に割り当てられたＩＰアドレスを有する第４の端末とのそれぞれに接続される第２のパケット転送装置と
を備え、
前記第４の端末からアドレス解決応答を受信した前記第２の転送装置が、前記第１のパケット転送装置に制御通信パケットを送信することにより、フィルタリングのための情報が前記第１のパケット転送装置に送信される通信網。
請求項１乃至５のいずれかに記載のパケット転送装置であって、前記第４の端末と、前記第２の転送装置との間に接続される、ひとつ又は複数の第３の転送装置
をさらに備え、
前記第３の転送装置は、前記第４の端末からアドレス解決応答を受信すると、前記第２の転送装置へアドレス解決応答を転送すること含む請求項６に記載の通信網。