Transcript Mobile IPv6の技術的解説

2005年度
卒業研究
Mobile IPv6の技術的な説明
能登研究室 200203065
斉藤 隼人
MIPv6の技術的な説明
Correspondent Node(CN)
Home Agent(HA)
Home Link
DHCPv6 Server
Mobile Node(MN)
Foreign Link
Mobile Node(MN)
• まず『MIPv6』では、
移動するノード：
Mobile Node(MN)、
ホームエージェント：
Home Agent(HA)、
そして通信相手：
Correspondent
Node(CN)の3者が
登場する。
MIPv6の技術的な説明
Correspondent Node(CN)
Home Agent(HA)
Home Link
DHCPv6 Server
Mobile Node(MN)
Foreign Link
Mobile Node(MN)
• MNは、複数の無線
ネットワーク(Link)を
移動しながら通信す
る、移動端末である。
MIPv6の技術的な説明
Correspondent Node(CN)
Home Agent(HA)
Home Link
DHCPv6 Server
Mobile Node(MN)
Foreign Link
Mobile Node(MN)
• HAは、MNが本来属し
ている無線ネットワーク
(Home Link)で、MNが
そのHome Linkから別
の無線ネットワーク
(Foreign Link)へ離れ
ると、HAがパケットの
代理送受信を行う。
MIPv6の技術的な説明
Correspondent Node(CN)
Home Agent(HA)
Home Link
DHCPv6 Server
Mobile Node(MN)
Foreign Link
Mobile Node(MN)
• CNは、前述のMNの
通信相手で、CNは
固定もしくは別の
MNのいずれかであ
る。
MIPv6の技術的な説明
Correspondent Node(CN)
Home Agent(HA)
Home Link
DHCPv6 Server
Mobile Node(MN)
HoA
Foreign Link
Mobile Node(MN)
• MNはHome Linkにい
るときは、その時Home
Link上でのアドレス、
ホームアドレス(Home
Address:HoA)を以っ
てCNと通信を行う。
MIPv6の技術的な説明
Correspondent Node(CN)
Home Agent(HA)
Home Link
DHCPv6 Server
CoA
Mobile Node(MN)
HoA
Foreign Link
Mobile Node(MN)
• そこでMNがForeign
Linkへ移動すると、
Foreign Link上のア
ドレスすなわち気付
けアドレス(Care-of
Address:CoA)を
Foreign Link上の
DHCPサーバから取
得する。
MIPv6の技術的な説明
Correspondent Node(CN)
Home Agent(HA)
Home Link
DHCPv6 Server
• 次にMNはHAに、
HoAと現在のCoAの
対応表であるBinding
Update(BU)を送信
する。
Mobile Node(MN)
Foreign
LinkUpdate
Binding
HoA:xxxx.xxxx…
CoA:yyyy.yyyy…
Mobile Node(MN)
MIPv6の技術的な説明
Correspondent Node(CN)
From:CN
Home Agent(HA)
To:MN HoA
Home Link
DHCPv6 Server
Mobile Node(MN)
Foreign Link
Mobile Node(MN)
• そこでCNがMN宛
(HoA宛)にパケットを
送信してきた場合、一
旦HAはそのパケット
を代理受信する。
MIPv6の技術的な説明
From:HA
Correspondent Node(CN)
To:MN CoA
From:CN
Home
Agent(HA)
To:MN HoA
Home Link
DHCPv6 Server
Mobile Node(MN)
Foreign Link
Mobile Node(MN)
• 次に、そのパケットを、
送信元をHAのアドレ
ス、送信宛をMNの気
付けアドレス(CoA)と
して、カプセル化を
行って送信する。
MIPv6の技術的な説明
Correspondent Node(CN)
Home Agent(HA)
Home Link
DHCPv6 Server
Mobile Node(MN)
Foreign Link
From:HA
To:MN CoA
Mobile Node(MN)
From:CN
To:MN HoA
• その後MNは、カプセ
ルを解き、CNから送
信されたパケットを受
信する。
MIPv6の技術的な説明
Correspondent Node(CN)
Home Agent(HA)
Home Link
DHCPv6 Server
Mobile Node(MN)
• 逆に、MNからCNへ
パケットを送信する際
には、送信元アドレス
を自分のMNのHoA,
宛先をCNのアドレス
にして送信するが…
Foreign Link
From:MN HoA
To:CN
Mobile Node(MN)
MIPv6の技術的な説明
Correspondent Node(CN)
Home Agent(HA)
Home Link
DHCPv6 Server
Mobile Node(MN)
Foreign Link
• 実際にはパケットの送
信元がMNのCoA、宛
先がCNで、さらに送
信するパケットに、
Home Addressオプ
ションを備えた拡張
ヘッダが組み込まれる。
From:MN CoA
To:CN
Mobile Node(MN)
Home Address
Header.
MIPv6の技術的な説明
Correspondent Node(CN)
Home Agent(HA)
Home Link
DHCPv6 Server
Mobile Node(MN)
Foreign Link
Mobile Node(MN)
• したがって、MIPv6で
は、CNからMNへは
HA経由でパケットのト
ンネリング利用で、一
方MNからCNへは、
Home Addressオプ
ションを利用して通信
が直接行われる。これ
を三角経路と呼ぶ。
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Correspondent Node(CN)
Home Agent(HA)
Home Link
DHCPv6 Server
Mobile Node(MN)
Foreign Link
• が、しかし！！渋谷や
横浜のような繁華街、
新幹線や航空機など
数百km/hで移動する
場合、個々のHAに対
し、BUが頻繁に行わ
れる。
Binding Update
Binding Update
HoA:pppp.pppp…
Binding Update
HoA:uuuu.uuuu…
CoA:qqqq.qqqq…
HoA:xxxx.xxxx…
CoA:vvvv.vvvv…
MobileCoA:yyyy.yyyy…
Node(MN)
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Correspondent Node(CN)
Home Agent(HA)
Home Link
DHCPv6 Server
Mobile Node(MN)
Foreign Link
Mobile Node(MN)
• HAはBUのみならず、
CNとMNの送受信に
用いられるパケットの
カプセル化・カプセル
化解除を行っているの
で、BUが頻繁に発生
すると、HAの遅延が
増大してしまう。
MIPv6の技術的な説明
Correspondent Node(CN)
Home Agent(HA)
Home Link
DHCPv6 Server
Mobile Node(MN)
Foreign Link
Mobile Node(MN)
• そこで、IPv6の経路
最適化機能を用いれ
ば、CNからMNへの
直接通信を行うことも
可能である。
• 事前に、MNはCNへ
BUを送信し、往復経
路確認(Return
Routability)が行わ
れていることが前提。
MIPv6の技術的な説明
• 通常、経路を最適化するにあたり、MNは
CNに認証情報を送信し、BUをCNへ送信
して直接通信を可能にすることで、HAを
経由しない経路を確保した。
MIPv6の技術的な説明
• しかし、繁華街のようにMNが集中する場
所や、新幹線のように高速で移動するMN
のように、負荷をもたらしやすいMN環境
や、将来モバイルネットワークの普及と増
加を考えると、単一のHAでの処理では限
界がある。
MIPv6の技術的な説明
• そこでHAを階層化し、HAの下に
Mobility Anchor Point(MAP)と呼ばれる、
狭範囲におけるMobile IPv6の管理を行
う、階層化モバイルIPv6(Hierarchial
Mobile IPv6:HMIPv6)と呼ばれるプロト
コルが登場した。
MIPv6の技術的な説明
• HMIPv6を用いることで、高速なハンド
オーバーや、経路制御の簡素化を行うこ
とが可能になっている。