20052005 年度年度卒業研究卒業研究

Mobile IPv6Mobile IPv6 の技術的な説明の技術的な説明

20052005 年度年度卒業研究卒業研究

Mobile IPv6Mobile IPv6 の技術的な説明の技術的な説明

能登研究室 能登研究室 200203065200203065斉藤 隼人斉藤 隼人

MIPv6 の技術的な説明

• 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。

Home Agent(HA)

DHCPv6 Server

Home Link

Mobile Node(MN)

Mobile Node(MN)

Correspondent Node(CN)

Foreign Link

MIPv6 の技術的な説明

• 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。

Home Agent(HA)

DHCPv6 Server

Home Link

Mobile Node(MN)

Mobile Node(MN)

Correspondent Node(CN)

Foreign Link

MIPv6 の技術的な説明

• 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。

Home Agent(HA)

DHCPv6 Server

Home Link

Mobile Node(MN)

Mobile Node(MN)

Correspondent Node(CN)

Foreign Link

MIPv6 の技術的な説明

• 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。

Home Agent(HA)

DHCPv6 Server

Home Link

Mobile Node(MN)

Mobile Node(MN)

Correspondent Node(CN)

Foreign Link

MIPv6 の技術的な説明

• 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。

Home Agent(HA)

DHCPv6 Server

Home Link

Mobile Node(MN)

Mobile Node(MN)

Correspondent Node(CN)

Foreign LinkHoA

MIPv6 の技術的な説明

• 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。

Home Agent(HA)

DHCPv6 ServerHome Link

Mobile Node(MN)

Mobile Node(MN)

Correspondent Node(CN)

Foreign LinkHoA

CoA

MIPv6 の技術的な説明

• 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。

Home Agent(HA)

DHCPv6 ServerHome Link

Mobile Node(MN)

Mobile Node(MN)

Correspondent Node(CN)

Foreign LinkBinding Update

HoA:xxxx.xxxx…

CoA:yyyy.yyyy…

MIPv6 の技術的な説明

• 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。

Home Agent(HA)

DHCPv6 ServerHome Link

Mobile Node(MN)

Mobile Node(MN)

Correspondent Node(CN)

Foreign Link

From:CN

To:MN HoA

MIPv6 の技術的な説明

• 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。

Home Agent(HA)

DHCPv6 ServerHome Link

Mobile Node(MN)

Mobile Node(MN)

Correspondent Node(CN)

Foreign Link

From:CN

To:MN HoA

From:HA

To:MN CoA

MIPv6 の技術的な説明

• 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。

Home Agent(HA)

DHCPv6 ServerHome Link

Mobile Node(MN)

Mobile Node(MN)

Correspondent Node(CN)

Foreign Link

From:CN

To:MN HoA

From:HA

To:MN CoA

MIPv6 の技術的な説明

• 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…

Home Agent(HA)

DHCPv6 ServerHome Link

Mobile Node(MN)

Mobile Node(MN)

Correspondent Node(CN)

Foreign Link

From:MN HoA

To:CN

MIPv6 の技術的な説明

• 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。

Home Agent(HA)

DHCPv6 ServerHome Link

Mobile Node(MN)

Mobile Node(MN)

Correspondent Node(CN)

Foreign Link

From:MN CoA

To:CN Home Address

Header.

MIPv6 の技術的な説明

• 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。

Home Agent(HA)

DHCPv6 ServerHome Link

Mobile Node(MN)

Mobile Node(MN)

Correspondent Node(CN)

Foreign Link

MIPv6 の技術的な説明

• 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。

Home Agent(HA)

DHCPv6 ServerHome Link

Mobile Node(MN)

Mobile Node(MN)

Correspondent Node(CN)

Foreign Link

Binding Update

HoA:xxxx.xxxx…

CoA:yyyy.yyyy…

Binding Update

HoA:uuuu.uuuu…

CoA:vvvv.vvvv…

Binding Update

HoA:pppp.pppp…

CoA:qqqq.qqqq…

MIPv6 の技術的な説明

• 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。

Home Agent(HA)

DHCPv6 ServerHome Link

Mobile Node(MN)

Mobile Node(MN)

Correspondent Node(CN)

Foreign Link

MIPv6 の技術的な説明

• 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。

Home Agent(HA)

DHCPv6 ServerHome Link

Mobile Node(MN)

Mobile Node(MN)

Correspondent Node(CN)

Foreign Link

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。