特許 6571400 ルータ装置、冗長化方法および冗長化プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6571400

(24)【登録日】2019年8月16日

(45)【発行日】2019年9月4日

(54)【発明の名称】ルータ装置、冗長化方法および冗長化プログラム

(51)【国際特許分類】

   H04L 12/749 20130101AFI20190826BHJP

   H04L 12/713 20130101ALI20190826BHJP

   H04L 12/46 20060101ALI20190826BHJP

【ＦＩ】

   H04L12/749

   H04L12/713

   H04L12/46 E

【請求項の数】9

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2015-115052(P2015-115052)

(22)【出願日】2015年6月5日

(65)【公開番号】特開2017-5375(P2017-5375A)

(43)【公開日】2017年1月5日

【審査請求日】2018年5月15日

(73)【特許権者】

【識別番号】000227205

【氏名又は名称】ＮＥＣプラットフォームズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100109313

【弁理士】

【氏名又は名称】机 昌彦

(74)【代理人】

【識別番号】100124154

【弁理士】

【氏名又は名称】下坂 直樹

(72)【発明者】

【氏名】根本 佳

【審査官】 中川 幸洋

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−０５４７６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−３１０９２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１７２２０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２７８５８４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｌ １２／００−９５５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

異なるアドレス空間のネットワーク間に配備され、ＶＲＲＰ（Virtual Router Redundancy Protocol）を用いて冗長構成を形成したマスタ装置として機能する場合、前記異なるアドレス空間のネットワーク間で送受信されるパケットの動的ＮＡＴ（Network Address Translation）・ＮＡＰＴ（Network Address Port Translation）アドレス変換を行って生成した第１のアドレス変換情報を、所定の時間間隔で送信するＶＲＲＰ制御パケットに含めて出力するＶＲＲＰ制御パケット送信制御手段と、
異なるアドレス空間のネットワーク間に配備され、前記冗長構成を形成したバックアップ装置として機能する場合、前記マスタ装置から受信した前記ＶＲＲＰ制御パケットに含まれる前記第１のアドレス変換情報を取り出し、該バックアップ装置が管理する動的ＮＡＴ・ＮＡＰＴアドレス変換のための第２のアドレス変換情報として保持するアドレス変換情報同期制御手段と、
前記第１のアドレス変換情報または前記第２のアドレス変換情報を格納するアドレス変換テーブルデータベース部と、
を備え、
前記アドレス変換テーブルデータベース部に格納されている前記第１のアドレス変換情報の各エントリーには該エントリーの状態を示すフラグ情報が付され、
前記フラグ情報は、新規に追加されたエントリーであることを示す新規フラグ、前記ＶＲＲＰ制御パケットに付加して送信したエントリーであることを示す同期済フラグ、および削除すべきエントリーであることを示す削除フラグを含み、
前記ＶＲＲＰ制御パケット送信制御手段は、前記アドレス変換テーブルデータベース部を参照した際に、前記新規フラグが付されたエントリーを検出した場合には、該新規フラグを含めたエントリーレコードを付加して前記ＶＲＲＰ制御パケットを生成した後に、前記アドレス変換テーブルデータベース部の該エントリーに付された前記新規フラグを前記同期済フラグに変更し、
前記ＶＲＲＰ制御パケット送信制御手段は、前記アドレス変換テーブルデータベース部を参照した際に、前記削除フラグが付されたエントリーを検出した場合には、該削除フラグを含めたエントリーレコードを付加した前記ＶＲＲＰ制御パケットを生成した後に、前記アドレス変換テーブルデータベース部の該削除フラグが付されたエントリーを削除し、
前記アドレス変換情報同期制御手段は、受信した前記ＶＲＲＰ制御パケットに付加されたエントリーレコードに含まれる前記フラグ情報が前記新規フラグの場合には、該エントリーレコードを前記アドレス変換テーブルデータベース部に前記第２のアドレス変換情報として格納し、
前記アドレス変換情報同期制御手段は、受信した前記ＶＲＲＰ制御パケットに付加されたエントリーレコードに含まれる前記フラグ情報が前記削除フラグの場合には、前記アドレス変換テーブルデータベース部に格納された前記第２のアドレス変換情報の対応するエントリーを削除する
ことを特徴とするルータ装置。

【請求項2】

自己のルータ装置が前記マスタ装置として機能するか、それとも前記バックアップ装置として機能するかを示す状態管理部を更に備え、
前記状態管理部が自己のルータ装置が前記マスタ装置として機能することを示している場合、前記ＶＲＲＰ制御パケット送信制御手段は、前記ＶＲＲＰ制御パケットの生成を行い、
前記状態管理部が自己のルータ装置が前記バックアップ装置として機能することを示している場合、前記アドレス変換情報同期制御手段は、前記第２のアドレス変換情報の保持を行う
ことを特徴とする請求項１に記載のルータ装置。

【請求項3】

前記ＶＲＲＰ制御パケット送信制御手段は、前記アドレス変換テーブルデータベース部に格納されている前記第１のアドレス変換情報を、一つの前記ＶＲＲＰ制御パケットに一つのエントリーレコードずつ付加して生成することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のルータ装置。

【請求項4】

異なるアドレス空間のネットワーク間に配備され、ＶＲＲＰ（Virtual Router Redundancy Protocol）を用いて冗長構成を形成したマスタ装置として機能する場合、前記異なるアドレス空間のネットワーク間で送受信されるパケットの動的ＮＡＴ（Network Address Translation）・ＮＡＰＴ（Network Address Port Translation）アドレス変換を行って生成した第１のアドレス変換情報を、所定の時間間隔で送信するＶＲＲＰ制御パケットに含めて出力し、
異なるアドレス空間のネットワーク間に配備され、前記冗長構成を形成したバックアップ装置として機能する場合、前記マスタ装置から受信した前記ＶＲＲＰ制御パケットに含まれる前記第１のアドレス変換情報を取り出し、該バックアップ装置が管理する動的ＮＡＴ・ＮＡＰＴアドレス変換のための第２のアドレス変換情報として保持し、
前記第１のアドレス変換情報を格納するアドレス変換テーブルデータベース部の各エントリーには該エントリーの状態を示すフラグ情報が付され、
前記フラグ情報は、新規に追加されたエントリーであることを示す新規フラグ、前記ＶＲＲＰ制御パケットに付加して送信したエントリーであることを示す同期済フラグ、および削除すべきエントリーであることを示す削除フラグを含み、
前記ＶＲＲＰ制御パケットを所定の時間間隔で送信する際に、前記第１のアドレス変換情報を格納する前記アドレス変換テーブルデータベース部を参照し、前記新規フラグが付されたエントリーを検出した場合には、該新規フラグを含めたエントリーレコードを付加して前記ＶＲＲＰ制御パケットを生成した後に、前記第１のアドレス変換情報を格納する前記アドレス変換テーブルデータベース部の該エントリーに付された前記新規フラグを前記同期済フラグに変更し、
前記第１のアドレス変換情報を格納する前記アドレス変換テーブルデータベース部を参照した際に、前記削除フラグが付されたエントリーを検出した場合には、該削除フラグを含めたエントリーレコードを付加した前記ＶＲＲＰ制御パケットを生成した後に、前記第１のアドレス変換情報を格納する前記アドレス変換テーブルデータベース部の該削除フラグが付されたエントリーを削除し、
前記ＶＲＲＰ制御パケットを受信したとき、受信した該ＶＲＲＰ制御パケットに付加されたエントリーレコードに含まれる前記フラグ情報が前記新規フラグの場合には、該エントリーレコードを前記第２のアドレス変換情報を格納する前記アドレス変換テーブルデータベース部に格納し、
前記ＶＲＲＰ制御パケットを受信したとき、受信した該ＶＲＲＰ制御パケットに付加されたエントリーレコードに含まれる前記フラグ情報が前記削除フラグの場合には、前記第２のアドレス変換情報を格納する前記アドレス変換テーブルデータベース部の対応するエントリーを削除する
冗長化方法。

【請求項5】

前記マスタ装置として機能するか、それとも前記バックアップ装置として機能するかを示す状態管理情報を記憶し、
前記状態管理情報が前記マスタ装置として機能することを示している場合、前記ＶＲＲＰ制御パケットの生成を行い、
前記状態管理情報が前記バックアップ装置として機能することを示している場合、前記第２のアドレス変換情報の保持を行う
ことを特徴とする請求項４に記載の冗長化方法。

【請求項6】

一つの前記ＶＲＲＰ制御パケットの所定の領域に前記第１のアドレス変換情報を、一つのエントリーレコードずつ付加して生成することを特徴とする請求項４または請求項５に記載の冗長化方法。

【請求項7】

コンピュータに、
異なるアドレス空間のネットワーク間に配備され、ＶＲＲＰ（Virtual Router Redundancy Protocol）を用いて冗長構成を形成したマスタ装置として機能する場合、前記異なるアドレス空間のネットワーク間で送受信されるパケットの動的ＮＡＴ（Network Address Translation）・ＮＡＰＴ（Network Address Port Translation）アドレス変換を行って生成した第１のアドレス変換情報を、所定の時間間隔で送信するＶＲＲＰ制御パケットに含めて出力するＶＲＲＰ制御パケット送信制御機能と、
異なるアドレス空間のネットワーク間に配備され、前記冗長構成を形成したバックアップ装置として機能する場合、前記マスタ装置から受信した前記ＶＲＲＰ制御パケットに含まれる前記第１のアドレス変換情報を取り出し、該バックアップ装置が管理する動的ＮＡＴ・ＮＡＰＴアドレス変換のための第２のアドレス変換情報として保持するアドレス変換情報同期制御機能と、
を実現させ、
前記第１のアドレス変換情報を格納するアドレス変換テーブルデータベース部の各エントリーには該エントリーの状態を示すフラグ情報が付され、
前記フラグ情報は、新規に追加されたエントリーであることを示す新規フラグ、前記ＶＲＲＰ制御パケットに付加して送信したエントリーであることを示す同期済フラグ、および削除すべきエントリーであることを示す削除フラグを含み、
前記ＶＲＲＰ制御パケット送信制御機能は、前記ＶＲＲＰ制御パケットを所定の時間間隔で送信する際に、前記第１のアドレス変換情報を格納する前記アドレス変換テーブルデータベース部を参照し、前記新規フラグが付されたエントリーを検出した場合には、該新規フラグを含めたエントリーレコードを付加して前記ＶＲＲＰ制御パケットを生成した後に、前記第１のアドレス変換情報を格納する前記アドレス変換テーブルデータベース部の該エントリーに付された前記新規フラグを前記同期済フラグに変更し、
前記ＶＲＲＰ制御パケット送信制御機能は、前記第１のアドレス変換情報を格納する前記アドレス変換テーブルデータベース部を参照した際に、前記削除フラグが付されたエントリーを検出した場合には、該削除フラグを含めたエントリーレコードを付加した前記ＶＲＲＰ制御パケットを生成した後に、前記第１のアドレス変換情報を格納する前記アドレス変換テーブルデータベース部の該削除フラグが付されたエントリーを削除し、
前記アドレス変換情報同期制御機能は、前記ＶＲＲＰ制御パケットを受信したとき、受信した該ＶＲＲＰ制御パケットに付加されたエントリーレコードに含まれる前記フラグ情報が前記新規フラグの場合には、該エントリーレコードを前記第２のアドレス変換情報を格納する前記アドレス変換テーブルデータベース部に格納し、
前記アドレス変換情報同期制御機能は、前記ＶＲＲＰ制御パケットを受信したとき、受信した該ＶＲＲＰ制御パケットに付加されたエントリーレコードに含まれる前記フラグ情報が前記削除フラグの場合には、前記第２のアドレス変換情報を格納する前記アドレス変換テーブルデータベース部の対応するエントリーを削除する
冗長化プログラム。

【請求項8】

前記マスタ装置として機能するか、それとも前記バックアップ装置として機能するかを示す状態管理情報を記憶する状態管理機能をコンピュータにさらに実現させ、
前記状態管理情報が前記マスタ装置として機能することを示している場合、前記ＶＲＲＰ制御パケット送信制御機能は、前記ＶＲＲＰ制御パケットの生成を行い、
前記状態管理情報が前記バックアップ装置として機能することを示している場合、前記アドレス変換情報同期制御機能は、前記第２のアドレス変換情報の保持を行う
ことを特徴とする請求項７に記載の冗長化プログラム。

【請求項9】

前記ＶＲＲＰ制御パケット送信制御機能は、一つの前記ＶＲＲＰ制御パケットの所定の領域に前記第１のアドレス変換情報を、一つのエントリーレコードずつ付加して生成する
ことを特徴とする請求項７または請求項８に記載の冗長化プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ルータ装置および冗長化方法に関し、特に、異なるアドレス空間を持つネットワーク間の接続に使用する冗長化されたルータ装置および冗長化方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、３２ビットのＩＰ（Internet Protocol）アドレスが不足しつつあり、このＩＰアドレスの不足を補うため、ＮＡＴまたはＮＡＰＴを搭載するルータ装置を用いて、プライベートネットワークとインターネットを接続することが一般化している。

【0003】

ＮＡＴは、「Network Address Translation：ネットワークアドレス変換」の略称であり、このネットワークアドレス変換は、プライベートネットワークとインターネットを接続するゲートウェイ装置において行う。プライベートネットワークで使用されるプライベートＩＰアドレスと、ゲートウェイ装置が保持しているグローバルＩＰアドレスとが変換される。また、ＮＡＰＴは、「Network Address Port Translation：ネットワークアドレスポート変換」の略称で、アドレスに加えてポート番号も変換してグローバルＩＰアドレスと対応付ける変換機能を云う。

【0004】

ＮＡＴではプライベートＩＰアドレスとグローバルＩＰアドレスは１対１の対応による変換しかできない。しかし、ＮＡＰＴではアドレスに加えてポート番号も変換してグローバルＩＰアドレスと対応付けることで１対多のプライベートＩＰアドレス変換を行うことができる。

【0005】

このようなＮＡＴやＮＡＰＴは、ＩＥＴＦ（Internet Engineering Task Force）のＲＦＣ（Request For Comments）２７６６、２６６３、３０２２等で規定されている。そして、このようなＮＡＴ装置に関する技術が特許文献１に開示されている。なお、ＮＡＴやＮＡＰＴを以降はＮＡＴ・ＮＡＰＴと称する。

【0006】

また、通信経路における情報伝達の信頼性を確保するために、送信元から送信先までの経路を二重化あるいは冗長化することが一般化している。

【0007】

ネットワーク間の接続に用いられるルータ装置においては、ＶＲＲＰ（Virtual Router Redundancy Protocol）を利用して冗長構成を形成することが広く知られている。

【0008】

ＶＲＲＰは、ＩＰネットワーク上においてルータ装置の冗長化をサポートするもので、ＩＥＴＦのＲＦＣ２３３８、３７６８、５７９８等で規定されているプロトコルである。ＶＲＲＰでは、複数のルータ装置をセットで用いて、各ルータ装置をマスタまたはバックアップのどちらかに位置づける。平常時はマスタのルータ装置で通信し、マスタで障害が発生した場合にバックアップのルータ装置に切り替えて通信を継続する。複数台のバックアップのルータ装置が設備されている場合は、予め設定した優先度が高いバックアップのルータ装置がマスタとして切り替えられる。

【0009】

ＶＲＲＰが適用される複数のルータ装置においてＶＲＲＰを有効にすると、ルータ装置間でＶＲＲＰの制御パケット（ＶＲＲＰ Ａｄｖｅｒｔｉｓｅｍｅｎｔ：ＶＲＲＰアドバタイズメント）がやり取りされる。

【0010】

ＶＲＲＰアドバタイズメントにより、設定された優先度に応じてルータ装置にそれぞれマスタまたはバックアップが割り当てられる。マスタのルータ装置には仮想ＩＰアドレスが割り当てられる。

【0011】

このＶＲＲＰにより冗長化されたルータ装置をＬＡＮ（Local Area Network）とインターネットとの接続に用いるものとすると、ＬＡＮの各端末は仮想ＩＰアドレスをデフォルトゲートウェイとして設定する。したがって、通常の通信において、ＬＡＮの各端末は仮想ＩＰアドレスを割り当てられたマスタのルータ装置と通信する。

【0012】

一方、ＶＲＲＰアドバタイズメントは、ＶＲＲＰでセットになったそれぞれ相手のルータが正常に動作している否かの確認にも使われる。マスタのルータ装置が故障してＶＲＲＰアドバタイズメントが届かなくなると、バックアップのルータ装置はマスタのルータ装置が障害であると判断し、仮想ＩＰアドレスを引き継いで自分がマスタとして動作を始める。ＬＡＮの各端末は、物理的な経路は変わっているものの、同じ仮想ＩＰアドレスによりバックアップのルータ装置をデフォルトゲートウェイとして通信を継続することができる。

【0013】

このようなＶＲＲＰによる仮想化ルータに関する技術が特許文献２に開示されている。

【0014】

ここで特許文献１と特許文献２が開示する技術の概要を説明する。

【0015】

特許文献１が開示するＮＡＴ装置に関する技術は、二重化したＮＡＴ装置における、現用系ＮＡＴ装置と予備系ＮＡＴ装置間でのアドレス変換情報の同期処理に関する技術である。

【0016】

特許文献１が開示するＮＡＴ装置では、現用系のＮＡＴ装置がアドレス変換を行うためのアドレス変換情報を生成する際に、アドレス変換前のパケットとアドレス変換後のパケットを予備系ＮＡＴ装置に転送するように構成している。そして、予備系ＮＡＴ装置では、現用系ＮＡＴ装置から受け取ったアドレス変換前のパケットとアドレス変換後のパケットを用いて、現用系ＮＡＴ装置で生成したアドレス変換情報と同じアドレス変換情報を生成するように構成している。

【0017】

つまり、現用系ＮＡＴ装置は、ＬＡＮ内の端末から受信したインターネットを宛先とするパケットに使用するアドレス変換情報が存在しない場合に、アドレス変換情報を生成する。このとき、ＬＡＮ内の端末から受信したプライベートＩＰアドレスを送信元とした変換前のパケットが予備系ＮＡＴ装置に転送される。そして、プライベートＩＰアドレスと、ＮＡＴ装置に割り当てられたグローバルＩＰアドレスとの対応付けの設定が完了すると、該グローバルＩＰドレスを送信元とした変換後のパケットが予備系ＮＡＴ装置に転送される。

【0018】

予備系ＮＡＴ装置は、アドレス変換前パケットから抽出したＩＰアドレス情報を変換情報比較待ちキューに保持する。また、予備系ＮＡＴ装置は、アドレス変換後パケットから抽出したＩＰアドレス情報を別の変換情報比較待ちキューに保持する。アドレス変換前パケットとアドレス変換後パケットにおいて、送信先のＩＰアドレス情報であるグローバルＩＰアドレスは同じである。そこで、予備系ＮＡＴ装置は、送信先のＩＰアドレス情報が一致するアドレス変換前パケットとアドレス変換後パケットを変換情報比較待ちキューから探し出す。そして、アドレス変換前パケットの送信元のプライベートＩＰアドレス情報が、アドレス変換後パケットの送信元のグローバルＩＰアドレス情報に変換されたことを知る。

【0019】

このような処理を繰り返し実行して現用系ＮＡＴ装置と予備系ＮＡＴ装置のアドレス変換情報を同期させている。

【0020】

また、特許文献２が開示するＶＲＲＰによる仮想化ルータに関する技術は、バックアップルータの台数を増やした場合であっても消費電力の増加を抑制し、しかもバックアップルータの正常性を確認できるルータ機能冗長化システムに関する技術である。

【0021】

特許文献２が開示する技術では、１以上のマスタルータと複数のバックアップルータとから構成され、プライオリティの低いバックアップアップルータを電源ＯＦＦ状態であるスタンバイ状態に移行させる構成となっている。また、各バックアップルータは、自身のＶＲＲＰ機能の正常化を示すアドバタイズメント（バックアップ）を所定の時間間隔で送信する。

【0022】

特許文献２のマスタルータは、各バックアップルータからのアドバタイズメント（バックアップ）を受信して、稼働中のバックアップルータの台数を知ることができる。マスタルータは、バックアップルータの数が所定の台数を超える場合には、プライオリティの低いバックアップルータに対してマジックパケットを送信して、スタンバイ状態に移行させる。また、稼働していたバックアップルータが故障して所定の台数以下になった場合、マスタルータは、スタンバイ状態のバックアップルータにアドバタイズメント（ウェイク）を送信して、バックアップ状態に移行させる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0023】

【特許文献1】特開2010-114585号公報

【特許文献2】特開2014-033384号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0024】

異なるアドレス空間を持つネットワーク間の接続に、ＶＲＲＰを用いて冗長構成を形成している複数台のルータ装置を使用する場合、動的なＮＡＴ・ＮＡＰＴアドレス変換情報をマスタルータからバックアップルータに引き継げないという課題がある。

【0025】

動的なＮＡＴ・ＮＡＰＴアドレス変換情報は、ＬＡＮ内の端末から異なるアドレス空間の外部ネットワークに接続する際に、それぞれのアドレス空間で使用されるＩＰアドレスを対にして対応付けた情報として生成され、不要となると削除される。そして、この動的なＮＡＴ・ＮＡＰＴアドレス変換情報は、動的なＮＡＴ・ＮＡＰＴアドレス変換を実施しているマスタルータが生成して保持している。

【0026】

そのため、マスタルータに障害が発生してバックアップルータがマスタに切り替わったとしても、このバックアップルータはマスタルータで保持しているセッション情報（動的なＮＡＴ・ＮＡＰＴアドレス変換情報）を引継げない。

【0027】

特許文献１が開示するＮＡＴ装置は、二重化したＮＡＴ装置における、現用系ＮＡＴ装置と予備系ＮＡＴ装置間でのアドレス変換情報の同期処理を行う。しかし、このＮＡＴ装置では、現用系ＮＡＴ装置から転送される複数のパケットに基づいて、予備系ＮＡＴ装置において、それらのパケットに基づいてアドレス変換情報を再生成するための処理が必要になり、処理が効率的でない。

【0028】

つまり、特許文献１が開示する技術では、プライベートＩＰアドレスを送信元とした変換前のパケットとグローバルＩＰアドレスを送信元とした変換後のパケットが予備系ＮＡＴ装置に逐次転送される。そして、予備系ＮＡＴ装置は、送信先のＩＰアドレス情報をキーにして、対となる変換前のパケットと変換後のパケットを探し出し、それらのパケットに含まれる送信元のＩＰアドレス情報に基づいてアドレス変換情報を再生成する処理を行う。

【0029】

また、特許文献２が開示するＶＲＲＰによる仮想化ルータでは、動的ＮＡＴ・ＮＡＰＴ変換テーブル情報の同期については言及していない。

【0030】

本発明は、異なるアドレス空間を持つネットワーク間の接続にＶＲＲＰを用いて冗長構成を形成しているマスタルータ装置とバックアップルータ装置間で、動的ＮＡＴ・ＮＡＰＴアドレス変換情報を効率的に同期させることができるルータ装置および冗長化方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0031】

上記の目的を実現するために、本発明の一形態であるルータ装置は、異なるアドレス空間のネットワーク間に配備され、ＶＲＲＰ（Virtual Router Redundancy Protocol）を用いて冗長構成を形成したマスタ装置として機能する場合、前記異なるアドレス空間のネットワーク間で送受信されるパケットの動的ＮＡＴ（Network Address Translation）・ＮＡＰＴ（Network Address Port Translation）アドレス変換を行って生成した第１のアドレス変換情報を、所定の時間間隔で送信するＶＲＲＰ制御パケットに含めて出力するＶＲＲＰ制御パケット送信制御手段と、異なるアドレス空間のネットワーク間に配備され、前記冗長構成を形成したバックアップ装置として機能する場合、前記マスタ装置から受信した前記ＶＲＲＰ制御パケットに含まれる前記第１のアドレス変換情報を取り出し、該バックアップ装置が管理する動的ＮＡＴ・ＮＡＰＴアドレス変換のための第２のアドレス変換情報として保持するアドレス変換情報同期制御手段と、を含むことを特徴とする。

【0032】

また、本発明の他の形態である冗長化方法は、異なるアドレス空間のネットワーク間に配備され、ＶＲＲＰ（Virtual Router Redundancy Protocol）を用いて冗長構成を形成したマスタ装置として機能する場合、前記異なるアドレス空間のネットワーク間で送受信されるパケットの動的ＮＡＴ（Network Address Translation）・ＮＡＰＴ（Network Address Port Translation）アドレス変換を行って生成した第１のアドレス変換情報を、所定の時間間隔で送信するＶＲＲＰ制御パケットに含めて出力し、異なるアドレス空間のネットワーク間に配備され、前記冗長構成を形成したバックアップ装置として機能する場合、前記マスタ装置から受信した前記ＶＲＲＰ制御パケットに含まれる前記第１のアドレス変換情報を取り出し、該バックアップ装置が管理する動的ＮＡＴ・ＮＡＰＴアドレス変換のための第２のアドレス変換情報として保持することを特徴とする。

【発明の効果】

【0033】

本発明は、異なるアドレス空間を持つネットワーク間の接続にＶＲＲＰを用いて冗長構成を形成しているマスタルータ装置とバックアップルータ装置間で、アドレス変換情報を効率的に同期させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0034】

【図1】本発明の第１の実施形態のルータ装置を使用するネットワークの構成を示すブロック図である。

【図2】本発明の第１の実施形態の冗長化方法の動作を示すシーケンス図である。

【図3】本発明の第２の実施形態のルータ装置を使用するネットワークの構成を示すブロック図である。

【図4】本発明の第２の実施形態のルータ装置の構成を示すブロック図である。

【図5】動的ＮＡＴ・ＮＡＰＴアドレス変換テーブルの一例を示す図である。

【図6】ＶＲＲＰ制御パケットのフォーマットを示す図である。

【図7】本発明の第２の実施形態のマスタルータ装置の動作を示すフロー図である。

【図8】本発明の第２の実施形態のマスタルータ装置によるアドレス変換テーブルの同期化の動作を示すフロー図である。

【図9】本発明の第２の実施形態のバックアップルータ装置によるアドレス変換テーブルの同期化の動作を示すフロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0035】

本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。

【0036】

尚、実施の形態は例示であり、開示の装置及びシステムは、以下の実施の形態の構成には限定されない。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態のルータ装置を使用するネットワークの構成を示すブロック図である。

【0037】

マスタ装置となるマスタルータ装置１０とバックアップ装置となるバックアップルータ装置２０は、異なるアドレス空間のネットワークである第１のネットワーク２と第２のネットワーク３の間に配備され、冗長構成１を形成している。この冗長構成１は、ＶＲＲＰ（Virtual Router Redundancy Protocol）を用いて形成されている。

【0038】

マスタルータ装置１０はＶＲＲＰ制御パケット送信制御手段１２を、そして、バックアップルータ装置２０はアドレス変換情報同期制御手段２２を主要な構成とする。

【0039】

マスタルータ装置１０は、第１のネットワーク２と第２のネットワーク３の間で送受信されるパケットの動的ＮＡＴ（Network Address Translation）・ＮＡＰＴ（Network Address Port Translation）アドレス変換を行う。マスタルータ装置１０は、ＶＲＲＰ制御パケット送信制御手段１２により、このアドレス変換で生成した第１のアドレス変換情報１１を、所定の時間間隔で送信するＶＲＲＰ制御パケット３０に含めて出力する。

【0040】

バックアップルータ装置２０は、アドレス変換情報同期制御手段２２により、マスタルータ装置１０から受信したＶＲＲＰ制御パケット３０に含まれる第１のアドレス変換情報を取り出す。そして、それを該バックアップルータ装置２０が管理する動的ＮＡＴ・ＮＡＰＴアドレス変換のための第２のアドレス変換情報２１として保持する。

【0041】

図２は、本発明の第１の実施形態の冗長化方法の動作を示すシーケンス図である。

【0042】

第１の実施形態の冗長化方法は、異なるアドレス空間のネットワーク間に配備され、ＶＲＲＰを用いて冗長構成を形成したマスタルータ装置とバックアップルータ装置の動作として実現される。

【0043】

マスタルータ装置は、異なるアドレス空間のネットワーク間で送受信されるパケットの動的ＮＡＴ・ＮＡＰＴアドレス変換を行って第１のアドレス変換情報を生成する（Ｓ１０１）。そして、この第１のアドレス変換情報を、所定の時間間隔で送信するＶＲＲＰ制御パケットに含めて出力する（Ｓ１０２）。

【0044】

マスタルータ装置とともにＶＲＲＰを用いて冗長構成を形成したバックアップルータ装置は、マスタルータ装置から受信したＶＲＲＰ制御パケットに含まれる第１のアドレス変換情報を取り出す（Ｓ１０３）。そして、取り出した第１のアドレス変換情報を、該バックアップルータ装置が管理する動的ＮＡＴ・ＮＡＰＴアドレス変換のための第２のアドレス変換情報として保持する（Ｓ１０４）。

【0045】

このように、本実施形態では、マスタルータ装置が動的ＮＡＴ・ＮＡＰＴアドレス変換で生成した第１のアドレス変換情報は、ＶＲＲＰにおいて所定の時間間隔でバックアップルータ装置に送信されるＶＲＲＰ制御パケットに含めて通知される。そして、バックアップルータ装置では、受信したＶＲＲＰ制御パケットから通知された第１のアドレス変換情報を取り出して、バックアップルータ装置が管理する動的ＮＡＴ・ＮＡＰＴアドレス変換のための第２のアドレス変換情報として保持する。これにより、マスタルータ装置が生成した第１のアドレス変換情報とバックアップルータ装置が管理する第２のアドレス変換情報の同期をとることができる。このＶＲＲＰ制御パケットは、ＶＲＲＰで冗長構成のセットになったそれぞれ相手のルータ装置の正常動作確認に使われるものなので、既存の送信制御手段や受信制御手段を使用することができる。

【0046】

従って、本実施形態は、異なるアドレス空間を持つネットワーク間の接続にＶＲＲＰを用いて冗長構成を形成しているマスタルータ装置とバックアップルータ装置間で、動的ＮＡＴ・ＮＡＰＴアドレス変換情報を効率的に同期させることができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態を説明する。

【0047】

図３は、本発明の第２の実施形態のルータ装置を使用するネットワークの構成を示すブロック図である。

【0048】

このネットワーク１００において、マスタルータ装置１１０とバックアップルータ装置１２０がＶＲＲＰを用いて冗長構成１０１を形成している。

【0049】

ここではマスタルータ装置１１０とバックアップルータ装置１２０しか図示していないが、複数のルータ装置により冗長構成１０１を形成してかまわない。つまり、複数のルータ装置が起動されてイニシャライズ状態の時に、各ルータ装置はＶＲＲＰ制御パケット（ＶＲＲＰアドバタイズメント）をＶＲＲＰ用に割り当てられたマルチキャストアドレス宛てに送信する。ＶＲＲＰ制御パケットに含まれる優先度が一番大きいルータ装置がマスタになり、その他のルータ装置はバックアップとなる。バックアップになったルータ装置はＶＲＲＰ制御パケットの送信を停止する。それ以降は、マスタになったルータ装置がパケット処理を行い、ＶＲＲＰ制御パケットを所定のタイミングで送信する。バックアップになったルータ装置は、マスタが送信するＶＲＲＰ制御パケットを一定時間受信しなくなるとマスタに移行する。このとき、複数のバックアップの中で一番優先度が大きいルータ装置がマスタに移行する。

【0050】

冗長構成１０１を形成するマスタルータ装置１１０とバックアップルータ装置１２０は、異なるアドレス空間のネットワークであるプライベートネットワーク１０２とインターネット１０３の間に配備されている。

【0051】

プライベートネットワーク１０２は、第１のスイッチ１３０のポートＰ３１に接続されている。そして、第１のスイッチ１３０のポートＰ３２はマスタルータ装置１１０のポートＰ１１に、ポートＰ３３はバックアップルータ装置１２０のポートＰ２１にそれぞれ接続されている。

【0052】

また、マスタルータ装置１１０のポートＰ１２は第２のスイッチ１４０のポートＰ４２に接続され、バックアップルータ装置１２０のポートＰ２２は第２のスイッチ１４０のポートＰ４３に接続されている。そして、第２のスイッチ１４０のポートＰ４１はインターネット１０３に接続されている。

【0053】

通常の通信においては、プライベートネットワーク１０２は第１のスイッチ１３０、マスタルータ装置１１０、第２のスイッチを介してインターネット１０３と通信する。マスタルータ装置１１０が故障してバックアップルータ装置１２０がマスタとして動作すると、プライベートネットワーク１０２は第１のスイッチ１３０、バックアップルータ装置１２０、第２のスイッチを介してインターネット１０３と通信する。

【0054】

このようなネットワーク構成において、通常の通信においては冗長構成１０１のマスタルータ装置１１０が動的なＮＡＴ・ＮＡＰＴアドレス変換を実施している。

【0055】

動的なＮＡＴ・ＮＡＰＴアドレス変換は、指定した範囲のローカルＩＰアドレスに対して、予めプールしているグローバルＩＰアドレスを外部ネットワークへの接続要求の都度適宜割り当て、その対応情報をアドレス変換テーブルとして保持する。つまり、パケットの送信元アドレスとして、プライベートネットワーク１０２で使用しているプライベートＩＰアドレスが、インターネット１０３への接続に際しては、冗長構成１０１を単位として保有しているグローバルＩＰアドレスに変換される。

【0056】

また、動的なＮＡＴ・ＮＡＰＴアドレス変換では、アドレス変換を行う通信が一定期間発生しないとタイムアウトとなり、その対応情報はアドレス変換テーブルから削除される。タイムアウト時間はプロトコルごとに適宜変更可能であり、またコマンドによってもアドレス変換テーブルから削除することができる。

【0057】

つまり、プライベートネットワーク１０２からインターネット１０３への接続があると、マスタルータ装置１１０は、パケットの送信元アドレスをプライベートＩＰアドレスからプールされているグローバルＩＰアドレスに変換して送信する。また、マスタルータ装置１１０は、インターネット１０３から、先に変換したグローバルＩＰアドレスを送信先としたパケットを受信すると、該グローバルＩＰアドレスをプライベートＩＰアドレスに変換してプライベートネットワーク１０２に送信する。

【0058】

次に、ルータ装置の構成を説明する。

【0059】

図４は、本発明の第２の実施形態のルータ装置の構成を示すブロック図である。図４に示すルータ装置２００は、図３に示すマスタルータ装置１１０とバックアップルータ装置１２０のいずれにも適用できる構成となっている。

【0060】

ルータ装置２００は、パケット送受信に関する構成として、パケット受信部２１１、受信Ｉ／Ｆ（インタフェース）処理部２１２、ルーティング部２１３、送信Ｉ／Ｆ（インタフェース）処理部２１４およびパケット送信部２１５を含む。

【0061】

また、ルータ装置２００は、アドレス変換とその同期制御に関する構成として、情報管理部２２１、アドレス変換データベーステーブル２２２、ＶＲＲＰ制御パケット送信制御部２２３、アドレス変換情報同期制御部２２４および状態管理部２２５を含む。

【0062】

パケット送受信に関する構成はルータとして一般的に備わっている構成であり、概ね次のような機能を有する。

【0063】

パケット受信部２１１は、受信ポートに入力したパケットを受信して受信バッファに蓄積する。受信Ｉ／Ｆ処理部２１２は、受信バッファから取り出したパケットのヘッダ情報を解析する等の受信処理を行う。ルーティング部２１３は、ヘッダ情報とルーティングテーブルの情報を参照して経路選択を行う。送信Ｉ／Ｆ処理部２１４は、経路選択の結果に基づいてヘッダ情報を書き換え、送信ポートに対応する送信バッファにパケットを蓄積する。パケット送信部２１５は、送信バッファからパケットを取り出して送信する。

【0064】

なお、受信Ｉ／Ｆ処理部２１２は、当該ルータ装置２００がマスタかバックアップかにより次のような処理も行う。マスタの場合、受信Ｉ／Ｆ処理部２１２は、受信パケットを解析した結果、該受信パケットが動的なＮＡＴ・ＮＡＰＴアドレス変換を要すると判断した場合は、情報管理部２２１にその処理を指示する。バックアップの場合、受信パケットを解析した結果、該受信パケットがＶＲＲＰ制御パケットであることを識別すると、後述する同期制御に関する処理を行うためにアドレス変換情報同期制御部２２４にその処理を指示する。なお、バックアップの場合、ＶＲＲＰのプロトコルとして規定されたＶＲＲＰ制御パケットの受信処理も行うが、それに関する構成の図示および説明は省略する。

【0065】

ルータ装置２００のアドレス変換とその同期制御に関する構成は次の機能を有する。

【0066】

情報管理部２２１は、プライベートネットワーク１０２のクライアント（不図示）がインターネット１０３への接続を要求したときに、それを識別した受信Ｉ／Ｆ処理部２１２の指示に基づいて動的なＮＡＴ・ＮＡＰＴアドレス変換を行う。つまり、パケットの送信元アドレスをクライアントに付与されたプライベートＩＰアドレスから予めプールしてあるグローバルＩＰアドレスに変換し、その対応情報をアドレス変換情報として生成する。グローバルＩＰアドレスに変換された送信元アドレスはルーティング部２１３に通知され、送信Ｉ／Ｆ処理部２１４において経路情報とともに書き換えられる。

【0067】

また、情報管理部２２１は、動的ＮＡＴ・ＮＡＰＴアドレス変換で生成したアドレス変換情報をアドレス変換テーブルとしてアドレス変換データベーステーブル２２２に格納する。更に、情報管理部２２１は、アドレス変換テーブルの管理を行う。例えば、インターネット１０３からパケットを受信するとアドレス変換データベーステーブル２２２の内容を参照する。そして、受信したパケットの送信先アドレスがアドレス変換テーブルに含まれるグローバルＩＰアドレスの場合、対応するプライベートＩＰアドレスに変換してルーティング処理部１１０５に出力する。また、例えば、アドレス変換テーブルからプライベートＩＰアドレスとグローバルＩＰアドレスの対応情報を削除する場合には、アドレス変換データベーステーブル２２２にその旨を通知する。

【0068】

アドレス変換データベーステーブル２２２は、情報管理部２２１が動的ＮＡＴ・ＮＡＰＴアドレス変換で生成したアドレス変換情報をアドレス変換テーブルとして格納する。当該ルータ装置２００がマスタの場合、後述するフラグ情報が付されたアドレス変換テーブルとして格納する。

【0069】

ＶＲＲＰ制御パケット送信制御部２２３は、アドレス変換データベーステーブル２２２を参照し、バックアップ側に通知すべきアドレス変換情報がある場合には、該アドレス変換情報を付加したＶＲＲＰ制御パケットを生成する。この動作は、ＶＲＲＰ制御パケットを出力する所定のタイミングで実行される。

【0070】

アドレス変換情報同期制御部２２４は、マスタから受信したＶＲＲＰ制御パケットにアドレス変換情報が付加されている場合に、該アドレス変換情報をアドレス変換データベーステーブル２２２に格納する処理を行う。この処理により、マスタ側のアドレス変換データベーステーブル２２２の内容とバックアップ側のアドレス変換データベーステーブル２２２の内容が同期する。

【0071】

状態管理部２２５は、当該ルータ装置２００がマスタとして動作しているか、バックアップとして動作しているかを示す表示情報を出力する。前述したように、ＶＲＲＰが起動されてイニシャライズ状態の時に決定したマスタまたはバックアップの情報が保持されている。

【0072】

当該ルータ装置２００がマスタとして動作している場合には、マスタ表示がＶＲＲＰ制御パケット送信制御部２２３に出力され、ＶＲＲＰ制御パケット送信制御部２２３が動作を実行する。また、当該ルータ装置２００がバックアップとして動作している場合には、バックアップ表示がアドレス変換情報同期制御部２２４に出力され、アドレス変換情報同期制御部２２４が動作を実行する。言い換えれば、マスタの場合、アドレス変換情報同期制御部２２４は動作せず、バックアップの場合、ＶＲＲＰ制御パケット送信制御部２２３は動作しない。

【0073】

図５は、動的ＮＡＴ・ＮＡＰＴアドレス変換テーブルの一例を示す図である。このアドレス変換テーブルは、アドレス変換データベーステーブル２２２に格納されている。

【0074】

図５において、一番上のエントリーは、アドレスaa.aa.aa.aaを有するプライベートネットワーク１０２内の端末のポート10000と、インターネット１０３のアドレスnn.nn.nn.nnを有するサーバのポート30000間の通信に関する変換テーブルを示す。ここで、aa.aa.aa.aaはプライベートＩＰアドレスで、nn.nn.nn.nnはグローバルＩＰアドレスである。

【0075】

プライベートネットワーク１０２内の端末がインターネット１０３のサーバと通信するために、動的ＮＡＴ・ＮＡＰＴアドレス変換が行われる。そして、端末が保有するプライベートＩＰアドレスaa.aa.aa.aaは、当該ルータ装置２００が保有しているグローバルＩＰアドレスgg.gg.gg.ggに変換される。また、このときポート番号は20000に変換される。中央のエントリーおよび一番下のエントリーも同様の変換テーブルである。グローバルＩＰアドレス（hh.hh.hh.hh）も、当該ルータ装置２００が保有するグローバルＩＰアドレスである。

【0076】

図５において、フラグ情報は、各エントリーの同期状態を示す情報である。「同期済」は、後述するバックアップ側のアドレス変換データベーステーブル２２２に格納されているアドレス変換テーブルとの同期がとれていることを示す。「新規」は、動的ＮＡＴ・ＮＡＰＴアドレス変換が行われて生成されたばかりのエントリーであることを示す。「削除」は、タイムアウトやコマンド削除により使用されなくなった対応情報に関するエントリーである。「新規」と「削除」は、情報管理部２２１の指示に基づいて書き込まれ、「同期済」は、ＶＲＲＰ制御パケット送信制御部２２３の動作で書き込まれる。

【0077】

このフラグ情報は、マスタ側のアドレス変換テーブルで使用される情報であるが、バックアップ側のアドレス変換テーブルに設けてもよい。なお、バックアップ側のアドレス変換テーブルに設けた場合は、全てのエントリーに「同期済」のフラグ情報が付される。

【0078】

図６は、ＶＲＲＰ制御パケットのフォーマットを示す図である。

【0079】

図６において、上部に示すフォーマットは、背景技術で説明したＶＲＲＰで使用する制御パケットである。各フィールドは次の意味を持つ。

【0080】

VersionはＶＲＲＰバージョンを示す。TypeはＶＲＲＰタイプを示し、アドバタイズメントでは１が設定される。Vertual Rtr IDはＶＲＲＰ値で、同じＶＲＲＰグループに属するルータは同じ値を持つ。Priorityは優先度で、優先度が最も高いルータがマスタになる。Count IP AddrsはこのＶＲＲＰパケットで広告するＩＰアドレスの個数を示す。Authentication Typeは認証タイプを示す。Adver Intはアドバタイズメントの送信間隔を示す。Checksumはこのパケットのチェックサムを示す。IP Addressは、仮想ＩＰアドレスで使用可能なＩＰアドレスを示す。Authentication Dataは認証データを示す。

【0081】

本実施形態では、このＶＲＲＰ制御パケットを図６の下部に示す拡張ＶＲＲＰ制御パケットのように拡張して使用する。つまり、「dynamic nat table」のフィールドを追加して、ここに一つのエントリーのアドレス変換テーブルの内容（エントリーレコード）を付加できるように構成している。

【0082】

次に、本実施形態のルータ装置２００がマスタルータ装置１１０として機能する場合の動作を、図７を参照して説明する。

【0083】

図７は、第２の実施形態のマスタルータ装置１１０の動作を示すフロー図である。なお、マスタルータ装置１１０の構成については、図４のルータ装置２００の構成を用いて説明する。

【0084】

マスタルータ装置１１０はパケットを受信する（Ｓ２０１）。図４を参照して説明したように、受信ポートに入力したパケットをパケット受信部２１１が受信して受信バッファに蓄積することでパケットを受信する。

【0085】

受信したパケットに対して受信インタフェース処理が行われる（Ｓ２０２）。図４を参照して説明したように、受信Ｉ／Ｆ処理部２１２は、受信パケットのヘッダ情報を解析する等の受信処理を行う。

【0086】

この受信処理の結果、受信したパケットが動的ＮＡＴ・ＮＡＰＴアドレス変換を要するものであるか否かを判定する（Ｓ２０３）。

【0087】

例えば、送信先アドレスがインターネット内の装置のグローバルＩＰアドレスであることを識別することで、プライベートネットワーク１０２からインターネット１０３に向かう通信であると判定できる。この場合は動的ＮＡＴ・ＮＡＰＴアドレス変換が必要になる（Ｓ２０３、Ｙｅｓ）。

【0088】

送信先アドレスが、当該マスタルータ装置１１０が保有するグローバルＩＰアドレスであることを識別することで、インターネット１０３からプライベートネットワーク１０２に向かう通信であると判定できる。この場合も動的ＮＡＴ・ＮＡＰＴアドレス変換が必要になる（Ｓ２０３、Ｙｅｓ）。

【0089】

また、送信先アドレスがプライベートＩＰアドレスであることを識別した場合は、プライベートネットワーク１０２内の通信であると判定できる。この場合は、アドレス変換は必要ない（Ｓ２０３、Ｎｏ）。

【0090】

アドレス変換を必要としない場合（Ｓ２０３、Ｎｏ）は、ステップＳ２０８の処理に進み、ルーティング部２１３で、ヘッダ情報とルーティングテーブルの情報を参照して経路選択を行うルーティング処理が行われる（Ｓ２０８）。そして、送信Ｉ／Ｆ処理部２１４で経路選択の結果に基づいてヘッダ情報が書き換えられ、送信ポートに対応する送信バッファにパケットが蓄積される。パケット送信部２１５は送信バッファからパケットを取り出して送信する（Ｓ２０９）。

【0091】

一方、動的ＮＡＴ・ＮＡＰＴアドレス変換が必要な場合（Ｓ２０３、Ｙｅｓ）、受信Ｉ／Ｆ処理部２１２は、情報管理部２２１に動的ＮＡＴ・ＮＡＰＴアドレス変換の処理を指示する。

【0092】

まず、情報管理部２２１は、アドレス変換データベーステーブル２２２に新規のエントリーを作成する必要があるか否かを判定する（Ｓ２０４）。

【0093】

ここで、プライベートネットワーク１０２からインターネット１０３に向かう通信の場合、送信元アドレスのプライベートＩＰアドレスに対応するエントリーがアドレス変換データベーステーブル２２２に存在するか否かが確認される。送信元アドレスのプライベートＩＰアドレスに対応するエントリーがアドレス変換データベーステーブル２２２に既に存在する場合にはエントリーの新規作成は必要ない（Ｓ２０４、Ｎｏ）。

【0094】

また、インターネット１０３からプライベートネットワーク１０２に向かう通信の場合にもエントリーの新規作成は必要ない（Ｓ２０４、Ｎｏ）。これは、動的ＮＡＴ・ＮＡＰＴアドレス変換が行われたプライベートネットワーク１０２からインターネット１０３に向かう通信と対になる通信と見なせるからである。

【0095】

アドレス変換データベーステーブル２２２に新規のエントリーを作成する必要がない場合には（Ｓ２０４、Ｎｏ）、情報管理部２２１は、既に存在するエントリーのアドレス変換テーブルを参照してアドレス変換を行う（Ｓ２０５）。

【0096】

プライベートネットワーク１０２からインターネット１０３に向かう通信の場合、パケットの送信元アドレスのプライベートＩＰアドレス（変換前）を、それと対応付けられたグローバルＩＰアドレス（変換後）に書き換えればよい。

【0097】

また、インターネット１０３からプライベートネットワーク１０２に向かう通信の場合、アドレス変換テーブルの内容を逆引きして使う。つまり、パケットの送信先アドレスのグローバルＩＰアドレス、ポート番号を、同じグローバルＩＰアドレス、ポート番号（変換後）に対応するプライベートＩＰアドレス、ポート番号（変換前）に書き換えればよい。

【0098】

ステップＳ２０５の処理で、既に存在するエントリーのアドレス変換テーブルを参照してアドレス変換を行うと、情報管理部２２１からアドレス変換した情報をルーティング部２１３に通知して、ステップＳ２０８の処理に進む。

【0099】

一方、パケットの送信元アドレスのプライベートＩＰアドレスに対応するエントリーがアドレス変換データベーステーブル２２２に存在しない場合（Ｓ２０４、Ｙｅｓ）、情報管理部２２１はアドレス変換情報を生成する（Ｓ２０６）。つまり、パケットの送信元アドレスのプライベートＩＰアドレス、ポート番号（変換前）、予めプールしてあるグローバルＩＰアドレス、ポート番号（変換後）および送信先グローバルＩＰアドレス、ポート番号を対応付けてアドレス変換情報とする。

【0100】

情報管理部２２１は、動的ＮＡＴ・ＮＡＰＴアドレス変換で生成したアドレス変換情報をアドレス変換データベーステーブル２２２に登録する（Ｓ２０７）。アドレス変換情報は、図５を参照して説明したようなアドレス変換テーブルとして格納される。このとき、「新規」のフラグ情報が付される。

【0101】

そして、情報管理部２２１からアドレス変換した送信元アドレスのグローバルＩＰアドレスをルーティング部２１３に通知して、ステップＳ２０８の処理に進む。

【0102】

ルーティング部２１３では、ヘッダ情報とルーティングテーブルの情報を参照して経路選択を行うルーティング処理が行われる（Ｓ２０８）。

【0103】

そして、変換されたアドレス、ポート番号は、ルーティング部２１３が選択した経路情報とともに、送信Ｉ／Ｆ処理部２１４において書き換えられる。つまり、プライベートネットワーク１０２からインターネット１０３に向かう通信の場合、パケットの送信元アドレス、ポート番号はグローバルＩＰアドレス、ポート番号（変換後）に書き換えられる。そして、インターネット１０３からプライベートネットワーク１０２に向かう通信の場合、パケットの送信先アドレス、ポート番号はプライベートＩＰアドレス、ポート番号（変換前）に書き換えられる。

【0104】

パケット送信部２１５は、送信ポートに対応する送信バッファに蓄積されたパケットを取り出して送信する（Ｓ２０９）。

【0105】

以上が、本実施形態のマスタルータ装置１１０で実行される動作である。

【0106】

続いて、本実施形態のルータ装置２００によるアドレス変換テーブルの同期化の動作を、図８と図９を参照して説明する。ルータ装置２００がマスタルータ装置１１０として機能する場合の同期化の動作が図８に、バックアップルータ装置１２０として機能する場合の同期化の動作が図９にそれぞれ示される。

【0107】

図８は、第２の実施形態のマスタルータ装置１１０によるアドレス変換テーブルの同期化の動作を示すフロー図である。

【0108】

図８に示したフローは、マスタルータ装置１１０のＶＲＲＰ制御パケット送信制御部２２３が主に実行する動作である。

【0109】

ＶＲＲＰ制御パケット送信制御部２２３は、当該ルータ装置２００がマスタルータ装置１１０として動作している場合、状態管理部２２５からマスタ表示の表示情報を受信している。そして、ＶＲＲＰ制御パケットを送信する所定のタイミングで、ＶＲＲＰ制御パケット送信制御部２２３が図８に示したフローの動作を実行する。

【0110】

ＶＲＲＰ制御パケットを送信する所定のタイミングになると、ＶＲＲＰ制御パケット送信制御部２２３は、まず、アドレス変換データベーステーブル２２２の内容を参照する（Ｓ３０１）。

【0111】

そして、アドレス変換データベーステーブル２２２内に、更新されたアドレス変換情報があるか否かを確認する（Ｓ３０２）。これは、バックアップ側と同期すべきアドレス変換情報が存在するか否かを確認する処理である。

【0112】

つまり、ＶＲＲＰ制御パケット送信制御部２２３は、アドレス変換データベーステーブル２２２の各エントリーのフラグ情報の種別を判定する。

【0113】

フラグ情報が「同期済」の場合はバックアップ側と既に同期がとれているエントリーを意味するので更新情報ではない。フラグ情報が「新規」であればバックアップ側に追加すべきエントリーである。そして、フラグ情報が「削除」であればバックアップ側においても削除すべきエントリーである。従って、フラグ情報が「新規」と「削除」になっているエントリーが存在する場合に、バックアップ側と同期すべきアドレス変換情報が有ると判断する（Ｓ３０２、有）。

【0114】

ステップＳ３０２の確認の結果、更新されたアドレス変換情報が有る場合（Ｓ３０２、有）、更新アドレス変換情報を含むＶＲＲＰ制御パケットを生成する（Ｓ３０３）。この場合、図６を参照して説明したＶＲＲＰ制御パケットの「dynamic nat table」フィールドに、該当するエントリーレコードをフラグ情報も含めて設定する。

【0115】

一方、ステップＳ３０２の確認の結果、更新されたアドレス変換情報が無い場合（Ｓ３０２、無）、ＶＲＲＰ制御パケットの「dynamic nat table」フィールドには情報を設定せずにＶＲＲＰ制御パケットを生成する（Ｓ３０４）。つまり、この場合は、アドレス変換データベーステーブル２２２の全てのエントリーのフラグ情報が「同期済」になっている場合である。

【0116】

ステップＳ３０３で更新アドレス変換情報に対応するエントリーレコードを含むＶＲＲＰ制御パケットを生成した場合、フラグ情報に応じてマスタ側におけるアドレス変換データベーステーブル２２２の内容の後処理整理を行う。つまり、処理したエントリーのフラグ情報が「削除」か「新規」か、を確認する（Ｓ３０５）。

【0117】

フラグ情報が「削除」の場合（Ｓ３０５、削除）には、当該エントリーをアドレス変換データベーステーブル２２２から削除する（Ｓ３０６）。

【0118】

また、フラグ情報が「新規」の場合（Ｓ３０５、新規）には、当該エントリーのフラグ情報を「同期済」に設定する（Ｓ３０７）。

【0119】

ステップＳ３０３で生成したＶＲＲＰ制御パケットやステップＳ３０４で生成したＶＲＲＰ制御パケットは、送信Ｉ／Ｆ処理部２１４、パケット送信部２１５により送信される（Ｓ３０８）。ＶＲＲＰ制御パケットは、ＶＲＲＰ用に割り当てられたマルチキャストアドレス宛てに送信されるので、バックアップルータ装置１２０が複数設置されている場合であっても、全てのバックアップルータ装置１２０が同じ情報を受信することができる。

【0120】

次に、上記のようにして生成されたＶＲＲＰ制御パケットを受信したバックアップルータ装置１２０の動作を説明する。

【0121】

図９は、第２の実施形態のバックアップルータ装置１２０によるアドレス変換テーブルの同期化の動作を示すフロー図である。

【0122】

図９に示したフローは、バックアップルータ装置１２０のアドレス変換情報同期制御部２２４が主に実行する動作である。

【0123】

アドレス変換情報同期制御部２２４は、当該ルータ装置２００がバックアップルータ装置１２０として動作している場合、状態管理部２２５からバックアップ表示の表示情報を受信している。そして、ＶＲＲＰ制御パケットを所定のタイミングで受信すると、アドレス変換情報同期制御部２２４が図９に示したフローの動作を実行する。なお、バックアップルータ装置１２０による、ＶＲＲＰ制御パケットの本来のＶＲＲＰのプロトコルに規定された受信処理についての説明は省略する。

【0124】

受信Ｉ／Ｆ処理部２１２は、受信パケットを解析した結果、該受信パケットがＶＲＲＰ制御パケットであることを識別すると、アドレス変換データベーステーブル２２２の同期制御に関する処理をアドレス変換情報同期制御部２２４に指示する。

【0125】

アドレス変換情報同期制御部２２４は、ＶＲＲＰ制御パケットを受信（Ｓ４０１）し、その「dynamic nat table」フィールドにアドレス変換情報（エントリーレコード）を含むか否かを判定する（Ｓ４０２）。

【0126】

「dynamic nat table」フィールドに設定情報がない場合（Ｓ４０２、Ｎｏ）、アドレス変換データベーステーブル２２２の同期制御は不要なので、処理を終了する。

【0127】

「dynamic nat table」フィールドに設定情報がある場合（Ｓ４０２、Ｙｅｓ）、該フィールドに設定されているアドレス変換情報を抽出する（Ｓ４０３）。そして、抽出したフラグ情報の種別（「削除」または「新規」）を判定する（Ｓ４０４）。

【0128】

ステップＳ４０４で識別したフラグ情報が「削除」の場合（Ｓ４０４、削除）、アドレス変換情報同期制御部２２４は、抽出したアドレス変換情報と同じ内容のエントリーをアドレス変換データベーステーブル２２２から削除する（Ｓ４０５）。

【0129】

一方、ステップＳ４０４で識別したフラグ情報が「新規」の場合（Ｓ４０４、新規）、アドレス変換情報同期制御部２２４は、抽出したアドレス変換情報を新たなエントリーとしてアドレス変換データベーステーブル２２２に設定する（Ｓ４０６）。バックアップ側のアドレス変換テーブルにもフラグ情報を設けた場合は、このときにフラグ情報を「同期済」に設定する。

【0130】

ステップＳ４０５またはステップＳ４０６の処理を実行することでマスタ側のアドレス変換データベーステーブル２２２の内容とバックアップ側のアドレス変換データベーステーブル２２２の内容が同期する。

【0131】

ステップＳ４０５またはステップＳ４０６の処理の実行でアドレス変換情報同期制御部２２４の動作を終了する。

【0132】

以上のように、本実施形態では拡張したＶＲＲＰ制御パケットを用いてバックアップルータ装置にマスタルータ装置が保持する動的ＮＡＴ／ＮＡＰＴ変換テーブル情報を送信するように構成した。ＶＲＲＰ制御パケットは、ＶＲＲＰで冗長構成のセットになったそれぞれ相手のルータ装置の正常動作確認に使われるものなので、既存の構成を流用することができる。これにより、簡単な構成でマスタルータ装置と同一の動的ＮＡＴ／ＮＡＰＴ変換テーブル情報をバックアップルータ装置でも保持することが可能となった。そのため、マスタルータ装置に障害が発生した際のバックアップルータ装置のマスタへの切替りが発生した場合でも、通信の継続が可能となる。

【0133】

したがって、本実施形態は、異なるアドレス空間を持つネットワーク間の接続にＶＲＲＰを用いて冗長構成を形成しているマスタルータ装置とバックアップルータ装置間で、アドレス変換情報を効率的に同期させることができる。

【符号の説明】

【0134】

１、１０１ 冗長構成
２ 第１のネットワーク
３ 第２のネットワーク
１０、１１０ マスタルータ装置
１１ 第１のアドレス変換情報
１２ ＶＲＲＰ制御パケット送信制御手段
２０、１２０ バックアップルータ装置
２１ 第２のアドレス変換情報
２２ アドレス変換情報同期制御手段
１００ ネットワーク
１０２ プライベートネットワーク
１０３ インターネット
１３０ 第１のスイッチ
１４０ 第２のスイッチ
２００ ルータ装置
２１１ パケット受信部
２１２ 受信Ｉ／Ｆ処理部
２１３ ルーティング部
２１４ 送信Ｉ／Ｆ処理部
２１５ パケット送信部
２２１ 情報管理部
２２２ アドレス変換テーブルデータベース
２２３ ＶＲＲＰ制御パケット送信制御部
２２４ アドレス変換情報同期制御部
２２５ 状態管理部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】