WO2021005651A1 - 中継装置およびネットワークシステム - Google Patents

Abstract

中継装置（１００Ａ）は、上位ネットワーク（Ｎ０）のネットワークアドレスと前記中継装置のホストアドレスとを示すアドレス情報を取得する。前記中継装置は、前記アドレス情報に示されるネットワークアドレスの下位ビット部分を、前記アドレス情報に示されるホストアドレスに置き換えることによって、下位ネットワーク（Ｎ１）のネットワークアドレスとなるサブネットアドレスを生成する。前記中継装置は、前記サブネットアドレスに基づくホストアドレス範囲から、端末装置（２２０Ａ）に割り当てるホストアドレスを選択し、前記サブネットアドレスと選択されたホストアドレスとを示すアドレス情報を前記端末装置に提供する。

Description

中継装置およびネットワークシステム

　本発明は、ネットワークシステムにおける中継装置に関するものである。

　空気調和システムなどで用いられている制御ネットワークでは、システム規模の拡大またはシステム機能の増加、に伴う通信量の増大が課題となっている。
　また、ネットワークを大規模化するために、ネットワークを分割して階層化する手法が一般に用いられている。ＩＰネットワークにおけるネットワーク分割およびサブネット分割が代表的な例である。ＩＰはＩｎｔｅｒｎｅｔ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌの略称である。
　非特許文献１には、ＩＰネットワークに関する技術が記載されている。

　空気調和システムにおいても、サブネット分割による大規模化対応が考えられる。
　ＩＰネットワークでは、複数のサブネットが中継装置（ルータ）を介して相互に接続される。そして、任意の宛先へのパケットは、各中継装置によって、ルーティングテーブルに基づいてネクストホップへ順次に転送される。これにより、パケットは任意の宛先へ届けられる。
　ルーティングテーブルは、ネットワークの数に応じて必要であり、ネクストホップと合わせて学習および登録する必要がある。

みやたひろし、"インフラ／ネットワークエンジニアのためのネットワーク技術＆設計入門"、ＳＢクリエイティブ株式会社、２０１３年１２月３１日

　一般のネットワークは、中継専用装置によって相互に接続され、ネットワークシステムを構成する。
　空気調和システムでは、従来から、室外機がリピータ中継機能を担って伝送フレームの電気的な中継を行う。そして、ネットワーク分割のために新たな装置を置くことはコスト的に許容されづらい。そこで、室外機がネットワーク中継機能を担うことが求められる。しかし、室外機では、一般的に、組み込み機器のメモリリソースおよびＣＰＵリソースが限られている。そのため、ＩＰルータと同様なネットワーク中継機能を室外機によって実現しようとすると、動的経路交換処理、ルーティングテーブル管理処理および宛先探索処理などにおいてリソースが不足する恐れがある。

　本発明は、限られたリソースでネットワーク中継機能を実現することを目的とする。

　本発明の中継装置は、上位ネットワークと下位ネットワークとに接続されてパケットを中継する。
　前記中継装置は、
　前記上位ネットワークのネットワークアドレスと前記上位ネットワークにおける前記中継装置のホストアドレスとを示すアドレス情報を取得するアドレス情報取得部と、
　取得されたアドレス情報に示されるネットワークアドレスを表すビット列のうちの下位ビット部分を、取得されたアドレス情報に示されるホストアドレスを表すビット列に置き換えることによって、前記下位ネットワークのネットワークアドレスとなるサブネットアドレスを生成するサブネットアドレス生成部と、を備える。

　本発明によれば、動的経路交換処理、ルーティングテーブル管理処理または宛先探索処理などの従来の処理を行わずに、上位ネットワークにおけるアドレス情報に基づいて下位ネットワークのサブネットアドレスを得ることができる。そのため、限られたリソースでネットワーク中継機能を実現することが可能となる。

実施の形態１におけるネットワークシステム２００の構成図。 実施の形態１における中継装置１００の構成図。 実施の形態１におけるアドレス管理部１１０の構成図。 実施の形態１におけるパケット中継部１２０の構成図。 実施の形態１におけるアドレス管理処理のフローチャート。 実施の形態１におけるアドレス管理処理の具体例を示す図。 実施の形態１におけるパケット中継処理のフローチャート。 実施の形態１におけるパケット中継処理の具体例を示す図。 実施の形態２におけるネットワークシステム２００の構成図。 実施の形態２におけるアドレスの構成図。 実施の形態２におけるパケット中継処理のフローチャート。 実施の形態２におけるネクストホップアドレス生成処理（Ｓ２２０）のフローチャート。 実施の形態２におけるネクストホップアドレス生成処理（Ｓ２２０）のフローチャート。 実施の形態３における中継装置１００の構成図。 実施の形態３におけるネットワークシステム２００（正常時）の構成図。 実施の形態３におけるネットワークシステム２００（障害時）の構成図。 実施の形態における中継装置１００のハードウェア構成図。

　実施の形態および図面において、同じ要素または対応する要素には同じ符号を付している。説明した要素と同じ符号が付された要素の説明は適宜に省略または簡略化する。図中の矢印はデータの流れ又は処理の流れを主に示している。

　実施の形態１．
　ネットワークシステム２００について、図１から図８に基づいて説明する。

＊＊＊構成の説明＊＊＊
　図１に基づいて、ネットワークシステム２００の構成を説明する。
　ネットワークシステム２００は、複数のサブネット（Ｎ０～Ｎ３）で構成されるネットワークにおける通信システムである。
　ネットワークシステム２００は、コントローラ２１０と複数の中継装置（１００Ａ～１００Ｃ）と複数の端末装置（２２０Ａ～２２０Ｃ）とを備える。
　中継装置（１００Ａ～１００Ｃ）を特定しない場合、それぞれを中継装置１００と称する。
　端末装置（２２０Ａ～２２０Ｃ）を特定しない場合、それぞれを端末装置２２０と称する。

　コントローラ２１０は、ネットワークシステム２００を制御するコンピュータであり、サブネットＮ０に接続される。

　中継装置１００は、上位ネットワークと下位ネットワークとに接続されてパケットを中継する通信装置である。具体的には、中継装置１００はルータである。
　中継装置１００は、Ｉ／Ｆ＃１とＩ／Ｆ＃２を備える。Ｉ／Ｆ＃１は上位ネットワークに接続され、Ｉ／Ｆ＃２は下位ネットワークに接続される。Ｉ／Ｆはインタフェースの略称である。

　中継装置１００Ａは、サブネットＮ０とサブネットＮ１とに接続されている。中継装置１００Ａにおける上位ネットワークがサブネットＮ０であり、中継装置１００Ａにおける下位ネットワークがサブネットＮ１である。
　中継装置１００Ｂは、サブネットＮ０とサブネットＮ２とに接続されている。中継装置１００Ｂにおける上位ネットワークがサブネットＮ０であり、中継装置１００Ｂにおける下位ネットワークがサブネットＮ２である。
　中継装置１００Ｃは、サブネットＮ０とサブネットＮ３とに接続されている。中継装置１００Ｃにおける上位ネットワークがサブネットＮ０であり、中継装置１００Ｃにおける下位ネットワークがサブネットＮ３である。

　端末装置２２０は、中継装置１００の下位ネットワークに接続されたコンピュータである。
　端末装置２２０Ａは、サブネットＮ１に接続されている。
　端末装置２２０Ｂは、サブネットＮ２に接続されている。
　端末装置２２０Ｃは、サブネットＮ３に接続されている。

　図２に基づいて、中継装置１００の構成を説明する。
　中継装置１００は、プロセッサ１０１とメモリ１０２と補助記憶装置１０３と複数の通信インタフェース（１０４－１、１０４－２）といったハードウェアを備えるコンピュータである。これらのハードウェアは、信号線を介して互いに接続されている。
　通信インタフェース（１０４－１、１０４－２）を特定しない場合、それぞれを通信インタフェース１０４と称する。

　プロセッサ１０１は、演算処理を行うＩＣであり、他のハードウェアを制御する。例えば、プロセッサ１０１は、ＣＰＵ、ＤＳＰまたはＧＰＵである。
　ＩＣは、Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔの略称である。
　ＣＰＵは、Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔの略称である。
　ＤＳＰは、Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒの略称である。
　ＧＰＵは、Ｇｒａｐｈｉｃｓ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔの略称である。

　メモリ１０２は揮発性の記憶装置である。メモリ１０２は、主記憶装置またはメインメモリとも呼ばれる。例えば、メモリ１０２はＲＡＭである。メモリ１０２に記憶されたデータは必要に応じて補助記憶装置１０３に保存される。
　ＲＡＭは、Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙの略称である。

　補助記憶装置１０３は不揮発性の記憶装置である。例えば、補助記憶装置１０３は、ＲＯＭ、ＨＤＤまたはフラッシュメモリである。補助記憶装置１０３に記憶されたデータは必要に応じてメモリ１０２にロードされる。
　ＲＯＭは、Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙの略称である。
　ＨＤＤは、Ｈａｒｄ　Ｄｉｓｋ　Ｄｒｉｖｅの略称である。

　通信インタフェース１０４は通信用のインタフェース（ポート）である。
　通信インタフェース１０４－１をＩ／Ｆ＃１と記し、通信インタフェース１０４－２をＩ／Ｆ＃２と記す。

　中継装置１００は、アドレス管理部１１０とパケット中継部１２０といった要素を備える。これらの要素はソフトウェアで実現される。

　補助記憶装置１０３には、アドレス管理部１１０とパケット中継部１２０としてコンピュータを機能させるための中継プログラムが記憶されている。中継プログラムは、メモリ１０２にロードされて、プロセッサ１０１によって実行される。
　補助記憶装置１０３には、さらに、ＯＳが記憶されている。ＯＳの少なくとも一部は、メモリ１０２にロードされて、プロセッサ１０１によって実行される。
　プロセッサ１０１は、ＯＳを実行しながら、中継プログラムを実行する。
　ＯＳは、Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍの略称である。

　中継プログラムの入出力データは記憶部１９０に記憶される。
　メモリ１０２は記憶部１９０として機能する。但し、補助記憶装置１０３、プロセッサ１０１内のレジスタおよびプロセッサ１０１内のキャッシュメモリなどの記憶装置が、メモリ１０２の代わりに、又は、メモリ１０２と共に、記憶部１９０として機能してもよい。

　中継装置１００は、プロセッサ１０１を代替する複数のプロセッサを備えてもよい。複数のプロセッサは、プロセッサ１０１の役割を分担する。

　中継プログラムは、フラッシュメモリのような不揮発性の記録媒体にコンピュータ読み取り可能に記録（格納）することができる。

　図３に基づいて、アドレス管理部１１０の構成を説明する。
　アドレス管理部１１０は、アドレス情報取得部１１１とアドレス設定部１１２とサブネットアドレス生成部１１３とアドレス情報提供部１１４といった要素を備える。これら要素の機能について後述する。

　図４に基づいて、パケット中継部１２０の構成を説明する。
　パケット中継部１２０は、パケット受信部１２１とネクストホップアドレス生成部１２２とパケット転送部１２３といった要素を備える。これら要素の機能について後述する。

＊＊＊動作の説明＊＊＊
　中継装置１００の動作の手順は中継方法に相当する。また、中継装置１００の動作の手順は中継プログラムによる処理の手順に相当する。

　特に指定しない場合、「アドレス」は通信アドレスを意味する。具体的な通信アドレスの例はＩＰアドレスである。ＩＰはＩｎｔｅｒｎｅｔ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌの略称である。

　図５に基づいて、アドレス管理処理を説明する。
　アドレス管理処理は、アドレス管理部１１０（図３参照）によって実行される処理である。

　ステップＳ１１１において、アドレス情報取得部１１１は、中継装置１００用のアドレス情報を取得する。
　そして、アドレス情報取得部１１１は、中継装置１００用のアドレス情報を記憶部１９０に保存する。

　中継装置１００用のアドレス情報は、上位ネットワークにおける中継装置１００のアドレスを示す。このアドレスを「上位側アドレス」と称する。
　上位側アドレスは、上位ネットワークのネットワークアドレスと、上位ネットワークにおける中継装置１００のホストアドレスと、ネットワークマスク長を示す。
　ネットワークアドレスはネットワーク部ともいい、ホストアドレスはホスト部ともいう。
　ネットワークマスク長は、ネットワークマスクの長さであり、サブネットマスク長ともいう。ネットワークマスクはサブネットマスクともいう。

　図６に基づいて、ステップＳ１１１の具体例を説明する。
　コントローラ２１０は、中継装置１００Ａ用のアドレス情報を中継装置１００Ａへ配布する。配布方法としては、ＩＰプロトコルにおけるＤＨＣＰが良く知られている。ＤＨＣＰはＤｙｎａｍｉｃ　Ｈｏｓｔ　Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌの略称である。
　アドレス情報取得部１１１は、コントローラ２１０から配布されたアドレス情報をＩ／Ｆ＃１によって受信する。
　中継装置１００Ａ用のアドレス情報は「１９２．１６８．０．２／２４」を示す。

　図５に戻り、ステップＳ１１２から説明を続ける。
　ステップＳ１１２において、アドレス設定部１１２は、中継装置１００用のアドレス情報から上位側アドレスを抽出し、抽出した上位側アドレスをＩ／Ｆ＃１に設定する。

　図６に基づいて、ステップＳ１１２の具体例を説明する。
　アドレス設定部１１２は、中継装置１００Ａ用のアドレス情報から上位側アドレス「１９２．１６８．０．２／２４」を抽出し、抽出した上位側アドレスをＩ／Ｆ＃１に設定する。

　図５に戻り、ステップＳ１１３から説明を続ける。
　ステップＳ１１３において、サブネットアドレス生成部１１３は、中継装置１００用のアドレス情報に基づいて、下位ネットワークのネットワークアドレスとなるサブネットアドレスを生成する。
　具体的には、サブネットアドレス生成部１１３は、アドレス情報に示されるネットワークアドレスを表すビット列のうちの下位ビット部分を、アドレス情報に示されるホストアドレスを表すビット列に置き換える。これによって得られるネットワークアドレスがサブネットアドレスとなる。

　図６に基づいて、ステップＳ１１３の具体例を説明する。
　中継装置１００Ａ用のアドレス情報は「１９２．１６８．０．２／２４」を示す。「１９２．１６８．０」がネットワークアドレスであり、「２」がホストアドレスであり、「２４」がネットワークマスク長である。
　サブネットアドレス生成部１１３は、ネットワークアドレス「１９２．１６８．０」の下位Ｍビットをホストアドレス「２」を表すビット列に置き換える。この例ではＭ＝８である。その結果、「１９２．１６８．２．０／２４」というサブネットアドレスが生成される。
　マスク長Ｍは、記憶部１９０に予め設定されてもよいし、アドレス情報の一部として取得されてもよい。

　ステップＳ１１４において、アドレス設定部１１２は、生成されたサブネットアドレスに基づいて、下位ネットワークにおける中継装置１００のアドレスを生成する。このアドレスを「下位側アドレス」と称する。
　アドレス設定部１１２は、生成した下位側アドレスをＩ／Ｆ＃２に設定する。

　具体的には、アドレス設定部１１２は、生成されたサブネットアドレスに基づくホストアドレス範囲から、中継装置１００に割り当てるホストアドレスを選択する。
　生成されたサブネットアドレスと選択されたホストアドレスとを示すアドレスが下位側アドレスである。

　図６に基づいて、ステップＳ１１４の具体例を説明する。
　アドレス設定部１１２は、サブネットアドレス「１９２．１６８．２．０／２４」に基づくホストアドレス範囲「１～２５５」からホストアドレス「１」を選択した。この場合、中継装置１００Ａの下位側アドレスは「１９２．１６８．２．１」である。
　アドレス設定部１１２は、下位側アドレスをＩ／Ｆ＃２に設定する。

　図５に戻り、ステップＳ１１５を説明する。
　ステップＳ１１５において、アドレス情報提供部１１４は、生成されたサブネットアドレスに基づいて、端末装置２２０用のアドレス情報を生成する。
　そして、アドレス情報提供部１１４は、端末装置２２０用のアドレス情報を端末装置２２０へ提供する。

　端末装置２２０用のアドレス情報は、下位ネットワークにおける端末装置２２０のアドレスと、下位ネットワークにおけるデフォルトゲートウェイのアドレスを示す。
　具体的には、アドレス情報提供部１１４は、生成されたサブネットアドレスに基づくホストアドレス範囲から、端末装置２２０に割り当てるホストアドレスを選択する。
　生成されたサブネットアドレスと選択されたホストアドレスとを示すアドレスが、下位ネットワークにおける端末装置２２０のアドレスである。
　下位ネットワークにおけるデフォルトゲートウェイは、中継装置１００である。つまり、下位ネットワークにおけるデフォルトゲートウェイのアドレスは、下位ネットワークにおける中継装置１００のアドレスである。

　図６に基づいて、ステップＳ１１５の具体例を説明する。
　アドレス情報提供部１１４は、サブネットアドレス「１９２．１６８．２．０／２４」に基づくホストホストアドレス範囲「１～２５５」からホストアドレス「１００」を選択した。この場合、サブネットＮ１における端末装置２２０Ａのアドレスは「１９２．１６８．２．１００／２４」である。また、中継装置１００Ａの下位側アドレスは「１９２．１６８．２．１」である。
　アドレス情報提供部１１４は、端末装置２２０Ａからのアドレス配布要求に応じて、端末装置２２０用のアドレス情報を端末装置２２０Ａに配布する。配布方法としては、ＩＰプロトコルにおけるＤＨＣＰが良く知られている。
　端末装置２２０用のアドレス情報は、「１９２．１６８．２．１００／２４」と「１９２．１６８．２．１」を示す。
　端末装置２２０Ａは、「１９２．１６８．２．１００／２４」を端末装置２２０Ａのアドレスとして設定し、「１９２．１６８．２．１」をデフォルトゲートウェイのアドレスとして設定する。

　図７に基づいて、パケット中継処理を説明する。
　パケット中継処理は、パケット中継部１２０によって実行される処理である。

　ステップＳ１２１において、パケット受信部１２１は、下位ネットワークに接続する端末装置２２０から、宛先装置へのパケットを受信する。
　この宛先装置は、下位ネットワークとは異なるサブネットに接続する端末装置である。
　この宛先装置が接続するサブネットを宛先サブネットと称する。

　ステップＳ１２２において、ネクストホップアドレス生成部１２２は、ネクストホップアドレスを以下のように生成する。
　ネクストホップアドレスは、ネクストホップのアドレスである。
　ネクストホップは、ネクストホップアドレスで識別される装置であり、パケットの転送先となる。ネクストホップは、上位ネットワークと宛先サブネットとに接続されている。

　まず、ネクストホップアドレス生成部１２２は、受信されたパケットから、宛先装置のアドレスを抽出する。
　具体的には、ネクストホップアドレス生成部１２２は、受信されたパケットから、宛先アドレスを抽出する。

　次に、ネクストホップアドレス生成部１２２は、宛先装置のアドレスから宛先サブネットのネットワークアドレスを抽出する。
　具体的には、ネクストホップアドレス生成部１２２は、中継装置１００用のアドレス情報に示されるネットワークマスク長を用いて、宛先アドレスからネットワークアドレスを抽出する。抽出されるネットワークアドレスが宛先サブネットのネットワークアドレスである。

　次に、ネクストホップアドレス生成部１２２は、宛先サブネットのネットワークアドレスを表すビット列から下位ビット部分を抽出する。

　そして、ネクストホップアドレス生成部１２２は、上位ネットワークのネットワークアドレスに、抽出された下位ビット部分をホストアドレスとして組み合わせて、アドレスを生成する。生成されるアドレスが、ネクストホップアドレスである。

　ステップＳ１２３において、パケット転送部１２３は、受信されたパケットをネクストホップへ転送する。

　図８に基づいて、パケット中継処理の具体例を説明する。
　端末装置２２０Ａが、端末装置２２０Ｃを宛先とするパケットＰ１を送信するものとする。
　端末装置２２０Ａが属するサブネットＮ１（ネットワークアドレス：１９２．１６８．２）は、端末装置２２０Ｃが属するサブネットＮ３（ネットワークアドレス：１９２．１６８．４）と異なる。そのため、端末装置２２０Ａは、デフォルトゲートウェイ（アドレス：１９２．１６８．２．１）をネクストホップにして、パケットＰ１を送信する。パケットＰ１の宛先アドレス、すなわち、端末装置２２０Ｃのアドレスは「１９２．１６８．４．１００」である。
　パケット受信部１２１は、パケットＰ１を受信する。
　ネクストホップアドレス生成部１２２は、パケットＰ１の宛先アドレスに基づいて、ネクストホップアドレス「１９２．１６８．０．４」を生成する。
　パケット転送部１２３は、ネクストホップアドレスで識別される中継装置１００Ｃへ、パケットＰ１を転送する。
　中継装置１００Ｃは、パケットＰ１を受信する。パケットＰ１の宛先アドレスにおけるネットワークアドレス「１９２．１６８．４」はサブネットＮ３のネットワークアドレスである。中継装置１００ＣはサブネットＮ３に接続されている。そのため、中継装置１００Ｃは、サブネットＮ３の端末装置２２０Ｃへ、パケットＰ１を転送する。
　そして、端末装置２２０ＣがパケットＰ１を受信する。

　ネクストホップアドレス生成部１２２は、ネクストホップアドレス「１９２．１６８．０．４」を以下のように生成する。
　まず、ネクストホップアドレス生成部１２２は、ネットワークマスク長「２４」を用いて、パケットＰ１の宛先アドレス「１９２．１６８．４．１００」からネットワークアドレス「１９２．１６８．４」を抽出する。
　次に、ネクストホップアドレス生成部１２２は、マスク長Ｍを用いて、ネットワークアドレス「１９２．１６８．４」の下位Ｍビットを抽出する。この例ではＭ＝８である。つまり、ネクストホップアドレス生成部１２２は、下位Ｍビットで表される「４」を抽出する。マスク長Ｍは記憶部１９０に記憶されている。
　そして、ネクストホップアドレス生成部１２２は、サブネットＮ０のネットワークアドレス「１９２．１６８．０」に、宛先アドレスのネットワークアドレスから抽出された「４」をホストアドレスとして組み合わせる。
　これにより、ネクストホップアドレス「１９２．１６８．０．４」が生成される。

＊＊＊実施例の説明＊＊＊
　ネットワークシステム２００は、空気調和ネットワークに適用することができる。その場合、室外機が中継装置１００として機能することとなる。

　ネットワークシステム２００にアドレス配布サーバを設けてもよい。その場合、アドレス配布サーバが、コントローラ２１０の代わりに、アドレス情報を配布することとなる。

＊＊＊実施の形態１の効果＊＊＊
　各中継装置１００は、上位ネットワークインタフェース（Ｉ／Ｆ＃１）用のアドレスを得るだけで、下位ネットワークインタフェース（Ｉ／Ｆ＃２）用のアドレスおよび端末装置２２０用のアドレスを決定することができる。そのため、各中継装置１００と各端末装置２２０とに対して、個別にアドレス設定を行う必要が無い。したがって、各中継装置１００の設定を簡素化することができる。

　中継装置１００は、ルーティングテーブルを持つ必要がないため、ルーティングテーブルを検索する処理を行う必要もない。しかし、中継装置１００は、ネクストホップのアドレスを生成してパケットを転送することが可能である。
　つまり、中継装置１００には、ルーティングテーブルのためのメモリが不要であり、且つ、ルーティングテーブルを検索するための処理の負荷がかからない。さらに、中継装置１００はルーティングテーブルを構築するために装置間で経路情報を交換する必要もないため、中継装置１００には経路情報を交換するための処理の負荷もかからない。したがって、中継装置１００に必要なリソースの量を削減することが可能である。

　実施の形態２．
　ネットワークシステム２００が複数階層のサブネットで構成された形態について、主に実施の形態１と異なる点を図９から図１３に基づいて説明する。

＊＊＊構成の説明＊＊＊
　図９に基づいて、ネットワークシステム２００の構成を説明する。
　ネットワークシステム２００は、ツリー状に階層化され、複数階層のサブネットで構成される。
　各中継装置１００は、連続する２つの階層のサブネット間に配置される。

　中継装置１００Ａは、第０層のサブネットＮ００と第１層のサブネットＮ０１との間に配置されている。第０層のサブネットＮ００が上位ネットワークであり、第１層のサブネットＮ０１が下位ネットワークである。
　中継装置１００Ｂは、第１層のサブネットＮ０１と第２層のサブネットＮ１１との間に配置されている。第１層のサブネットＮ０１が上位ネットワークであり、第２層のサブネットＮ１１が下位ネットワークである。
　中継装置１００Ｃは、第１層のサブネットＮ０１と第２層のサブネットＮ１０との間に配置されている。第１層のサブネットＮ０１が上位ネットワークであり、第２層のサブネットＮ１０が下位ネットワークである。
　中継装置１００Ｄは、第２層のサブネットＮ１０と第３層のサブネットＮ２１との間に配置されている。第２層のサブネットＮ１０が上位ネットワークであり、第３層のサブネットＮ２１が下位ネットワークである。
　中継装置１００Ｅは、第２層のサブネットＮ１０と第３層のサブネットＮ２２との間に配置されている。第２層のサブネットＮ１０が上位ネットワークであり、第３層のサブネットＮ２２が下位ネットワークである。

　各中継装置１００の構成は。実施の形態１における構成と同じである（図２から図４を参照）。

　図１０に基づいて、アドレスの構成を説明する。
　アドレスは、ネットワーク部とホスト部とを有する。
　ネットワーク部は、ネットワークマスク長Ｌを有し、各階層のサブネットのネットワークアドレスを示す。
　ホスト部は、各階層のサブネットに属する装置のホストアドレスを示す。

　ネットワーク部は、共通部と個別部とを有する。
　共通部は、同じ階層に属する１つ以上のサブネットに共通するサブネットアドレスを示す。
　個別部は、同じ階層に属するサブネット毎に異なるサブネットアドレスを示す。

　第Ｎ層におけるサブネットアドレスの全体（共通部＋個別部）に対応するマスク長を「個別マスク長Ｌ＿Ｎ」と称する。
　第Ｎ層におけるサブネットアドレスのうちの共通部に対応するマスク長を「共通マスク長Ｃ＿Ｎ」と称する。

　第Ｎ層の個別マスク長Ｌ＿Ｎは、第（Ｎ＋１）層の共通マスク長Ｃ＿（Ｎ＋１）と等しい。
　第Ｎ層の共通マスク長Ｃ＿Ｎは、第（Ｎ－１）層の個別マスク長Ｌ＿（Ｎ－１）と等しい。

　第Ｎ層と第（Ｎ＋１）層との間に配置される中継装置１００を第Ｎ層の中継装置１００と称する。
　第Ｎ層の中継装置１００の記憶部１９０には、ネットワークマスク長Ｌと個別マスク長Ｌ＿Ｎと共通マスク長Ｃ＿Ｎと共通マスク長Ｃ＿（Ｎ＋１）といったマスク長が記憶される。
　ネットワークマスク長Ｌは、上位ネットワークのネットワークアドレス長に相当し、アドレス情報の一部として記憶部１９０に記憶される。
　ネットワークマスク長Ｌ以外の各マスク長は、記憶部１９０に予め記憶されてもよいし、アドレス情報の一部として記憶部１９０に記憶されてもよい。

＊＊＊動作の説明＊＊＊
　アドレス管理処理は、実施の形態１における処理と同じである（図５参照）。

　図１１に基づいて、パケット中継処理を説明する。
　ステップＳ２１０において、パケット受信部１２１はパケットを受信する。
　ステップＳ２１０は、実施の形態１におけるステップＳ１２１と同じである（図７参照）。

　ステップＳ２２０において、ネクストホップアドレス生成部１２２は、ネクストホップアドレスを生成する。

　図１２および図１３に基づいて、第Ｎ層の中継装置１００におけるネクストホップアドレス生成処理（Ｓ２２０）を説明する。
　ステップＳ２２１において、ネクストホップアドレス生成部１２２は、宛先ネットワークアドレスが下位サブネットアドレスと一致するか、以下のように判定する。

　まず、ネクストホップアドレス生成部１２２は、受信されたパケットから宛先アドレスを抽出する。
　次に、ネクストホップアドレス生成部１２２は、抽出された宛先アドレスから、宛先ネットワークアドレスを抽出する。宛先ネットワークアドレスは、上位ネットワーク用のサブネットマスク、すなわち、ネットワークマスク長Ｌを有するサブネットマスクに基づくネットワークアドレスである。
　そして、ネクストホップアドレス生成部１２２は、抽出された宛先ネットワークアドレスを下位サブネットアドレスと比較する。下位サブネットアドレスは、下位ネットワークのネットワークアドレスである。

　宛先ネットワークアドレスが下位サブネットアドレスと一致する場合、処理はステップＳ２２２に進む。
　宛先ネットワークアドレスが下位サブネットアドレスと一致しない場合、処理はステップＳ２２３に進む。

　ステップＳ２２２において、ネクストホップアドレス生成部１２２は、受信されたパケットの宛先アドレスをネクストホップアドレスに決定する。
　ステップＳ２２２の後、処理は終了する。

　ステップＳ２２３において、ネクストホップアドレス生成部１２２は、宛先ネットワークアドレスが上位サブネットアドレスと一致するか判定する。
　宛先ネットワークアドレスは、ステップＳ２２１で得られている。
　上位サブネットアドレスは、上位ネットワークのネットワークアドレスである。

　宛先ネットワークアドレスが上位サブネットアドレスと一致する場合、処理はステップＳ２２４に進む。
　宛先ネットワークアドレスが上位サブネットアドレスと一致しない場合、処理はステップＳ２２５に進む。

　ステップＳ２２４において、ネクストホップアドレス生成部１２２は、受信されたパケットの宛先アドレスをネクストホップアドレスに決定する。
　ステップＳ２２４の後、処理は終了する。

　ステップＳ２２５において、ネクストホップアドレス生成部１２２は、第Ｎ層ネットワークアドレスが下位層ネットワークアドレスと一致するか、以下のように判定する。

　まず、ネクストホップアドレス生成部１２２は、受信されたパケットの宛先アドレスから、第Ｎ層ネットワークアドレスを抽出する。第Ｎ層ネットワークアドレスは、第Ｎ層サブネットマスクに基づくネットワークアドレスである。第Ｎ層サブネットマスクは、個別マスク長Ｌ＿Ｎを有するサブネットマスクである。
　次に、ネクストホップアドレス生成部１２２は、下位ネットワークのサブネットアドレスから、第Ｎ層サブネットマスクに基づくネットワークアドレスを抽出する。抽出されるネットワークアドレスを下位層ネットワークアドレスと称する。
　そして、ネクストホップアドレス生成部１２２は、第Ｎ層ネットワークアドレスを下位層ネットワークアドレスと比較する。

　第Ｎ層ネットワークアドレスが下位層ネットワークアドレスと一致する場合、処理はステップＳ２２６に進む。
　第Ｎ層ネットワークアドレスが下位層ネットワークアドレスと一致しない場合、処理はステップＳ２２７に進む。

　ステップＳ２２６において、ネクストホップアドレス生成部１２２は、ネクストホップアドレスを以下のように生成する。
　まず、ネクストホップアドレス生成部１２２は、受信されたパケットの宛先アドレスから、第（Ｎ＋１）層ネットワークアドレスを抽出する。第（Ｎ＋１）層ネットワークアドレスは、第（Ｎ＋１）層サブネットマスクに基づくネットワークアドレスである。第（Ｎ＋１）層サブネットマスクは、個別マスク長Ｌ＿（Ｎ＋１）を有するサブネットマスクである。
　次に、ネクストホップアドレス生成部１２２は、抽出した第（Ｎ＋１）層ネットワークアドレスを表すビット列から、下位ビット列を抽出する。下位ビット列は「Ｌ＿（Ｎ＋１）－Ｌ＿Ｎ」で求まるビット数を有する。抽出された下位ビット列で表されるホストアドレスをホストアドレスＨ＿（Ｎ＋１）と称する。
　そして、ネクストホップアドレス生成部１２２は、下位サブネットアドレスに、ホストアドレスＨ＿（Ｎ＋１）を組み合わせて、アドレスを生成する。生成されるアドレスがネクストホップアドレスとなる。
　ステップＳ２２６の後、処理は終了する。

　ステップＳ２２７において、ネクストホップアドレス生成部１２２は、第（Ｎ－１）層ネットワークアドレスが下位層ネットワークアドレスと一致するか、以下のように判定する。

　まず、ネクストホップアドレス生成部１２２は、受信されたパケットの宛先アドレスから、第（Ｎ－１）層ネットワークアドレスを抽出する。第（Ｎ－１）層ネットワークアドレスは、第（Ｎ－１）層サブネットマスクに基づくネットワークアドレスである。第（Ｎ－１）層サブネットマスクは、個別マスク長Ｌ＿（Ｎ－１）、すなわち、共通マスク長Ｃ＿Ｎを有するサブネットマスクである。
　次に、ネクストホップアドレス生成部１２２は、上位ネットワークのネットワークアドレスから、第（Ｎ－１）層サブネットマスクに基づくネットワークアドレスを抽出する。抽出されるネットワークアドレスを上位層ネットワークアドレスと称する。
　そして、ネクストホップアドレス生成部１２２は、第（Ｎ－１）層ネットワークアドレスを上位層ネットワークアドレスと比較する。

　第（Ｎ－１）層ネットワークアドレスが上位層ネットワークアドレスと一致する場合、処理はステップＳ２２８に進む。
　第（Ｎ－１）層ネットワークアドレスが上位層ネットワークアドレスと一致しない場合、ネクストホップアドレスが生成されずに処理は終了する。

　ステップＳ２２８において、ネクストホップアドレス生成部１２２は、ネクストホップアドレスを以下のように生成する。
　まず、ネクストホップアドレス生成部１２２は、第Ｎ層ネットワークアドレスを表すビット列から、下位ビット列を抽出する。第Ｎ層ネットワークアドレスはステップＳ２２５で抽出されている。下位ビット列は「Ｌ＿Ｎ－Ｃ＿Ｎ」で求まるビット数を有する。抽出された下位ビット列で表されるホストアドレスをホストアドレスＨ＿Ｎと称する。
　そして、ネクストホップアドレス生成部１２２は、上位サブネットアドレスに、ホストアドレスＨ＿Ｎを組み合わせて、アドレスを生成する。生成されるアドレスがネクストホップアドレスとなる。
　ステップＳ２２８の後、処理は終了する。

　図１１に戻り、ステップＳ２３０を説明する。
　ステップＳ２３０において、パケット転送部１２３は、受信されたパケットを、ネクストホップへ転送する。

　具体的には、パケット転送部１２３は以下のように動作する。
　ステップＳ２２２（図１２参照）でネクストホップアドレスが決定された場合、パケット転送部１２３は、下位ネットワークのネクストホップへ、パケットを転送する。但し、パケットが受信された通信インタフェースがＩ／Ｆ＃２であった場合、パケット転送部１２３は、パケットを転送せずに廃棄する。
　ステップＳ２２４（図１２参照）でネクストホップアドレスが決定された場合、パケット転送部１２３は、上位ネットワークのネクストホップへ、パケットを転送する。但し、パケットが受信された通信インタフェースがＩ／Ｆ＃１であった場合、パケット転送部１２３は、パケットを転送せずに廃棄する。
　ステップＳ２２６（図１３参照）でネクストホップアドレスが生成された場合、パケット転送部１２３は、下位ネットワークのネクストホップへ、パケットを転送する。但し、パケットが受信された通信インタフェースがＩ／Ｆ＃２であった場合、パケット転送部１２３は、パケットを転送せずに廃棄する。
　ステップＳ２２８（図１３参照）でネクストホップアドレスが生成された場合、パケット転送部１２３は、パケット転送部１２３は、上位ネットワークのネクストホップへ、パケットを転送する。但し、パケットが受信された通信インタフェースがＩ／Ｆ＃１であった場合、パケット転送部１２３は、パケットを転送せずに廃棄する。

　ネクストホップアドレスが決定も生成もされなかった場合、パケット転送部１２３は以下のように動作する。
　中継装置１００が最上層の中継装置でなく、パケットが受信された通信インタフェースがＩ／Ｆ＃２であった場合、パケット転送部１２３は、上位ネットワークのデフォルトゲートウェイへ、パケットを転送する。
　中継装置１００が最上層の中継装置である場合、パケット転送部１２３は、パケットを転送せずに廃棄する。
　パケットが受信された通信インタフェースがＩ／Ｆ＃１であった場合、パケット転送部１２３は、パケットを転送せずに廃棄する。

＊＊＊実施の形態２の効果＊＊＊
　実施の形態２により、ネットワークを複数段に階層化することが可能となる。そのため、ネットワークシステム２００が適用されるシステムに柔軟に対応して、ネットワークシステム２００を構成することができる。

　中継装置１００は、ルーティングテーブルを持つ必要がないため、ルーティングテーブルを検索する処理を行う必要もない。しかし、中継装置１００は、ネクストホップのアドレスを生成してパケットを転送することが可能である。
　つまり、中継装置１００には、ルーティングテーブルのためのメモリが不要であり、且つ、ルーティングテーブルを検索するための処理の負荷がかからない。さらに、中継装置１００はルーティングテーブルを構築するために装置間で経路情報を交換する必要もないため、中継装置１００には経路情報を交換するための処理の負荷もかからない。したがって、中継装置１００に必要なリソースの量を削減することが可能である。

　実施の形態３．
　ネットワークシステム２００が冗長化されて構成された形態について、主に実施の形態１と異なる点を図１４から図１６に基づいて説明する。

＊＊＊構成の説明＊＊＊
　図１４に基づいて、中継装置１００の構成を説明する。
　中継装置１００は、さらに、冗長化部１３０を備える。
　中継プログラムは、さらに、冗長化部１３０としてコンピュータを機能させる。
　以降において説明する冗長化に関する通信および処理は、冗長化部１３０によって実行される。

　図１５に基づいて、ネットワークシステム２００の構成を説明する。
　ネットワークシステム２００は、さらに、スレーブ装置２３０を備える。なお、サブネットＮ２の構成（図１参照）については図示を省略している。

　スレーブ装置２３０は、中継装置１００Ａの代替となる中継装置１００である。
　スレーブ装置２３０は、中継装置１００Ａの上位ネットワーク（Ｎ０）と下位ネットワーク（Ｎ１）とに接続される。
　中継装置１００Ａの障害が発生した場合、スレーブ装置２３０は、中継装置１００Ａのアドレスを引き継いで、中継装置１００Ａの代わりに動作する。

　図１５において、黒丸は、中継装置１００Ａが正常に動作している間、スレーブ装置２３０ＡのＩ／Ｆ＃１が無効状態であることを意味している。

　スレーブ装置２３０の構成は、各中継装置１００の構成（図１４参照）と同じである。

＊＊＊動作の説明＊＊＊
　図１５に基づいて、中継装置１００Ａが正常に動作している場合のスレーブ装置２３０の動作を説明する。
　スレーブ装置２３０は、デフォルトゲートウェイの冗長化プロトコルに従って、中継装置１００Ａと通信する。
　具体的な冗長化プロトコルは、Ｖｉｒｔｕａｌ　Ｒｏｕｔｅｒ　Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ（ＶＲＲＰ）である。ＶＲＲＰは、ＲＦＣ２３３８によって標準化されている。
　具体的には、中継装置１００Ａが、ＶＲＲＰマスタとなり、ＶＲＲＰパケットを定期的に送信する。スレーブ装置２３０はＶＲＲＰパケットを受信する。これにより、スレーブ装置２３０は、下位ネットワーク（Ｎ１）における中継装置１００Ａのアドレス（１９２．１６８．２．１／２４）を取得することができる。

　中継装置１００Ａが正常に動作している間、サブネットＮ１と他のサブネットとの間の中継処理は、中継装置１００Ａによって行われる。また、中継処理のループを防ぐため、スレーブ装置２３０が下位ネットワーク（Ｎ１）でＶＲＲＰバックアップ動作を行っている間、スレーブ装置２３０は上位ネットワーク（Ｎ０）に対してＩ／Ｆ＃１を無効化する。

　図１６に基づいて、中継装置１００Ａの障害が発生した場合のスレーブ装置２３０の動作を説明する。
　スレーブ装置２３０は、下位ネットワーク（Ｎ１）でＶＲＲＰに従って動作することによって、ＶＲＲＰマスタとなる。そして、スレーブ装置２３０は、下位ネットワーク（Ｎ１）における中継装置１００Ａのアドレス（１９２．１６８．２．１／２４）を引き継ぐ。このとき、スレーブ装置２３０は、引き継ぐアドレスをＩ／Ｆ＃２に設定する。このアドレスは、下位ネットワーク（Ｎ１）のデフォルトゲートウェイアドレスである。
　その後、スレーブ装置２３０は、下位ネットワークにおける中継装置１００Ａのアドレス（１９２．１６８．２．１／２４）に基づいて、上位ネットワークにおける中継装置１００Ａのアドレス（１９２．１６８．０．２／２４）を引き継ぐ。このとき、スレーブ装置２３０は、引き継ぐアドレスをＩ／Ｆ＃１に設定する。そして、スレーブ装置２３０は、Ｉ／Ｆ＃１を有効化する。

　上位ネットワークにおける中継装置１００Ａのアドレスは、以下のように算出される。
　まず、スレーブ装置２３０は、下位ネットワークにおける中継装置１００Ａのアドレス（１９２．１６８．２．１／２４）から、下位ネットワークのネットワークアドレスを抽出する。抽出されるネットワークアドレスは、「１９２．１６８．２」である。
　次に、スレーブ装置２３０は、下位ネットワークのネットワークアドレス（１９２．１６８．２）から、下位ビット部分を抽出する。具体的には、スレーブ装置２３０は、下位Ｍビットを抽出する。抽出される下位Ｍビットはホストアドレスとして用いられる。ホストアドレスは「２」である。
　そして、スレーブ装置２３０は、上位ネットワークのネットワークアドレス（１９２．１６８．０）とホストアドレス（２）とを組み合わせる。得られるアドレス（１９２．１６８．０．２）が、上位ネットワークにおける中継装置１００Ａのアドレスである。

　端末装置２２０Ｃが端末装置２２０Ａへのパケットを送信した場合、中継装置１００Ｂにおけるパケット中継処理（図７参照）によって、パケットはスレーブ装置２３０へ転送される。その結果、パケットは、スレーブ装置２３０を経由して端末装置２２０Ａに到達することとなる。

＊＊＊実施例の説明＊＊＊
　実施の形態３に実施の形態２を適用してもよい。つまり、ネットワークシステム２００が複数階層のサブネットで構成されると共に、各サブネットにスレーブ装置２３０を設けてもよい。

＊＊＊実施の形態３の効果＊＊＊
　実施の形態３により、ルーティングテーブルの管理を行わないという特徴を活かしたまま、ネットワークの冗長化構成に対応することが可能となる。そして、信頼性の高いネットワークシステム２００を構築することが可能となる。

　中継装置１００は、ルーティングテーブルを持つ必要がないため、ルーティングテーブルを検索する処理を行う必要もない。しかし、中継装置１００は、ネクストホップのアドレスを生成してパケットを転送することが可能である。
　つまり、中継装置１００には、ルーティングテーブルのためのメモリが不要であり、且つ、ルーティングテーブルを検索するための処理の負荷がかからない。さらに、中継装置１００はルーティングテーブルを構築するために装置間で経路情報を交換する必要もないため、中継装置１００には経路情報を交換するための処理の負荷もかからない。したがって、中継装置１００に必要なリソースの量を削減することが可能である。

＊＊＊実施の形態の補足＊＊＊
　図１７に基づいて、中継装置１００のハードウェア構成を説明する。
　中継装置１００は処理回路１０９を備える。
　処理回路１０９は、アドレス管理部１１０とパケット中継部１２０と冗長化部１３０とを実現するハードウェアである。
　処理回路１０９は、専用のハードウェアであってもよいし、メモリ１０２に格納されるプログラムを実行するプロセッサ１０１であってもよい。

　処理回路１０９が専用のハードウェアである場合、処理回路１０９は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡまたはこれらの組み合わせである。
　ＡＳＩＣは、Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔの略称である。
　ＦＰＧＡは、Ｆｉｅｌｄ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙの略称である。

　中継装置１００は、処理回路１０９を代替する複数の処理回路を備えてもよい。複数の処理回路は、処理回路１０９の機能を分担する。

　中継装置１００において、一部の機能が専用のハードウェアで実現されて、残りの機能がソフトウェアまたはファームウェアで実現されてもよい。

　このように、中継装置１００の各機能はハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアまたはこれらの組み合わせで実現することができる。

　実施の形態は、好ましい形態の例示であり、本発明の技術的範囲を制限することを意図するものではない。実施の形態は、部分的に実施してもよいし、他の形態と組み合わせて実施してもよい。フローチャート等を用いて説明した手順は、適宜に変更してもよい。
　中継装置１００の要素である「部」は、「処理」または「工程」と読み替えてもよい。

　１００　中継装置、１０１　プロセッサ、１０２　メモリ、１０３　補助記憶装置、１０４　通信インタフェース、１０９　処理回路、１１０　アドレス管理部、１１１　アドレス情報取得部、１１２　アドレス設定部、１１３　サブネットアドレス生成部、１１４　アドレス情報提供部、１２０　パケット中継部、１２１　パケット受信部、１２２　ネクストホップアドレス生成部、１２３　パケット転送部、１３０　冗長化部、１９０　記憶部、２００　ネットワークシステム、２１０　コントローラ、２２０　端末装置、２３０　スレーブ装置。

Claims (9)

1. 　上位ネットワークと下位ネットワークとに接続されてパケットを中継する中継装置であり、
   　前記上位ネットワークのネットワークアドレスと前記上位ネットワークにおける前記中継装置のホストアドレスとを示すアドレス情報を取得するアドレス情報取得部と、
   　取得されたアドレス情報に示されるネットワークアドレスを表すビット列のうちの下位ビット部分を、取得されたアドレス情報に示されるホストアドレスを表すビット列に置き換えることによって、前記下位ネットワークのネットワークアドレスとなるサブネットアドレスを生成するサブネットアドレス生成部と、
   を備える中継装置。
2. 　前記中継装置は、さらに、
   　生成されたサブネットアドレスに基づくホストアドレス範囲から、前記下位ネットワークに接続する端末装置に割り当てるホストアドレスを選択し、生成されたサブネットアドレスと選択されたホストアドレスとを示すアドレス情報を前記端末装置に提供するアドレス情報提供部を備える
   請求項１に記載の中継装置。
3. 　前記中継装置は、さらに、
   　前記下位ネットワークに接続する前記端末装置から、前記下位ネットワークとは異なるサブネットに接続する端末装置である宛先装置へのパケットを受信するパケット受信部と、
   　受信されたパケットから前記宛先装置のアドレスを抽出し、前記宛先装置のアドレスから前記宛先装置が接続するサブネットである宛先サブネットのネットワークアドレスを抽出し、前記宛先サブネットのネットワークアドレスを表すビット列から下位ビット部分を抽出し、前記上位ネットワークのネットワークアドレスに、抽出された下位ビット部分をホストアドレスとして組み合わせて、ネクストホップアドレスを生成するネクストホップアドレス生成部と、
   　受信されたパケットを、前記上位ネットワークと前記宛先サブネットとに接続されて、且つ、生成されたネクストホップアドレスで識別される装置へ、転送するパケット転送部と、を備える
   請求項２に記載の中継装置。
4. 　前記中継装置は、階層化されたネットワークを構成する複数階層のサブネットにおいて連続する２つの階層のサブネット間に配置される
   請求項１または請求項２に記載の中継装置。
5. 　前記中継装置は、さらに、
   　パケットを受信するパケット受信部と、
   　受信されたパケットから宛先アドレスを抽出し、抽出された宛先アドレスから前記上位ネットワーク用のサブネットマスクに基づくネットワークアドレスを宛先ネットワークアドレスとして抽出し、抽出された宛先ネットワークアドレスが前記下位ネットワークのネットワークアドレスまたは前記上位ネットワークのネットワークアドレスと一致する場合、抽出された宛先アドレスをネクストホップアドレスに決定するネクストホップアドレス生成部と、
   　受信されたパケットを、決定されたネクストホップアドレスで識別される装置へ、転送するパケット転送部と、を備える
   請求項４に記載の中継装置。
6. 　前記中継装置は、第Ｎ層のサブネットと第（Ｎ＋１）層のサブネットとの間に配置され、
   　前記中継装置は、さらに、
   　パケットを受信するパケット受信部と、
   　受信されたパケットから宛先アドレスを抽出し、抽出された宛先アドレスから第Ｎ層サブネットマスクに基づくネットワークアドレスを第Ｎ層ネットワークアドレスとして抽出し、前記下位ネットワークのネットワークアドレスから前記第Ｎ層サブネットマスクに基づくネットワークアドレスを下位層ネットワークアドレスとして抽出し、前記第Ｎ層ネットワークアドレスが前記下位層ネットワークアドレスと一致する場合、抽出された宛先アドレスから第（Ｎ＋１）層サブネットマスクに基づくネットワークアドレスを第（Ｎ＋１）層ネットワークアドレスとして抽出し、抽出した第（Ｎ＋１）層ネットワークアドレスを表すビット列から下位ビット列を抽出し、前記下位ネットワークのネットワークアドレスに、抽出された下位ビット列をホストアドレスとして組み合わせて、ネクストホップアドレスを生成するネクストホップアドレス生成部と、
   　受信されたパケットを、生成されたネクストホップアドレスで識別される装置へ、転送するパケット転送部と、を備える
   請求項４に記載の中継装置。
7. 　前記中継装置は、第Ｎ層のサブネットと第（Ｎ＋１）層のサブネットとの間に配置され、
   　前記中継装置は、さらに、
   　パケットを受信するパケット受信部と、
   　受信されたパケットから宛先アドレスを抽出し、抽出された宛先アドレスから第（Ｎ－１）層サブネットマスクに基づくネットワークアドレスを第（Ｎ－１）層ネットワークアドレスとして抽出し、前記上位ネットワークのネットワークアドレスから前記第（Ｎ－１）層サブネットマスクに基づくネットワークアドレスを上位層ネットワークアドレスとして抽出し、前記第（Ｎ－１）層ネットワークアドレスが前記上位層ネットワークアドレスと一致する場合、抽出された宛先アドレスから第Ｎ層サブネットマスクに基づくネットワークアドレスを第Ｎ層ネットワークアドレスとして抽出し、抽出した第Ｎ層ネットワークアドレスを表すビット列から下位ビット列を抽出し、前記上位ネットワークのネットワークアドレスに、抽出された下位ビット列をホストアドレスとして組み合わせて、ネクストホップアドレスを生成するネクストホップアドレス生成部と、
   　受信されたパケットを、生成されたネクストホップアドレスで識別される装置へ、転送するパケット転送部と、を備える
   請求項４に記載の中継装置。
8. 　請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の中継装置と、
   　前記上位ネットワークと前記下位ネットワークとに接続され、前記中継装置の障害が発生した場合に前記中継装置のアドレスを引き継いで前記中継装置の代わりに動作するスレーブ装置と、
   を備えるネットワークシステム。
9. 　前記スレーブ装置は、前記中継装置が正常に動作している間に前記下位ネットワークにおける前記中継装置のアドレスを取得し、前記中継装置の障害が発生した場合に前記下位ネットワークにおける前記中継装置のアドレスを引き継ぐと共に前記下位ネットワークにおける前記中継装置のアドレスに基づいて前記上位ネットワークにおける前記中継装置のアドレスを引き継ぐ
   請求項８に記載のネットワークシステム。

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