JP5086468B2

JP5086468B2 - 終端装置

Info

Publication number: JP5086468B2
Application number: JP2011256069A
Authority: JP
Inventors: 雅英中村; 信一郎齊藤
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2011-11-24
Filing date: 2011-11-24
Publication date: 2012-11-28
Anticipated expiration: 2027-11-21
Also published as: JP2012065350A

Description

本発明は、終端装置に係り、特に複数の環境の混在状態での終端装置に関する。

通信事業者によるＩＰ網接続サービスでは、サービス加入者宅内に宅内終端装置を配置する。これによって、ＩＰフォン、動画配信、ファイル共有といった通信事業者の固有サービスと、さらにＩＳＰを経由したインターネット接続サービスを提供する。通信事業者固有のサービスがＩＰｖ６で行われ、インターネット接続サービスが、ＰＰＰｏＥ（PPP over Ether）、IPv4-over-IPv6などのトンネルによるＩＰｖ４払い出しで行われる場合、サービス加入者は、ＩＰｖ６通信で通信事業者固有のサービスを、ＩＰｖ４通信でインターネットへの接続を利用する。

サービス加入者の利用する端末上で動作するアプリケーションがＩＰｖ６通信機能に対応し、サービス加入者の利用する端末がＩＰｖ６通信機能を保持し、インターネットに属するサービスがＩＰｖ６通信機能を保持し、ＤＮＳ（Domain Name System）で名前解決された結果がＩＰｖ６アドレスとＩＰｖ４アドレスの両方であり、さらにサービス加入者が利用するアプリケーションの通信がＩＰｖ６で行われた場合を考える。このとき、宅内終端装置は、加入者からのＩＰｖ６通信に関するフレームを全て通信事業者のサービス網へと転送する。このため、フレームは、ＩＰｖ４網のインターネットのサーバへと到達しない。したがって、サービス加入者のアプリケーションとインターネットのサーバとの間の通信に失敗する。

上述の環境では、ＩＰｖ６に対応したサービス加入者の端末、端末上のアプリケーション、またはＩＰｖ６通信に対応したインターネットのサーバが増えれば増えるほど、サービス加入者にとって通信に失敗するサービスが増加する。

本発明の目的は、上述の問題により引き起こされる、サービス加入者のアプリケーションとインターネットのサーバとの通信の失敗を、既存の通信事業者の網構成および運用形態を大きく変えることなく、対処することにある。

この課題を解決するために、宅内終端装置は、受信したＩＳＰのＤＮＳサーバからのＤＮＳ応答メッセージのＡｎｓｗｅｒＳｅｃｔｉｏｎに、ＡＡＡＡ（クワッドエー）レコードに対するＩＰｖ６アドレスを含んでいる場合、ＩＰｖ６アドレスをＡｎｓｗｅｒＳｅｃｔｉｏｎより削除してからサービス加入者の端末へ転送する。

また、第１のネットワークと接続された第１のインターフェースと、端末と接続された第２のインターフェースと、第１のインターフェースがトンネルによって第２のネットワークと接続されていることを判定するインターフェース判定部と、ＤＮＳ制御部とからなり、第１のインターフェースがＤＮＳ応答メッセージを受信し、しかもインターフェース判定部が第２のインターフェースと接続されていると判定したとき、ＤＮＳ制御部は、ＤＮＳ応答メッセージの予め定めたアドレスを削除して、端末に転送する終端装置により、達成できる。

本発明によると、サービス加入者の端末が、ＩＰｖ４アドレスおよびＩＰｖ６アドレスを備えたサービスを提供するインターネットのサーバと通信する際に発生する、ＩＰｖ６通信不可の問題が回避される。

ネットワークの論理構成を説明するブロック図である。宅内終端装置の機能ブロック図である。宅内終端装置のハードウェアブロック図である。ＤＮＳキャッシュテーブルを説明する図である。ＤＮＳメッセージのフォーマットである。端末、宅内終端装置、ＤＮＳサーバ間のシーケンス図である。ＡｎｓｗｅｒＳｅｃｔｉｏｎ処理のフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について、実施例を用い図面を参照しながら説明する。なお、実質同一部位には同じ参照番号を振り、説明は繰り返さない。ここで、図１はネットワークの論理構成を説明するブロック図である。図２は宅内終端装置の機能ブロック図である。図３は宅内終端装置のハードウェアブロック図である。図４はＤＮＳキャッシュテーブルを説明する図である。図５はＤＮＳメッセージのフォーマットである。図６は端末、宅内終端装置、ＤＮＳサーバ間のシーケンス図である。図７はＡｎｓｗｅｒＳｅｃｔｉｏｎ処理のフローチャートである。

図１において、宅内終端装置１００は、外部インターフェース１１０−１によりサービス加入者端末２００と接続される。また、宅内終端装置１００は、外部インターフェース１１０−２Ａにより通信事業者網の接続線５０−Ａを経由して通信事業者網３００と接続される。さらに、宅内終端装置１００は、外部ネットワークインターフェース１１０−２Ｂにより、ＩＳＰ接続トンネル（IPv4-over-IPv6トンネル）５０−Ｂを経由してＩＳＰ網４００と接続される。ＩＳＰ網４００はインターネット５００と接続する。ＩＳＰ網４００には、サービス加入者向けにインターネット用のＤＮＳサーバ４１０が存在する。通信事業者網３００は、ＩＰｖ６でＩＰフォン、動画配信、ファイル共有等の固有サービスを行う。ＩＳＰ網４００は、ＩＰｖ４でインターネット接続サービスを行う。インターネット５００には、ＩＰｖ４およびＩＰｖ６に対応したサービスを行うサーバ５１０が接続されている。

一方、サービス加入者端末２００は、アプリケーションを起動してインターネットのサーバ５１０との通信を行う場合、ＤＮＳサーバ４１０にＤＮＳクエリメッセージを送信してサーバ５１０のアドレス入手を行う。アプリケーションは、入手したアドレスに向けて通信を開始する。

なお、図１は、論理的な構成を示している。したがって、物理的には、インターフェース１１０−２Ａとインターフェース１１０−２Ｂとは、同一のインターフェース１１０−２である。接続線５０−ＡとＩＳＰ接続トンネル５０−Ｂも物理的には同じ回線５０である。ＩＳＰ網４００は、通信事業者網３００に接続されている。

図２において、宅内終端装置１００は、２つの物理的なネットワークインターフェース１１０と、デバイス制御部１２０と、トンネル制御部１３０と、フレーム受信処理部１４０と、フレーム送信処理部１５０と、インターフェース判定部１６０と、フレーム転送処理部１７０と、ＤＮＳ制御部１８０とから構成される。

宅内終端装置１００は、デバイス制御部１２０と、必要に応じてトンネル制御部１３０を用いて、ネットワークインターフェース１１０を制御して外部の網と接続する。宅内終端装置１００は、ネットワークインターフェース１１０を通じたフレーム処理を、フレーム受信処理部１４０に入力され、フレーム送信処理部１５０から出力し、フレーム転送処理部１７０により転送を行う。

宅内終端装置１００は、インターフェース判定部１６０を用いて、フレームが入力された論理ネットワークインターフェース１１０−２Ａ／１１０−２Ｂを特定する。宅内終端装置１００は、ＤＮＳキャッシュサーバ機能を有するＤＮＳ制御部１８０を備える。ＤＮＳ制御部１８０は、ＤＮＳクエリメッセージ処理部１８１とＤＮＳ応答メッセージ処理部１８２により、宅内終端装置１００以外の装置との間のＤＮＳクエリメッセージおよびＤＮＳ応答メッセージの送受信を行う。ＤＮＳ制御部１８０は、www.example.comのようなドメイン名とＩＰアドレスを関連付ける変換テーブルとしてＤＮＳキャッシュデータベース１８８を保持する。ＤＮＳキャッシュデータベース１８８は、レコード判定部１８４、レコード反映部１８５、タイマー処理部１８７により、必要に応じてレコードを更新する。

フレーム受信処理部１４０は、入力されたフレームがＤＮＳ応答メッセージであった場合にＤＮＳ応答メッセージ処理部１８２を呼び出す。また、ＤＮＳ応答メッセージ処理部１８２は、応答メッセージに含まれるＡｎｓｗｅｒＳｅｃｔｉｏｎの判定機能を持つＡｎｓｗｅｒＳｅｃｔｉｏｎ判定部１８３を利用する。

宅内終端装置１００が受信したＤＮＳ応答メッセージについて、ネットワークインターフェース判定部１６０は、ＩＳＰ網とのトンネルで入力されたものか判定する。ＡｎｓｗｅｒＳｅｃｔｉｏｎ判定部１８３は、ＡＡＡＡレコードに対するＩＰｖ６アドレスが含まれているか判定する。レコード判定部１８５は、レコード更新か判定する。レコード編集部１８６は、ＩＰｖ６アドレスを削除し、キャッシュデータベース１８８のＡＡＡＡレコードにＩＰｖ６アドレスを登録せず空とする。なお、レコード編集部１８６は、ＩＰｖ６アドレスを削除せず、キャッシュデータベース１８８のＡＡＡＡレコードにＩＰｖ６アドレスを登録しても良い。後述する図４は、後者の状態を表示している。

次に宅内終端装置１００は、サービス加入者端末に対して、空のＡＡＡＡレコードをＡｎｓｗｅｒＳｅｃｔｉｏｎに格納したＤＮＳ応答メッセージを送信する。なお、ＤＮＳ応答メッセージは、ＤＮＳ応答メッセージ処理部１８２により作成し、フレーム処理部１５０を用いて送信する。

図３において、宅内終端装置１００は、内部通信線１０５によって、相互接続されたＣＰＵ１１５と、メモリ１２５と、記憶装置１３５と、３台のネットワークインターフェース１１０とから構成される。ＣＰＵ１１５は、記憶装置１３５からメモリ１２５にロードされたプログラムを実行する。図２と図３との対比から明らかなように、図２の機能ブロックは、ＣＰＵ１１５が実行するプログラムによって実現される。

図４において、ＤＮＳキャッシュテーブル１８８は、ドメイン名称１８８１と、レコード１８８２と、ＩＰアドレス１８８３とから構成される。レコード１８８２の「Ａ」は、Ａレコードであり、ＩＰアドレス１８８３にはＩＰｖ４のＩＰアドレスが記載されている。また、レコード１８８２の「ＡＡＡＡ」は、ＡＡＡＡレコードであり、ＩＰアドレス１８８３にはＩＰｖ６のＩＰアドレスが記載されている。

図５において、ＤＮＳメッセージ５００は、ＨｅａｄｅｒＳｅｃｔｉｏｎ５０１と、ＱｕｅｓｔｉｏｎＳｅｃｔｉｏｎ５０２と、ＡｎｓｗｅｒＳｅｃｔｉｏｎ５０３と、ＡｕｔｈｏｒｉｔｙＳｅｃｔｉｏｎ５０４と、ＡｄｄｉｔｉｏｎａｌＳｅｃｔｉｏｎ５０５とから構成される。ＨｅａｄｅｒＳｅｃｔｉｏｎ５０１は、必須のセクションであり、識別フィールド等を含む。ＱｕｅｓｔｉｏｎＳｅｃｔｉｏｎ５０２は、ＤＮＳサーバ４１０への質問を記載する。ＡｎｓｗｅｒＳｅｃｔｉｏｎ５０３は、ＤＮＳサーバ４１０からの回答であるリソースレコードを収容する。ＡｕｔｈｏｒｉｔｙＳｅｃｔｉｏｎ５０４は、オーソリティをポイントするリソースレコードを収容する。また、ＡｄｄｉｔｉｏｎａｌＳｅｃｔｉｏｎ５０５は、追加情報をもつリソースレコードを収容する。

図６を参照して、サービス加入者端末がインターネットのサーバと接続する際の宅内終端装置とＤＮＳサーバとの間のシーケンスを説明する。図６において、サービス加入者端末２００は、宅内終端装置１００にＡＡＡＡレコードを要求するＤＮＳクエリメッセージを送信する（Ｔ３０１）。宅内終端装置１００は、受信したＤＮＳクエリメッセージをＩＳＰのＤＮＳサーバ４１０へと転送する（Ｔ３０２）。

ＩＳＰのＤＮＳサーバ４１０よりＡＡＡＡレコードの名前解決が行われ、ＩＰｖ６アドレスを格納したＤＮＳ応答メッセージが宅内終端装置１００に送信される（Ｔ３０３）。宅内終端装置１００は、ＤＮＳ応答メッセージ３０６を受信すると、ＡｎｓｗｅｒＳｅｃｔｉｏｎの判定を行い（Ｔ３０４）、ＩＰｖ６アドレスを削除し空のＡｎｓｗｅｒＳｅｃｔｉｏｎにしてＤＮＳ応答メッセージを端末へ送信する（Ｔ３０６）。

サービス加入者端末２００は、ＤＮＳ応答メッセージ３０８を受信し、Ａレコードを要求するＤＮＳクエリメッセージを送信する（Ｔ３０７）。なお、Ｔ３０１とＴ３０７とは、非同期に実行される。宅内終端装置１００は、ＤＮＳクエリメッセージをＩＳＰのＤＮＳサーバ４１０へと転送する（Ｔ３０８）。ＤＮＳサーバ４１０は、Ａレコードの名前解決を実行し、ＩＰｖ４アドレスを格納したＤＮＳ応答メッセージを宅内終端装置１００に送信する（Ｔ３０９）。宅内終端装置１００は、ＤＮＳ応答メッセージを受信すると、ＡｎｓｗｅｒＳｅｃｔｉｏｎの判定を行い（Ｔ３１１）、ＡｎｓｗｅｒＳｅｃｔｉｏｎを変更せずＤＮＳ応答メッセージを端末へ送信する（Ｔ３１２）。ＤＮＳ応答メッセージを受信したサービス加入者端末２００は、ＩＰアドレス判定を行い（Ｔ３１３）、ＩＰｖ４アドレスを入手し、インターネットのサーバとＩＰｖ４での接続を開始する。

図７は、図６のＡｎｓｗｅｒＳｅｃｔｉｏｎ判定処理（Ｔ３０４およびＴ３１１）にて実施される、宅内終端装置１００におけるＤＮＳ応答メッセージのＡｎｓｗｅｒＳｅｃｔｉｏｎ処理の詳細を記したフローチャートである。

図７において、ＤＮＳ応答メッセージを受信したとき、インターフェース判定部１６０は、入力インターフェースがＩＳＰ接続トンネルとの接続かどうかを判定する（Ｓ４０２）。ＩＳＰ接続トンネルであった場合（ＹＥＳ）、ＡｎｓｗｅｒＳｅｃｔｉｏｎ判定部１８３は、ＤＮＳ応答メッセージのＡｎｓｗｅｒＳｅｃｔｉｏｎを調査する（Ｓ４０３）。ＡｎｓｗｅｒＳｅｃｔｉｏｎにＡＡＡＡレコードに対するＩＰｖ６アドレスを格納していた場合、ＡｎｓｗｅｒＳｅｃｔｉｏｎ判定部１８３は、ＩＰｖ６アドレスをＡｎｓｗｅｒＳｅｃｔｉｏｎより削除して（Ｓ４０４）、終了する。なお、ステップ４０２またはステップ４０３でＮＯのとき、そのまま終了する。

本実施例によれば、宅内終端装置のみの変更を行うものであり、サービス加入者の端末やインターネットのサーバは既存のままで良い。

１００…宅内終端装置、１１０…ネットワークインターフェース、１２０…デバイス制御部、１３０…トンネル制御部、１４０…フレーム受信処理部、１５０…フレーム送信処理部、１６０…インターフェース判定部、１７０…フレーム転送処理部、１８０…ＤＮＳ制御部、１８８…ＤＮＳキャッシュデータベース、２００…サービス加入者端末、４１０…ＤＮＳサーバ、５１０…サーバ。

Claims

ＩＰｖ４およびＩＰｖ６をそれぞれ用いて通信することができる端末装置を、ＩＰｖ４を用いてインターネットに接続する終端装置であって、
前記端末装置から名前解決を要求するＤＮＳクエリメッセージに対し受信したＤＮＳ応答メッセージに含まれている、ＩＰｖ６で用いられているアドレスを削除するＤＮＳ制御部を有することを特徴とする終端装置。
第１のネットワークと接続された第１のインターフェースと、端末と接続された第２のインターフェースと、前記第１のインターフェースがトンネルによって第２のネットワークと接続されていることを判定するインターフェース判定部と、ＤＮＳ制御部とからなる終端装置であって、
ＡＡＡＡレコードを含みＩＰｖ６アドレスの名前解決を要求するＤＮＳクエリメッセージを受信し、しかも前記インターフェース判定部が前記第２のネットワークと接続されていると判定したとき、前記ＤＮＳ制御部は、当該DNSクエリメッセージに対して、ＩＰｖ６アドレスを含まないＤＮＳ応答メッセージを返信することを特徴とする終端装置。