説明

PPPoE通信システム

【課題】伝送路に接続される通信装置が多くなったとしてもIPアドレス管理が不要であり、同一セッション内で通信手順を変更または複数の通信手順を混在させることが可能なPPPoE通信システムを提供する。
【解決手段】所定の通信回線に接続された端末間でPPPoE通信を行うに際して、PPPoEフレームのペイロードに、制御対象毎に割り当てられたセッションを管理するセッションフィールドと、通信手順の制御に用いるコマンド種別フィールドと、制御コマンドを管理する制御コマンド内容フィールドとを備えるようにした。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、PPPoE通信システムに係り、特に伝送路を介して複数の通信装置間でなされるPPPoE通信システムに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、複数のプロセッサとこれらのプロセッサを統括する主プロセッサが内部システムバスで接続された通信装置において、それぞれのCPUが異なる役割を分担しながら処理を行う分担制御を行う場合、専ら他の通信制御装置からこの通信装置は、一つの通信ノードとして扱われている。この通信装置は、複数のCPU間を内部バス以外の伝送路、例えば、RS−422、IEEE−802.3等の物理インタフェースで接続されていた。
【0003】
この種の通信装置間でポイント・ツー・ポイント(PPP)通信を行う場合、同一セッション内で通信手順や機能を変更するには、プロトコルの種別で区別がなされる。ちなみにこの種の通信プロトコルにあっては、物理インタフェース毎に通信プロトコルが一意に決められていることが一般的である。具体的な通信プロトコルとしては、IP、UDP/TCP、RPC等があげられる。
【0004】
PPP通信をIEEE−802.3(イーサネット;登録商標、以下同じ)上で利用するプロトコルとしてPPPoE(PPP over Ethernet)がある。PPPoEのフレームは、イーサネットと同じOSI基本参照モデルにおける第2層プロトコルであるMACフレームのデータ部にPPPのフレームをカプセル化したもので、非同期に送受信される。このPPPoEは、詳しくはIETF(Internet Engineering Task Force)がとりまとめたRFC(Request For Comment)2516に規定されている。
【0005】
ちなみにイーサネットの伝送路に複数の通信装置が接続されて、IPプロトコルを利用した通信を行う場合、それぞれの通信装置には、互いに異なるアドレス(IPアドレス)が付与され、このIPアドレスを利用して通信が行われる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら上述のIPプロトコルを利用した通信方式は、伝送路に接続される複数の通信装置に対し、通信に先立ってアドレス(IPアドレス)を各通信装置に予め付与する必要がある。このため、伝送路に複数の通信装置が接続されている場合は、それぞれの通信装置の台数分だけIPアドレスが必要である。このため、通信装置が多数ある通信システムの場合、IPアドレスを多数用意する必要があるという問題があった。
【0007】
また通信装置間でTCP/IP通信を行う場合、通信装置間でやりとりされる通信フレームは、通信装置間のセッションに縛られて自由度がないという問題もある。また、通信装置間でTCP/IPまたはUDP/IPで通信を行うものとしてセッションが確立した場合、通信の途中でコネクション型またはコネクションレス型への変更ができないという仕様上の問題もあった。
【0008】
本発明は、上述した従来の事情に対処してなされたものであり、その目的は、伝送路に接続される通信装置が多くなったとしてもIPアドレス管理が不要であり、同一セッション内で通信手順を変更または複数の通信手順を混在させることが可能なPPPoE通信システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上述した目的を達成するため、本発明に係るPPPoE通信システムは、所定の通信回線に接続された端末間でPPPoE通信を行うに際して、PPPoEフレームのペイロードに、制御対象毎に割り当てられたセッションを管理するセッションフィールドと、通信手順の制御に用いるコマンド種別フィールドと、制御コマンドを管理する制御コマンド内容フィールドとを備えることを特徴としている。
【0010】
特に前記コマンド種別フィールドは、リクエスト、応答および通知の識別に用いられるものとして構成される。また前記PPPoEフレームは、RFC2516で定義されたものとされる。
上述のPPPoE通信システムは、RFC2516に規定されるフレーム中で、ユーザが独自仕様として使用可能なフィールドを用いている構成されているので、本発明のPPPoE通信システムが実装されるプロトコルにおける上位レイヤからは、独自プロトコルとして、下位レイヤからは既存のプロトコルとして利用できる独自プロトコルとして作用する。
【発明の効果】
【0011】
以上説明したように、本発明のPPPoE通信システムは、既存プロトコルであるRFC2516の独自使用可能なフィールドを利用しているので、本発明のPPPoE通信システムのプロトコルが実装されていない他の通信装置に影響を与えることなく、独自の処理を行うことができる。特に本発明のPPPoE通信システムは、複数の装置の認証および制御が可能となる独自使用可能なフィールドおよびコマンドのコードとタスクを連携させているので一つのプロトコルで複数の機能に関する制御を行うことが可能である。またPPPoEが備える認証機能とセッション管理とを組み合わせることによって同一ネットワーク内に制御対象の複数の通信装置が存在したとしても排他制御することができる。
【0012】
更には、複数の通信装置が伝送路に接続されていたとしてもPPPoEのフレームに従って通信を行うので、IPアドレスを使うことなく通信することが可能であり、多数の装置があるが故のIPアドレスの増加を招来しない。
また本発明のPPPoE通信システムは、通信手順指定をPPPoEのフレーム内で行うと共に、コードとタスクを連携させているので同一プロトコル、同一セッション内で通信手順を変更することができる等の実用上多大なる効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
以下、本発明の一実施形態に係るPPPoE通信システムに関し、図面を参照しながら説明する。
本発明のPPPoE通信システムのフレーム構造は、基本的には図1(a)に示すように通信相手先を指定する宛先アドレスフィールド、送信元を示す送信元アドレスフィールド、イーサネットの上位プロトコルの種類を示すコードを保持するイーサネットタイプフィールド、PPPoEのヘッダを保持するPPPoEヘッダフィールド、PPPフレームを格納するペイロードおよびこのフレームの受信側で伝送誤りを検出するために付与される冗長データのチェックサム(FCS)フィールドからなるPPPoEフレームのペイロードに新たに定義したコマンドヘッダ情報を付与したものである。
【0014】
このコマンドヘッダ情報は、詳細は後述するが図1(b)に示すようにセッションを区別するセッション識別子フィールド、フレームが非同期またはフレーム周期であるのかを識別する同期種別フィールド、コマンドの種別を識別するコマンド種別フィールド、このコマンドの内容が記述されるコマンド内容フィールドからなっている。
ちなみに同期種別フィールドのフレーム周期は、後述するキープアライブのような周期的な監視を通信装置間で行うために用いられる。またコマンド種別フィールドは、通信相手方に対する要求(リクエスト)と、このリクエストに対する応答(リクエスト応答)および通信エラーがあったことを通知するエラー通知からなっている。尚、これらのコマンド種別フィールドの詳細は、コマンド内容フィールドに記述される。このコマンド内容フィールドには、コマンドヘッダ情報を受け取った通信装置が作動すべきコード(ソフトウェア)とタスクも記述される。
【0015】
概略的には上述したように構成される本発明のPPPoE通信システムが特徴とするところは、RFC2516で定義されたPPPoEフレーム中にセッション識別子フィールド、同期種別フィールド、コマンド種別フィールドおよびコマンド内容フィールドからなるコマンドヘッダ情報を付与し、これらの情報によってOSI基本参照モデルにおける第3層以上のプロトコルとは無関係に通信制御を行う点およびユーザが自由に使用可能なベンダ・スペシフィック・タグに、制御対象となる通信装置(ノード)と制御対象のソフトウェア(タスク)とを識別するフィールドを設けた点にある。
【0016】
ところで、図1(a)に示すRFC2516に規定されるPPPoEフレームにおけるPPPoEヘッダは、連続する6バイトのデータであり、PPPoEのバージョンを示す4ビットのハージョンフィールド、PPPoEのタイプを示す4ビットのタイプフィールド、ディスカバリおよびPPPセッションステージに用いられる1バイトのコードフィールド、イーサネットもしくはPPPoEのヘッダ長を含むフィールドサイズを示す2バイトのレングスフィールドを有している。
【0017】
コードフィールドは、詳しくはPPPoEを開始(イニシエーション)するとき(PADI)は、16進数の[09]が、PPPoEの提示(オファー)をするとき(PADO)は、16進数の[07]が、PPPoEの要求(リクエスト)をするとき(PADR)は、16進数の[19]が、PPPoEのセッション確認(コンファーム)をするとき(PADS)は、16進数の[65]がそれぞれ設定される。尚、コードフィールドは、PPPセッションステージに移行すると[0]が設定される。
【0018】
上述したPADI、PADOは、RFC2516に規定されるとおりであり、特に図示しないが略述すればペイロード中に、さらにタグフィールドが設けられている。このタグフィールドには、タグの種類を示す2バイトのタグタイプとタグ長を示す2バイトのタグレングスとからなっている。
ちなみにタグタイプが16進数で[0105]の場合、タグ値には、ベンダを識別するプライベート・エンタープライズ・コードが保持される。このプライベート・エンタープライズ・コードは、岩崎通信機が開発した装置であれば、10進数で[6258]が保持される。換言すれば、このプライベート・エンタープライズ・コードが[6258]である場合、本発明に係るPPPoE通信システムを適用する。具体的には、ペイロードに新たに設けたコマンドヘッダ情報を参照して制御を行う。
【0019】
このような特徴ある本発明のPPPoE通信方式について、伝送路に接続されたクライアントとサーバとの間における伝送手順について図2を用いて解説する。尚、この図は、理解をしやすくするためにPPPoEフレームから上述したコマンドヘッダ情報のみを取り出して描いたものである。
まず図2(a)は、クライアントからサーバに対して通信開始を要求すべく出されるPADIフレームを示している。このフレームのコマンドヘッダ情報には、セッションを識別するセッション識別子フィールドに「1」が、同期種別フィールドには非同期情報であることを示す「非同期」が、コマンド種別フィールドには「リクエスト」がそれぞれ設定される。そしてコマンド内容フィールドには、クライアントがサーバに対してする要求内容の詳細が記述される。尚、セッション識別子フィールドに記述される値は、他のセッションと区別できる番号であればよく、「1」に限られるものではない(以下、同様)。
【0020】
このPADIフレームを受け取ったサーバは、クライアントに対してオファー(PADO)を返す(図2(b))。このPADOフレームのコマンドヘッダ情報は、PADIフレームに対する応答であることを示すセッション識別子フィールドが例えば「1」に設定され、同期種別フィールドには非同期情報を伝送するフレームであることを示す「非同期」が、コマンド種別フィールドにはPADIに対する応答であることを示す「リクエスト応答」がそれぞれ設定される。このときコマンド内容には、クライアントがサーバに対してする要求内容の詳細が記述される。ちなみにクライアントからサーバに送出されたPADIフレームに対して、サーバが何らかの応答を返す必要がある場合、図2(c)に示したようにPADOフレームにPADIフレームに対する応答であることを示すセッション識別子フィールが例えば「1」に設定され、同期種別フィールドには非同期情報を伝送するフレームであることを示す「非同期」が、コマンド種別フィールドには「通信制御フレーム」がそれぞれ設定される。
【0021】
ちなみに、上述したPADIのコマンド内容フィールドには、コマンドヘッダ情報を受け取った通信装置が作動すべきコード(ソフトウェア)とタスクが記述され、その指定に従って該通信装置が作動する。
サーバとの間は、上述したPADI、PADOのやりとりによって認証が完了する。上述したフレームのやりとりにおいてサーバは、予め設定された通信相手方(クライアント)以外からのPADIが来た場合、通信相手方ではないと認識してクライアントの要求を排除する。勿論サーバは、上述したコマンドヘッダ情報を含まないPADIフレームを受けた場合、単なるPPPoEフレームであると認識して適切な処理を行えばよい。
【0022】
このようにして認証が完了したサーバとクライアント間において、クライアントまたはサーバから接続状態の監視、所謂キープアライブを行う場合、図2(d)に示すコマンドヘッダ情報を含むフレームを送出する。この場合のコマンドヘッダ情報には、セッション識別子フィールドが例えば「1」に設定され、同期種別フィールドには周期的な監視情報であることを示す「フレーム周期」が、コマンド種別フィールドには、監視情報の通知フレームであることを示す「通知」がそれぞれ設定される。尚、コマンド種別フィールドに記載の「通知」は、必ずしも応答を期待していないことを示している。つまり、回線が切断されたとき或いは通信相手方が通信不能の状態にあるとき(例えば電源断、故障等)応答が期待できないことがある。このような場合、コマンド種別フィールドに「通知」を示す情報を記述し、タイムアウトを取る等の適切な処理を実行する。
【0023】
また伝送エラー、装置エラー等のエラー情報を伝送する場合、図2(e)に示すコマンドヘッダ情報を含むフレームを送出する。このときのコマンドヘッダ情報には、セッション識別子フィールドが例えば「1」に設定され、同期種別フィールドには非同期情報情報であることを示す「非同期」が、コマンド種別フィールドには、応答を期待しないフレームであることを示す「通知」がそれぞれ設定される。
【0024】
ちなみに、同一装置内で異なるセッションを張る、所謂多重状態を許可する場合、図2(f)に示したようにセッション識別子フィールドに例えば「2」を記述する等して、他のセッションのフレームと識別するようにすればよい。
ところで上述したクライアントとサーバとの間で為される通信は、RFC2516に規定されるところのPPPoE通信方式に従って行われる。このため、OSI基本参照モデルの第3層以上のプロトコルには左右されない。つまりTCP/IPやUDP/IPの通信で必要となるIPアドレスは不要である。これは、PPPoEがハードウェアで固定されたユニークなMACアドレスを用いて通信を行うためである。また、PPPoEは、他の装置と重複せず、予めハードウェアに固定されたMACアドレスを用いているため、アドレス管理の煩わしさがない。
【0025】
このような特徴ある本発明に係るPPPoE通信システムが適用された通信システムについて、図3にその適用例を示す概略構成図に基づいて説明する。この図において1は、複数の通信装置(ノード)が接続される伝送路である。この伝送路1は、例えばLAN(ローカルエリアネットワーク)やWAN(広域通信網)である。この伝送路1には、複数の通信装置(ノード)10が接続される。この図では、理解をしやすくするために伝送路1は、IEEE−802.3に規定される(イーサネット)が適用されたLANとする。
【0026】
この伝送路1に接続される複数の通信装置10のうち、この図に示すA装置10a、B装置10bおよびC装置10cには本発明のPPPoE通信システムのプロトコルが実装される一方、X装置10dには、本発明のPPPoE通信システムのプロトコルが非実装であるものとする。
さてA装置10aがB装置10bに対してPADIを送出する場合、まずA装置10aが伝送路に対してブロードキャストでPADIを送出する。このPADIのコマンド内容フィールドには、B装置10bとの通信を行う指定がなされている。
【0027】
するとPPPoEが実装されているB装置10b、X装置10dは、それぞれPPPoEの仕様に基づいてPADOをA装置10aへ出力する。このときA装置10aは、B装置10bからの応答フレーム(PADO)には、図2(b)に示すコマンドヘッダ情報が含まれているので、以降、B装置のMACアドレスを用いて通信を行う。また、X装置10dがA装置10aに送出した応答フレーム(PADO)には、コマンドヘッダ情報が含まれていないので、X装置10dからの応答を無視する。
【0028】
一方、C装置10cは、PADIのコマンド内容フィールドに含まれる装置指定以外であるので、A装置10aに対する応答を行わない。
つまり、X装置10dは、通常のPPPoEの処理と何ら変わらない処理を行うだけであって、本発明のPPPoE通信方式を適用した装置が同一伝送路に接続されていたとしても影響を与えることがない。また、本発明のPPPoE通信方式を適用したC装置10cにあっては、コマンドヘッダ情報に基づいて応答/非応答の処理をすればよい。何れの場合にあっても、本発明のPPPoE通信システムは、PPPoEプロトコルが定めるところのMACアドレスを用いて通信を行うのでIPアドレスを管理する必要がない。
【0029】
或いは、特に図示しないが複数のCPUが内部バスで接続された装置にあっては、それぞれのCPUにネットワークに伝送路に接続可能な通信インタフェースを設けて該伝送路に接続し、本発明のPPPoE通信システムを適用して他の装置と通信を行うようにすれば、IPアドレス等のアドレス資源を無駄に増加させることなく相互通信が可能である。
以上説明したように、本発明のPPPoE通信システムは、既存プロトコルであるRFC2516においてユーザが独自に使用可能なフィールドを利用している。つまり、PPPoEフレームのペイロードに、制御対象毎に割り当てられたセッションを管理するセッションフィールドと、通信手順の制御に用いるコマンド種別フィールドと、制御コマンドを管理する制御コマンド内容フィールドとを設けている。このため、本発明のPPPoE通信システムのプロトコルが実装されていない他の通信装置に影響を与えることなく、独自の処理を行うことができる。また本発明のPPPoE通信システムは、PPPoEのプロトコルに従って通信装置間の認証(PADIおよびPADO)を行い、更にセッション管理とを組み合わせている。このため、同一ネットワーク内に制御対象の複数の通信装置が存在したとしても通信相手方の認証や排他制御をすることができる。
【0030】
また、同一伝送路に複数の通信装置が接続されていたとしても重複することのないMACアドレスを用いて通信を行うので通信対象外の装置に対しての誤接続や通信対象外の装置からの応答等を回避することもできる。更に本発明のPPPoE通信システムは、通信手順指定をPPPoEフレーム内で行うと共に、コードとタスクを連携させているので同一プロトコル、同一セッション内で通信手順を変更することができる等の実用上多大なる効果を奏する。
【0031】
また上述した実施形態にあっては、伝送路1にLAN、特にイーサネットを用いた場合を例示したが、伝送路1は、LANに制限されるものではなく、例えばWANであってもかまわない。また、OSI基本参照モデルの第3層以上の上位プロトコルも限定されるものではない。
尚、本発明は上述した主旨を逸脱しない範囲内において、種々変形して適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【0032】
【図1】本発明のPPPoE通信システムにおけるPPPoEフレームフォーマットを示す図である。
【図2】本発明の一実施形態に係るPPPoE通信システムにおけるPPPoEフレームのコマンドヘッダ情報の一例を示す図である。
【図3】本発明のPPPoE通信システムが適用される通信システムの構成例を示す図である。
【符号の説明】
【0033】
1 伝送路
10a,10b,10c,10d 通信装置

【特許請求の範囲】
【請求項1】
所定の通信回線に接続された端末間でPPPoE通信を行うに際して、PPPoEフレームのペイロードに、
制御対象毎に割り当てられたセッションを管理するセッションフィールドと、
通信手順の制御に用いるコマンド種別フィールドと、
制御コマンドを管理する制御コマンド内容フィールドと
を備えることを特徴とするPPPoE通信システム。
【請求項2】
前記コマンド種別フィールドは、リクエスト、応答および通知の識別に用いられるものである請求項1に記載のPPPoE通信システム。
【請求項3】
前記PPPoEフレームは、RFC2516で定義されたものである請求項1に記載のPPPoE通信システム。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2007−213129(P2007−213129A)
【公開日】平成19年8月23日(2007.8.23)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−29585(P2006−29585)
【出願日】平成18年2月7日(2006.2.7)
【出願人】(000000181)岩崎通信機株式会社 (133)
【出願人】(399040405)東日本電信電話株式会社 (286)
【出願人】(399041158)西日本電信電話株式会社 (215)
【Fターム(参考)】