Mobile IP の概要 情報通信ネットワーク特論
2004/4/21 情報通信ネットワーク特論 2 移動体通信の現状 ノード型コンピュータの小型化 軽量化 無線ネットワーク環境が普及 既存の IP 通信では 移動すると通信を継続することができない 自由に移動しながらネットワークに接続例 : IP 携帯電話 Mobile IP アプリケーションを再起動したり 継続中の通信を妨げることなく 作業場所を移動できるようにする技術
2004/4/21 情報通信ネットワーク特論 3 IP によるネットワーク ノード ( ホスト ルータ ) は IP アドレスを持つ IP アドレスは ネットワーク上のどの位置にいるかを示す すべてのデータはパケットとして送られている IP ヘッダ内の宛先 IP アドレスに従ってパケットを届ける ホスト 1 10.1.1.1 ルータ 10.1.2.1 ホスト 2 10.1.1.30 10.1.2.10 宛先 IPアドレス : 10.1.2.10 送信元 IPアドレス : 10.1.1.30
2004/4/21 情報通信ネットワーク特論 4 IP における経路制御 経路制御 ( ルーティング ) ルータは次にどのルータにパケットを配送するかを経路表を見て判断 ホスト 1 ルータAの経路制御表 IPアドレス 次のルータ 10.1.0.0/24 ルータA 10.1.2.0/24 ルータB 10.1.3.0/24 ルータC 10.1.1.30 10.1.0.2 ルータA 10.1.1.1 10.1.0.1 ルータ B 10.1.2.1 ホスト2 10.1.2.10 宛先 IPアドレス : 10.1.2.10 送信元 IPアドレス : 10.1.1.30 10.1.0.3 ルータ C 10.1.3.1
2004/4/21 情報通信ネットワーク特論 5 もしノードが移動すると ホスト 1 ルータAの経路表 IPアドレス 次のルータ 10.1.0.0/24 ルータA 10.1.2.0/24 ルータB 10.1.3.0/24 ルータC 10.1.0.2 ルータA 10.1.1.1 10.1.0.1 パケットが届かない!! ルータ B 10.1.2.1 ホスト2 10.1.2.10 10.1.1.30 宛先 IPアドレス : 10.1.2.10 送信元 IPアドレス : 10.1.1.30 10.1.0.3 ルータ C 10.1.3.1 このパケットを移動ノードへ届ける Mobile IP
2004/4/21 情報通信ネットワーク特論 6 IP アドレスの二重性 TCP/IP における ノード識別子 IP アドレス サブネットの位置を示すネットワーク部を含む ノード位置指示子 IP アドレスが変化してしまうと ノード位置指示子の変更 パケットが届かなくなる ノード識別子の変更 端末を認識できなくなる
2004/4/21 情報通信ネットワーク特論 7 可搬性 Mobile IP の必要性 DHCP を使い 移動先で動的に IP アドレスを取得しなおすことで移動先からネットワークに接続することが可能 移動ノードへの発呼ができない (IP アドレスがわからないため ) 移動前後では通信を継続することができない 移動透過性 (Mobile IP) 移動しても同じIPアドレス ( ネットワーク識別子 ) を使用する 移動ノードに対する発呼が可能 移動前後で通信を継続することが可能
2004/4/21 情報通信ネットワーク特論 8 Mobile IP IETF (Internet Engineering Task Force ) の Mobile IP WG で議論 規定されている インターネット上でノードの移動透過性を IP 層で保証するプロトコル サブネット間の移動をサポート アプリケーションは移動を気にする必要なく継続可能 移動しても通信は継続可能 通信相手からは移動していないように見える
2004/4/21 情報通信ネットワーク特論 9 Mobile IP の関連 RFC IP Mobility Support (RFC3344) Mobile IPの基本動作 obsoletes (RFC2002,RFC3320) ICMP Router Discovery Messages (RFC1256) ルータ広告 IP Encapsulation within IP (RFC2003) パケットのカプセル化 Mobile IP の拡張機能 RFC2794 RFC3012 RFC3024 他多数
2004/4/21 情報通信ネットワーク特論 10 Mobile IP の仕組みの理解 Mobile IP の仕組みは郵便の転送と同じ考え方 B さんの実家宛 B さんの実家 実家に届いた手紙を封筒に入れて 出張先に送ってもらう 出張先の住所を知らせておく A さん ( 差出人 ) 返信の手紙はそのまま送ればよい 差出人の住所を実家にしておけば A さんは B さんが実家にいると思う B さん ( 受取人 ) 出張先 出張先に届いた封筒から手紙を取り出す
2004/4/21 情報通信ネットワーク特論 11 Mobile IP の用語 1 Mobile IP に必要な機器 Mobile Node (MN) 移動ノード (Mobile IP を使用できる移動ノード ) Correspondent Node (CN) MN の通信相手となるノード Home Agent (HA) MN のホームネット上にあって 現在位置を管理 パケットを代理受信して MN へ転送する Foreign Agent (FA) MN の訪問先にあって MN に現在位置を通知 MN 宛データの転送を支援する
2004/4/21 情報通信ネットワーク特論 12 Mobile IP の用語 2 Mobile IP で使用するアドレス Home Address (HoA) MNが使い続けるアドレス MNを識別するためのアドレス( ノード識別子 ) Care-of-Address (CoA) MNが移動したサブネットで使用するアドレス パケットを転送するためのアドレス ( 位置指示子 )
2004/4/21 情報通信ネットワーク特論 13 FA モード 2 つの動作モード (FA の有無 ) 訪問ネットにForeign Agentが存在する CoAはFAより通知される FAが HA 発のデータをデカプセルし リンク層アドレスで MNに配送する Co-located Care-of Address モード 訪問ネットにFAが存在せずMNがFAを兼ねる CoAはMN 自身がDHCPなどで獲得する 移動先の制約はないが 訪問するMN 毎に1つアドレスを浪費する
2004/4/21 情報通信ネットワーク特論 14 FA モード 2 MNのホーム宛 (HoA 宛 ) にパケットを送信 FA がある場合 HA 3 HAが代理受信 MN CN 4 5 このパケットをカプセル化 FAへトンネリング転送 移動 Agent Advertisement 1 CoAを取得 FA MN 6 カプセル化を解除して MNへ配送
2004/4/21 情報通信ネットワーク特論 15 Co-located Care-of address モード 2 MNのホーム宛 (HoA 宛 ) にパケットを送信 FA が無い場合 HA 3 HAが代理受信 MN CN 4 5 このパケットをカプセル化 MNへトンネリング転送 移動 1 6 自分でカプセル化を解除 MN CoA を DHCP で取得 DHCP サーバ
2004/4/21 情報通信ネットワーク特論 16 Mobile IP の基本動作 FA の発見 (Agent Discovery ) CoA の取得 HA への登録 (Registration ) データ通信 MN のパケット受信 HAによる代理受信 IP-in-IPカプセル化転送 MN のパケット送信
2004/4/21 情報通信ネットワーク特論 17 FA の発見 CoA の取得 MN は移動したら FA を探索 FA から定期的に Agent Advertisement ( エージェント広告 ) がマルチキャストされている Agent Advertisement FA FAのアドレス :... CoA (Care-of-address):... MN Agent Advertisement を受信できなければ MN 側から Agent Solicitation で要求 CoA の設定 エージェント広告に CoA の情報が含まれているのでそれを自分の CoA として設定
2004/4/21 情報通信ネットワーク特論 18 HA への登録 FA を経由して HA へ現在の位置 (CoA) を登録する HA は CoA と HoA の関連付け ( バインディング ) を行う バインディング 登録要求の確認 登録要求 (FA-HA) 登録要求 (MN-FA) HA 登録応答 (FA-HA) FA 登録応答 (MN-FA) MN
2004/4/21 情報通信ネットワーク特論 19 HA による代理受信 MN のパケット受信 HoA 宛のパケットを HA が受信 HA から FA へのカプセル化転送 バインディングを確認し CoA 宛へカプセル化転送 IP-in-IP カプセル化 IP パケットにさらに IP ヘッダを加える IPヘッダ宛先 :HoA 送信元 :CNのアドレス データ IPヘッダ宛先 :HoA 送信元 :CNのアドレス IPヘッダ宛先 :HoA 送信元 :CNのアドレス データ カプセル開放し MN へ転送 CN HA FA MN
2004/4/21 情報通信ネットワーク特論 20 MN のパケット送信 通常と同様にして送信する ただし 送信元アドレスは HoA CN から見ると MN は移動していないように見える IPヘッダ宛先 : CNのアドレス送信元 :HoA データ CN MN
2004/4/21 情報通信ネットワーク特論 21 Mobile IP の通信経路 三角経路 最終的に Mobile IP の通信経路は HA を経由した三角形の経路を通る HA CN FA MN
2004/4/21 情報通信ネットワーク特論 22 Mobile IPv4 の問題点 冗長な三角経路 遅延増加 通信効率の低下 送信元アドレス詐欺攻撃との誤認 悪意を持つノードが 自分の送信元アドレスを偽ってパケット送信する攻撃と区別がつかないため パケットフィルタリングの対象になってしまう
2004/4/21 情報通信ネットワーク特論 23 Mobile IPv6 移動後の IP アドレスを自動的に取得 IPv4 と異なり FA は不要 通信開始時のみ HA を経由し その後はエンド エンドの通信が可能 通信開始時 HA CN MN
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