2005 年度 卒業研究 Mobile IPv6 の技術的な説明

1. 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

2. MIPv6の技術的な説明 Correspondent Node(CN) • 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) Home Link DHCPv6 Server Mobile Node(MN) Foreign Link Mobile Node(MN)

3. MIPv6の技術的な説明 Correspondent Node(CN) • 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) Home Link DHCPv6 Server Mobile Node(MN) Foreign Link Mobile Node(MN)

4. MIPv6の技術的な説明 Correspondent Node(CN) • 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) Home Link DHCPv6 Server Mobile Node(MN) Foreign Link Mobile Node(MN)

5. MIPv6の技術的な説明 Correspondent Node(CN) • 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) Home Link DHCPv6 Server Mobile Node(MN) Foreign Link Mobile Node(MN)

6. MIPv6の技術的な説明 Correspondent Node(CN) • 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) Home Link DHCPv6 Server Mobile Node(MN) Foreign Link HoA Mobile Node(MN)

7. MIPv6の技術的な説明 Correspondent Node(CN) • 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) Home Link DHCPv6 Server CoA Mobile Node(MN) Foreign Link HoA Mobile Node(MN)

8. MIPv6の技術的な説明 Correspondent Node(CN) • 次にMNはHAに、HoAと現在のCoAの対応表であるBindingUpdate(BU)を送信する。 Home Agent(HA) Home Link DHCPv6 Server Mobile Node(MN) Foreign Link Binding Update HoA:xxxx.xxxx… CoA:yyyy.yyyy… Mobile Node(MN)

9. MIPv6の技術的な説明 Correspondent Node(CN) • 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。 From:CN To:MN HoA Home Agent(HA) Home Link DHCPv6 Server Mobile Node(MN) Foreign Link Mobile Node(MN)

10. MIPv6の技術的な説明 Correspondent Node(CN) • 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。 From:HA To:MN CoA Home Agent(HA) From:CN To:MN HoA Home Link DHCPv6 Server Mobile Node(MN) Foreign Link Mobile Node(MN)

11. MIPv6の技術的な説明 Correspondent Node(CN) • 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) Home Link DHCPv6 Server Mobile Node(MN) Foreign Link From:HA To:MN CoA Mobile Node(MN) From:CN To:MN HoA

12. MIPv6の技術的な説明 ？ Correspondent Node(CN) • 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) Home Link DHCPv6 Server Mobile Node(MN) Foreign Link From:MN HoA To:CN Mobile Node(MN)

13. MIPv6の技術的な説明 ←これ Correspondent Node(CN) • 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) Home Link DHCPv6 Server Mobile Node(MN) Foreign Link From:MN CoA To:CN Home Address Header. Mobile Node(MN)

14. MIPv6の技術的な説明 Correspondent Node(CN) • 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) Home Link DHCPv6 Server Mobile Node(MN) Foreign Link Mobile Node(MN)

15. MIPv6の技術的な説明 Correspondent Node(CN) • 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) Home Link DHCPv6 Server Mobile Node(MN) Foreign Link Binding Update HoA:pppp.pppp… CoA:qqqq.qqqq… Binding Update HoA:uuuu.uuuu… CoA:vvvv.vvvv… Binding Update HoA:xxxx.xxxx… CoA:yyyy.yyyy… Mobile Node(MN)

16. MIPv6の技術的な説明 Correspondent Node(CN) • 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) Home Link DHCPv6 Server Mobile Node(MN) Foreign Link Mobile Node(MN)

17. MIPv6の技術的な説明 Correspondent Node(CN) • 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) Home Link DHCPv6 Server Mobile Node(MN) Foreign Link Mobile Node(MN)

18. 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。

19. 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。

20. 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。

21. 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。