DE69431587T2

DE69431587T2 - Skalierbares und effizientes Intra-Gebiet Mobile-IP Schema mit Tunneling

Info

Publication number: DE69431587T2
Application number: DE69431587T
Authority: DE
Inventors: Ashar Aziz
Original assignee: Sun Microsystems Inc
Current assignee: Sun Microsystems Inc
Priority date: 1993-09-29
Filing date: 1994-02-22
Publication date: 2003-06-18
Anticipated expiration: 2014-02-23
Also published as: EP0655847A3; JP3518775B2; JPH07170286A; EP0655847B1; DE69431587D1; EP0655847A2; US5325362A

Description

1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Netzübergangs- bzw. IP-Protokolle, und insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein mobiles Netzwerksystem, welches die Verfolgung und Lokalisierung von ein Internet-Protokoll verwendenden mobilen Hosts (MH) gestattet.

2. Technischer Hintergrund

Historisch betrachtet, waren mit einem Netzwerk gekoppelte Computer an festen Positionen auf dem Netzwerk angeordnet und nicht problemlos an neue Standorte zu bewegen. Die Verlagerung eines festen Host-Computers erforderte das Abschalten des Host-Systems und die physische Bewegung des Systems zu einem anderen Standort auf dem Netzwerk. Der verlagerte Host-Computer wurde dann für seinen neuen Netzwerkstandort neu gebootet und rekonfiguriert. Das Aufkommen tragbarer Computer mit der Leistung herkömmlicher Tischarbeitsstationen (desktop workstations) hat die problemlose Verlagerung der beweglichen Hosts von einem Netzwerk zu einem anderen ermöglicht. Jedoch hat die problemlose Verlagerung der tragbaren Maschine über Netzwerke hinweg zu Problemen bei der Verfolgung und Lokalisierung der mobilen Maschine über die Netzwerke hinweg geführt. Wenn beispielsweise ein Benutzer einer tragbaren Laptop-Arbeitsstation seine Maschine von einem Netzwerk in Palo Alto in Kalifornien nach Bangkok in Thailand befördert, muss das Netzwerk in Bangkok in Kenntnis gesetzt werden, dass der mobile Host nun mit seinem Netzwerk gekoppelt ist, und das Netzwerk von Palo Alto muss ebenfalls so programmiert werden, daß es alle Nachrichten ("IP-Pakete"), die für den mobilen Host bestimmt sind, an das Netzwerk in Bangkok sendet.
Es wurde eine Reihe von Vorschlägen gemacht, um mobile IP-Knoten zu vorhandenen Festknoten-IP-Netzwerken hinzuzufügen (Siehe beispielsweise John Ioannidis, Dan Duchamp, Gerald Q. Maguire, Jr., "IP-based Protocols For Mobile Internetworking", Berichte der SIGCOMM '91-Konferenz: Communcation Architectures & Protocols, Seiten 235-245, ACM, September 1991 (nachstehend bezeichnet als das "Columbia"- System); Fumio Teraoka, Yasuhiko Yokote, Mario Tokoro, "A Network Architecture Providing Host Migration Transparency", Berichte der SIGCOMM '91-Konferenz: Communcation Architectures & Protocols, Seiten 209-220, ACM, September 1991 (nachstehend bezeichnet als "Teraoka"); C. Perkins, Yakov Rekhter, "Use Of IP Loose Source Routing For Mobile Hosts", Entwurf RFC (nachstehend bezeichnet als "Perkins").
Das "Columbia"-System basiert auf dem IP-in-IP-Kapselungs-Konzept ("Tunnelung"), welches die mit IP-Optionen (Siehe beispielsweise Teraoka und Perkins) verbundenen Probleme vermeidet. Das Columbia-System arbeitet effizient für kleine Campus-Umgebungen und Intra-Campus-Mobilität. Wie jedoch beschrieben werden wird, kehrt Columbia im Falle einer Inter-Campus-Mobilität zu sehr suboptimalen Routen zurück. Die vorliegende Erfindung offenbart Verfahren, durch welche das Columbia-System erweitert werden kann, um optima lere Routen im Falle der Inter-Campus-Mobilität bereitzustellen, was hierin als "Fernbereich"-Mobilität neu definiert wird.
Die vorliegende Erfindung wird durch hierarchisches Festknoten-Routing, wie in OSPF definiert, inspiriert. (Siehe beispielsweise J. Moy, "OSPF Version 2", Internet RCF 1248, Juli 1991.) Ein Unterschied zwischen der vorliegenden Erfindung und hierarchischen Systemen, die für Festknoten- Routing (wie beispielsweise OSPF) eingesetzt werden, besteht darin, dass Mobilitäts-Routen-Aktualisierungsinformationen nicht über unnötige Routen strömen. Stattdessen werden gemäß der vorliegenden Erfindung Mobilitäts-Routen-Aktualisierungsinformationen auf aktiven Kommunikationswegen zurückübertragen. Dies dient der Minimierung der Belastung des Netzwerks aufgrund von Steuerinformationen. Von der vorliegenden Erfindung wird ein Zwei-Ebenen-Tunnelungs-System bzw. -Schema eingesetzt, um IP-Pakete an den mobilen Fernbereich- Host zu übermitteln. In dem man sich eine spezielle Mobilitätsunterstützungsfunktionalität in Routing-Einheiten an den Grenzen der Hierarchie ausdenkt, werden viel effizientere Routen zu mobilen Fernbereich-Knoten erreicht.
Im Columbia-System managen spezielle Router, die als Mobilitätsunterstützungs-Router (MSRs) bezeichnet werden, die Verfolgung mobiler Knoten und ermöglichen die Übermittlung von IP-Paketen an diese mobilen Knoten. Mobile Knoten befinden sich auf speziellen IP-"Subnetzen", so dass Datenpakete, die für dieses Subnetz bestimmt sind, damit enden, dass sie durch einen MSR geleitet werden. (MSRs machen sich selbst gegenüber den Netzwerken bekannt, und zwar als direkt an dieses spezielle "Subnetz" angeschlossen. Wenn ein MSR ein Paket für einen mobilen Knoten empfängt, dessen Standort er nicht kennt, sendet er gleichzeitig (multicast) eine WHO_HAS-Anfrage an alle MSRs in seinem Campus. (Der Begriff "Campus" ist im Columbia-System aus der Routing-Perspektive nicht genau definiert. Standardmäßig ist es die Menge von MSRs, die in einer bestimmten Weise zusammenwirken.) Ein mobiler Knoten ist immer direkt durch einen der MSRs an das Netzwerk angeschlossen. Wenn dieser MSR die WHO_HAS-Anfrage empfängt, antwortet er mit einem I_HAVE-Paket, was tatsächlich bestätigt, dass er diesen MH bedient. Wenn der anfragende MSR den aktuellen Standort des MH erfährt, kapselt bzw. zweifachverpackt er für den MH bestimmte IP-Pakete in IP-Paketen, die für den antwortenden MSR bestimmt sind. Dieser MSR entkapselt dann die Pakete und übermittelt sie direkt an den MH, da er direkt an den MH angeschlossen ist, für den Fall, dass der MH sich noch in seinem Heim-Campus- Netzwerk befindet.
Darüber hinaus dient beim Columbia-System im Fall der (als POPUP-Szenario bezeichneten) Inter-Campus-Mobilität ein speziell bezeichneter MSR im Heimbereich des MH dazu, die für diesen MH bestimmten Pakete zu erfassen. Alle für diesen MH bestimmten Pakete von anderen Campus, und selbst von dem Campus, in dem sich der MH aktuell befindet, werden durch den bezeichneten MSR geleitet. Es wurde festgestellt, dass dieser Aspekt des Columbia-Systems zu sehr suboptimalen Routen führen kann. Man nehme beispielsweise an, dass ein Stationärer Host (SH-Einrichtung) den Wunsch hat, IP-Datenpakete an einen MH zu senden, der zu einem Subnetz, das ein Subnetzwerk ("Sprung") von diesem SH entfernt ist, gewandert ist, und der Heim-Campus des MH sich auf der anderen Seite des Landes befindet. Für diesen MH bestimmte Pakete, werden an das Heim-Campus-Netzwerk des MH gesendet und über das Land hinweg zu dem Campus, wo der MH lokalisiert ist, zurückgetunnelt. Dieser Prozess führt zu zwei Paket-Landüberquerungen, obwohl die ideale Route nur ein Sprung weit ist und die Verwendung einer Fernbereich-Verbindung nicht erforderlich macht.
Weitere Beispiele für bekannte Anordnungen sind beschrieben in: COMPUTER COMMUNICATIONS REVIEW, Bd. 21, Nr. 4, 1. September 1991, Seiten 235-245; XP000234940 IOANNIDIS J. et al:, IP-BASED PROTOCOLS FOR MOBILE INTERNETWORKING'; EP 0 458 120 (IBM) und PROCEEDINGS OF THE FOURTH WORKSHOP ON FUTURE TRENDS OF DISTRIBUTED COMPUTING SYSTEMS (KAT. NR. 93TH0574-4), LISSABON, PORTUGAL, 22.-24. SEPT. 1993, ISBN 0- 8186-4430-3, 1993, LOS ALAMOS, CA, USA, IEEE COMPUT. SOC. PRESS, USA, Seiten 428-434, XP002014836 ZITTERBART M. et al: "Mobility support in open bridged networks".
Wie beschrieben werden wird, stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren für die Intra-Domain-Tunnelung in einem mobilen IP-System bereit, das effizienter als das Columbia-System oder sonstige bekannte Systeme ist.

ZUSAMMENFASSENDE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung stellt ein verbessertes Verfahren und Einrichtung zur netzüberschreitenden Kommunikation zwischen festen und mobilen Host-Datenverarbeitungseinrichtungen bereit. Ein Heimnetzwerk enthält wenigstens einen Mobilitätsunterstützungs-Grenzrouter (MSBR), der zwischen dem Heimnetzwerk und einem OSPF-Backbone-Netzwerk eingekoppelt ist. Ein Neuer Netzwerkbereich enthält ebenfalls wenigstens einen MSBR, der zwischen dem Neuen Netzwerkbereich und dem OSPF-Backbone-Netzwerk eingekoppelt ist. Ein drittes Netzwerk, das als "Anderer" Netzwerkbereich bezeichnet wird, enthält einen MSBR, der zwischen dem Anderen Netzwerkbereich und dem OSPF-Backbone-Netz eingekoppelt ist. Eine mobile Host (MH)-Datenverarbeitungseinrichtung kann sich zwischen den drei oder mehr Netzwerken bewegen und weiterhin mit allen anderen mit den Netzwerken gekoppelten festen und mobilen Datenverarbeitungseinrichtungen kommunizieren.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein System bereitgestellt, welches ein erstes Netzwerk und ein zweites Netzwerk umfasst, die zum Kommunizieren miteinander gekoppelt sind, wobei das erste Netzwerk eine erste Host-Datenverarbeitungseinrichtung (Host-DP-Einrichtung) und eine mobile Host-Datenverarbeitungseinrichtung (MH-Datenverarbeitungseinrichtung) enthält, wobei die erste Datenverarbeitungseinrichtung mit der mobilen Host-Datenverarbeitungseinrichtung kommuniziert, sobald die mobile Host-Datenverarbeitungseinrichtung zu dem zweiten Netzwerk bewegt wird und mit diesem kommuniziert, wobei das System gekennzeichnet ist durch:
einen ersten Mobilitätsunterstützungs-Grenzrouter (MSBR) und einen ersten Mobilitätsunterstützungs-Router (MSR), die mit dem ersten Netzwerk gekoppelt sind;
einen zweiten MSBR und einen zweiten MSR, die mit dem zweiten Netzwerk gekoppelt sind;
wobei die erste Host-DP-Einrichtung ein Datenpaket an den mit dem ersten Netzwerk gekoppelten ersten MSR sendet, wobei der erste MSR eine lokale Suche auf dem ersten Netzwerk initiiert, um zu bestimmen, ob die MH-Datenverarbeitungseinrichtung mit dem ersten Netzwerk gekoppelt ist;
wobei der erste MSBR den ersten MSR benachrichtigt, dass die MH-Datenverarbeitungseinrichtung nicht mit dem ersten Netzwerk gekoppelt ist, und den ersten MSR anweist, das für den MH bestimmte Datenpaket an den zweiten MSBR zu tunneln;
wobei der zweite MSBR das Datenpaket empfängt und eine Suche auf dem zweiten Netzwerk initiiert, um zu bestimmen, ob die MH-Datenverarbeitungseinrichtung sich in Kommunikation mit dem zweiten Netzwerk befindet, und wenn der MH auf dem zweiten Netzwerk angeordnet ist, der zweite MSBR das Datenpaket an den zweiten MSR tunnelt, und der MSR das Datenpaket an die MH-Datenverarbeitungseinrichtung sendet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ferner ein Verfahren für ein System mit einem ersten und einem zweiten Netzwerk bereitgestellt, die zum Kommunizieren miteinander gekoppelt sind, wobei das erste Netzwerk eine erste Host- Datenverarbeitungseinrichtung (Host-DP-Einrichtung) und eine mobile Host-Datenverarbeitungseinrichtung (MH-Datenverarbei tungseinrichtung) aufweist, wobei die erste Datenverarbeitungseinrichtung mit der mobilen Host-Datenverarbeitungseinrichtung kommuniziert, sobald die mobile Host-Datenverarbeitungseinrichtung zu dem zweiten Netzwerk bewegt wird und mit diesem kommuniziert, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass:
(a) ein erster Mobilitätsunterstützungs-Grenzrouter (MSBR) und wenigstens ein erster Mobilitätsunterstützungs- Router (MSR) bereitgestellt werden, die mit dem Heimnetzwerkbereich gekoppelt sind;
(b) ein zweiter MSBR und wenigstens ein zweiter MSR, die mit dem Neuen Netzwerkbereich gekoppelt sind, bereitgestellt werden, wobei der zweite MSR gegenüber der MH-Datenverarbeitungseinrichtung, die mit dem Neuen Netzwerkbereich gekoppelt ist, der nächste MSR ist;
(c) die erste Host-Datenverarbeitungseinrichtung ein Datenpaket an den mit dem Heimnetzwerkbereich gekoppelten ersten MSR sendet, wobei der erste MSR eine lokale Suche in dem Heimnetzwerkbereich initiiert, um zu bestimmen, ob die MH-Datenverarbeitungseinrichtung mit dem Heimnetzwerkbereich gekoppelt ist;
(d) der erste MSBR den ersten MSR benachrichtigt, dass sich die MH-Datenverarbeitungseinrichtung außerhalb des Heimnetzwerkbereichs befindet, und den ersten MSR anweist, das für die MH-Datenverarbeitungseinrichtung bestimmte Datenpaket zu tunneln;
(e) der zweite MSBR das Datenpaket empfängt und eine Suche auf dem Neuen Netzwerkbereich initiiert, um zu bestimmen, ob die MH-Datenverarbeitungseinrichtung mit dem Neuen Netzwerkbereich kommuniziert, und wenn der MH lokalisiert ist, der zweite MSBR das Datenpaket an den zweiten MSR tun nelt, und der zweite MSR das Datenpaket an die MH-Datenverarbeitungseinrichtung sendet.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung eines möglichen die Lehren der vorliegenden Erfindung verwendenden Netzwerksystems.
Fig. 2 ist ein Flussdiagramm, das die Abfolge der Schritte darstellt, die von einem Mobilitätsunterstützungs- Router (MSR), der mit dem in Fig. 1 gezeigten Netzwerkkonfigurationssystem gekoppelt ist, ausgeführt werden.
Fig. 3 ist ein Flussdiagramm, das die Abfolge der Schritte für eine WHO_HAS-Anfrage darstellt, die von einem mit dem Netzwerk gemäß Fig. 1 gekoppelten Mobilitätsunterstützungs-Grenzrouter (MSBR), ausgeführt werden.
Fig. 4 ist ein Flussdiagramm, das die Abfolge der Schritte für den Empfang eines Standard-IP-Pakets darstellt, die von einem mit dem Netzwerk gemäß Fig. 1 gekoppelten Mobilitätsunterstützungs-Grenzrouter (MSBR), ausgeführt werden.
Fig. 5 ist ein Flussdiagramm, das die Abfolge der Schritte für den Empfang einer MH-Standortaktualisierung darstellt, die von einem mit dem Netzwerk gemäß Fig. 1 gekoppelten Mobilitätsunterstützungs-Grenzrouter (MSBR), ausgeführt werden.
Fig. 6 ist ein Flussdiagramm, das die Abfolge der Schritte für den Empfang eines getunnelten IP-Pakets darstellt, die von einem mit dem Netzwerk gemäß Fig. 1 gekoppelten Mobilitätsunterstützungs-Grenzrouter (MSBR), ausgeführt werden.
Fig. 7 ist ein Flussdiagramm, das die Abfolge der Schritte für ein MICP_FLUSH_ROUTE-Ereignis darstellt, die von einem mit dem Netzwerk gemäß Fig. 1 gekoppelten Mobilitätsunterstützungs-Router (MSR) ausgeführt werden.
Fig. 8 stellt konzeptuell die Umsetzung eines Mobilen Hosts von seinem Heimnetzwerkbereich zu einem Neuen Bereich in dem Netzwerk gemäß Fig. 1 dar.
Fig. 9 stellt konzeptuell die Route dar, die das erste IP-Paket von einem Anderen Bereich zu dem MH nimmt, der sich zu dem Neuen Bereich bewegt hat, wie in dem Netzwerk gemäß Fig. 1 gezeigt.
Fig. 10 stellt konzeptuell die Route dar, die von nachfolgenden IP-Paketen von einem Anderen Bereich zu dem MH des Neuen Bereichs nach Umleitung durch die vorliegende Erfindung genommen wird.
Fig. 11 stellt konzeptuell die Route dar, die von IP- Paketen, die von dem Neuen Bereich ausgehen und für den MH bestimmt sind, der sich zu dem Neuen Bereich bewegt hat, genommen wird.
Fig. 12 stellt ein Beispiel für eine ununterbrochene bereichsüberschreitende Mobilität unter Verwendung der Lehren der vorliegenden Erfindung dar.

BEZEICHNUNG UND TERMINOLOGIE

Die folgenden detaillierten Beschreibungen sind in großem Umfang als symbolische Darstellungen der Operationen von mit einer Mehrzahl von Netzwerken gekoppelten Datenverarbeitungseinrichtungen dargestellt. Diese Prozessbeschreibungen und Darstellungen sind die Mittel, die von den Fachleuten in der Datenverarbeitungstechnik verwendet werden, um das Wesen ihrer Arbeit am effektivsten an andere Fachleute zu übermitteln.
Ein Algorithmus ist hier und im Allgemeinen als eine in sich konsistente Abfolge von Schritten zu verstehen, die zu einem gewünschten Ergebnis führen. Diese Schritte sind diejenigen, die physikalische Manipulationen physikalischer Größen erfordern. Normalerweise, obwohl nicht notwendigerweise, können diese Größen die Form elektrischer oder magnetischer Signale annehmen, die gespeichert, übermittelt, kombiniert, verglichen, angezeigt und anderweitig manipuliert werden können. Es erweist sich mitunter als zweckmäßig, hauptsächlich aus Gründen der allgemeinen Verwendung, diese Signale als Bits, Werte, Elemente, Symbole, Operationen, Nachrichten, Terme, Zahlen oder dergleichen zu bezeichnen. Es sollte jedoch beachtet werden, dass alle diese ähnlichen Begriffe den entsprechenden physikalischen Größen zuzuordnen sind, und nur zweckmäßige Bezeichnungen sind, die diesen Größen zugeordnet werden.
Bei der vorliegenden Erfindung sind die genannten Operationen Maschinenoperationen. Zu den verwendbaren Maschinen zur Ausführung der Operationen der vorliegenden Erfindung gehören Mehrzweck-Digitalcomputer oder andere ähnliche Einrichtungen. In allen Fällen wird dem Leser empfohlen, den Unterschied zwischen den Verfahrensoperationen des Betriebs eines Computers und dem Rechenverfahren selbst zu beachten. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verfahrensschritte zum Betrieb eines Computers, der mit einer Reihe von Netzwerken gekoppelt ist, und zum Verarbeiten elektrischer oder anderer physikalischer Signale zur Erzeugung anderer gewünschter physikalischer Signale.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf eine Einrichtung zur Ausführung dieser Operationen. Diese Einrichtung kann für den benötigten Zweck speziell konstruiert sein, oder sie kann einen Mehrzweck-Computer aufweisen, der durch ein im Computer gespeichertes Computerprogramm selektiv aktiviert oder rekonfiguriert wird. Die hier dargestellten Verfahrens-/Prozessschritte sind nicht von Natur aus auf einen bestimmten Computer oder eine sonstige Einrichtung bezogen. Verschiedene Mehrzweckmaschinen können mit Programmen gemäß den hier enthaltenen Lehren verwendet werden, oder es kann sich als geeigneter erweisen, eine spezielle Einrichtung zu konstruieren, um die erforderlichen Verfahrensschritte auszuführen. Die erforderliche Struktur für eine Vielzahl dieser Maschinen wird aus der nachfolgend gegebenen Beschreibung deutlich.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung stellt ein skalierbares und effizientes Intra-Domain-Tunnelungs-Mobil-IP-System bereit. Für die Zwecke dieser Beschreibung werden zahlreiche spezifische Beispiele, wie beispielsweise Netzwerk-Layouts, Knoten, mobile und feste Hosts und Paket-Routen, gegeben, um die vorliegende Erfindung zu beschreiben. Es ist jedoch klar, dass diese spezifischen Beispiele und Details nur der Erklärung dienen und für die Implementierung der vorliegenden Erfindung nicht erforderlich sind. In anderen Fällen werden bestimmte bekannte Bauelemente, Schaltungen und Mechanismen nur schematisch beschrieben, um das Verständnis der vorliegenden Erfindung nicht durch unnötige Details zu beeinträchtigen. Darüber hinaus werden bestimmte Begriffe, wie beispielsweise "kennt", "springt", "findet" etc., in dieser Beschreibung verwendet und als technische Begriffe betrachtet. Die Verwendung dieser Begriffe, die ein flüchtiger Leser möglicherweise als Personifikationen von Computern oder elektronischen Systemen betrachtet, bezieht sich der Einfachheit halber auf die Funktionen des Systems als hätte dieses menschliche Attribute. Beispielsweise ist ein hier enthaltener Bezug auf ein elektronisches System, das etwas "kennt", einfach eine Kurz-Methode zur Beschreibung, dass ein elektronisches System gemäß den hier enthaltenen Lehren programmiert oder anderweitig modifiziert wurde. Der Leser wird gewarnt, die beschriebenen Funktionen nicht mit alltäglichen menschlichen Attributen zu verwechseln. Diese Funktionen sind in jeder Hinsicht Maschinenfunktionen.
Die vorliegende Erfindung definiert Campus und Routing anhand von Konzepten, die von hierarchischen Festknoten-Routine-Protokollen wie OSPF eingesetzt werden. "Campus" wird hierin als synonym zu einem OSPF-Routing-"Bereich" definiert. Dies dient dazu, den Umfang einer WHO_HAS-Anfrage an einen einzelnen OSPF-Routing-Bereich zu begrenzen. (Da OSPF ein Intra-Domain-Routing-Protokoll ist, beschreibt diese Beschreibung nur die Intra-Domain-Mobilität. Es ist jedoch klar, dass die vorliegende Erfindung ebenso auf die Inter- Domain-Mobilität anwendbar ist.)
Es wird jetzt auf Fig. 1 Bezug genommen; eine spezielle Form eines Routers, als Mobilitätsunterstützungs-Grenzrouter (MSBR) 15 bezeichnet, ist zwischen einem Heimnetzwerkbereich 20 bzw. Heimbereichsnetzwerk (Home Area network) und einem OSPF-Backbone-Netzwerk 25 eingekoppelt. Ein Neuer Netzwerkbereich bzw. ein neues Bereichsnetzwerk (New Area network) 27 ist ebenfalls durch einen MSBR 30 mit dem Backbone bzw. Basis-Netzwerk 25 gekoppelt. Wie dargestellt, ist in ähnlicher Weise ein Anderer Netzwerkbereich 32 durch einen MSBR 34 mit dem Basis-Netzwerk 27 gekoppelt.
Bei dem gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbeispiel ähnelt ein MSBR einem OSPF-Bereichs-Grenzrouter (BR) mit zusätzlicher Funktionalität zur Unterstützung der Verfolgungs- und Übermittlungsfunktionen für bereichsüberschreitende Mobilitätsszenarien. Dies ist ein Abweichen von dem Versuch im Columbia-System, von den Routern keine spezielle Funktionalität zu verlangen. Die Veränderung der bestehenden Infrastruktur des Netzwerks wird als eine zu kostspielige Aufgabe betrachtet; somit werden Systeme, wie beispielsweise die vorliegende Erfindung, die ohne das Erfordernis umfassender Veränderungen in vorhandenen Routern schrittweise eingeführt werden können, als problemloser implementierbar betrachtet.
Einem Fachmann ist klar, dass die schrittweise Einführung eines Systems, das eine spezielle Funktionalität in allen vorhandenen Routern verlangt, schwierig sein wird, wenn man die große Anzahl von Routern in vorhandenen IP- Netzwerken in Betracht zieht. Bei der vorliegenden Erfindung jedoch ist eine spezielle Funktionalität für mobile Einheiten nur in speziellen Routern vorhanden, in solchen, die aktuell die BR-Funktion in OSPF erfüllen. Im Vergleich zu der Gesamtanzahl der Router in einem Autonomen System (AS) gibt es eine viel geringere Anzahl von Routern, die die BR- Funktion erfüllen. Die Anzahl der Router, die die BR-Rolle erfüllen, entspricht der Anzahl der Bereiche in einem AS, während die Anzahl der Router der Anzahl der Kabel in dem Netzwerk entspricht. Somit wird das erfindungsgemäße Erfordernis einer speziellen Funktionalität in BR-Routern nicht als zu kostspielig betrachtet, da es immer eine viel geringere Anzahl von diesen als die Gesamtanzahl von Routern in einem AS geben wird.
Die vorliegende Erfindung beabsichtigt, dass in der in dieser Beschreibung beschriebenen Erfindung der vorhandene Satz von Columbia-Mobil-IP-Protokollen, die das Intra- Campus-Routing ausführen, für das Intra-Bereichs-Mobil- Routing verwendet wird. Ein "Campus" wurde hierin als ein Routing-Bereich neu definiert. Es wird ebenso der Fall des Mobil-IP-Routing im Fall der bereichsüberschreitenden bzw. Inter-Bereichsmobilität beschrieben. Wenn ein MH sich aus seinem Heimbereich herausbewegt, wird den zum Heimbereich gehörenden MSBRs der neue Standort des MH mitgeteilt. Der Mechanismus zur Ausführung dieser Mitteilung wird nachstehend detaillierter beschrieben. Die MSBRs eines Neuen Bereichs und der MSBR des Letzten Bereichs, in dem sich der MH aufgehalten hat, werden über die Anwesenheit dieses MH in dem Neuen Bereich informiert.

Heimbereich zu Neuem Bereich

Gemäß der Lehre der vorliegenden Erfindung wird hier der Weg für ein IP-Datenpaket, das von festen Datenverarbeitungseinrichtung SH 49 stammt, die in dem Heimbereich 20 eines MH 48 angeordnet ist, zu dem neuen Standort des MH im Neuen Bereich 27 beschrieben. Wie in Fig. 8 dargestellt, wird ein IP-Paket von einem MSR 50 im Heimbereich 20 des MH 48 erfasst. Ein MSBR 62 überprüft eine interne Tunnel-Routen-Tabelle, und wenn der Standort des MH nicht in der Tabelle ist, versucht der MSR 50 einen den MH 48 bedienenden MSR 60 zu lokalisieren, indem er eine WHO_HAS-Anfrage (Siehe Fig. 3) an mehrere Empfänger gleichzeitig sendet. Diese WHO_HAS-Anfrage wird vom MSBR 62 mit einer OTHER_HAS-Antwort beantwortet, die anzeigt, dass ein anderer MSBR den MH 48 bedient. Die Adresse, die in dieser OTHER_HAS-Anfrage übermittelt wird, ist die eines MSBR 70 von dem Neuen Bereich 27 des MH 48. Diese Handlung von MSBR 62 führt zu einem Tunnel (Tunnel "A") zwischen dem anfragenden MSR 50 und dem MSBR 70 des Neuen Bereichs 27. Der MSBR 70 führt dann eine lokale Suche nach dem MH 48 aus, indem er ein lokales WHO_HAS aus führt, sofern sich diese Information nicht im Cache des MSBR 70 befindet. Tatsächlich handelt der ferne MSBR 70 in der Rolle eines MSR 50 in seinem Heimbereich 20. Wenn ein den MH bedienender MSR 60 mit einer I_HAVE-Nachricht antwortet, wird ein Tunnel (Tunnel "B") zwischen dem MSR 60 und dem fernen MSR 50 errichtet. Diese Situation ist in Fig. 8 bildlich dargestellt - mit einem Flussdiagramm, das die hierin beschriebenen Schritte, die in Fig. 2 bis 5 gezeigt werden, darstellt. Wie klar sein wird, besteht das Ergebnis darin, dass es nun zwei Tunnel gibt, die direkt hintereinander verknüpft sind. In den Zeichnungen wird der Tunnel von dem MSR 50 des Heimbereichs zu dem MSBR 70 des Neuen Bereichs 27 als Tunnel "A" bezeichnet, und der Tunnel von dem MSBR 70 des Neuen Bereichs zu dem MSR 60 des Neuen Bereichs wird als Tunnel "B" bezeichnet.
Die Adresse des MSBR 70 des Neuen Bereichs, die dem MSBR 62 anstelle der des MSR 60 des Neuen Bereichs gegeben wird, erleichtert die Mobilität in dem Neuen Bereich 27 erheblich. Wenn sich der MH 48 weiterhin in dem Neuen Bereich 27 bewegt, dann werden lediglich lokale (Intra- Bereichs-)Übertragungen von Steuerinformationen benötigt. Der MSBR 70 des Neuen Bereichs kann je nach Bedarf fortfahren, die Pakete an die neuen MSRs in Bereich 27 neu zu tunneln. Gemäß der Lehre der vorliegenden Erfindung besteht keine Notwendigkeit, eine Aktualisierung über das Basisnetz 25 (möglicherweise über eine Fernbereich-Verbindung) auszuführen, um den MSR im Heimbereich des MH zu informieren, wodurch der Mehraufwand zur Aufrechterhaltung von aktuellen mobilitätsbezogenen Routing-Informationen in dem AS beträchtlich reduziert wird.
Der hierarchische Aspekt der vorliegenden Erfindung kann wie folgt beschrieben werden: Eine Einheit der ersten Ebene (der lokale MSR) nimmt das IP-Datenpaket auf und initiiert eine lokale Suche. Die lokale Suche wird von einer lokalen Einheit der zweiten Ebene, dem Heimbereich-MSBR, beantwortet. Die Pakete werden an eine ferne Einheit der zweiten Ebene, nämlich den MSBR des Neuen Bereichs, gesendet. Die ferne Einheit der zweiten Ebene initiiert dann eine Suche in dem Neuen Bereich 27 und sendet schließlich das Paket an die ferne Einheit der ersten Ebene, den MSR des Neuen Bereichs. Dies geschieht analog zur Art und Weise der Ausführung des Festknoten-Routing mit dem AS, mit Ausnahme der Art und Weise der Verbreitung der Routing-Informationen. In diesem Fall sind keine anderen Gebiete als der Heimbereich 20 und der Neue Bereich 27 von der Aktualisierung/dem Empfang des Steuerverkehrs betroffen. Für eine detailliertere Beschreibung der von den MSRs, MSBRs und MH ausgeführten Prozessschritte wird auf die Flussdiagramme der Fig. 2-5 verwiesen.
Als Hinweis für den Leser: In der IS-IS-Terminologie (Siehe ISO 10589 (DIS), RFC 1142, "OSI IS-IS Intra-Domain Routing Protocol", Feb. 1990), (das OSI-Intra-Domain- Routing-Protokoll) würden die MSRs als MSISs (Mobility Support Intermediate System) der Ebene 1 bezeichnet, und die MSBRs würden als MSISs der Ebene 2 bezeichnet.

Anderer Bereich zu Neuem Bereich

Es wird nun auf Fig. 9 Bezug genommen; bei IP- Datenpaketen, die von einem anderen Bereich als dem Heimbereich des Mobilen ausgehen, wird das IP-Paket naturgemäß zum Heimbereich 20 des MH 48 geleitet, da, zumindest zu Anfang, keine Informationen verfügbar sind, es anderweitig zu lenken. Wenn das IP-Datenpaket den Heimbereich 20 des MH 48 erreicht, wird es von einem der MSBRs (beispielsweise MSBR 62) in dem Heimbereich 20 abgefangen. Da der MSBR 62 den aktuellen Standort des MH 48 kennt, tunnelt (Tunnel "C") der erfassende MSBR 62 das Paket an den MSBR 70 des Neuen Bereichs des MH. Dies begrenzt die maximale Suboptimalität des Weges, den das Anfangspaket zurücklegt auf das Doppelte des Durchmessers des Routing-Basisnetzes 25. An diesem Punkt kann der Heimbereich-MSBR 62 des MH 48 entscheiden, den MSBR 75 des Anderen Bereichs 32, aus welchem das Paket stammte, zu aktualisieren, indem er ein REDIRECT-Paket sendet. Dieses REDIRECT-Paket enthält die Adresse des MSBR 70 des aktuellen Bereichs des MH 48. Das REDIRECT weist den MSBR 75 des Anderen Bereichs an, direkt an den MSBR 70 des Neuen Bereichs zu tunneln (man beachte, dass dies nicht mit einem ICPM- Redirect zu verwechseln ist). Dies beseitigt die Suboptimalität, die das Anfangspaket erfahren hat, für zukünftige IP- Pakete. Die Route, die von nachfolgenden IP-Datenpaketen genommen wird, ist bei Verwendung der Lehre der vorliegenden Erfindung daher nahezu optimal. In dem Fall, dass der Andere Bereich 32 einem fernen "Campus" entspricht, kann die Verwendung des REDIRECT ein kostspieliges suboptimales Routing über eine Fernbereich-Verbindung vermeiden. Diese Situation ist in Fig. 10 dargestellt. Tunnel "D" geht nun, wie dargestellt, direkt vom MSBR 75 des Anderen Bereichs zum MSBR 70 des Neuen Bereichs. (Man beachte, MICP in Fig. 10 steht für "Mobile Internetworking Control Protocol"). Es wird auch auf die Flussdiagramme in den Fig. 2-5 verwiesen.
Es ist klar, dass die Verwendung eines selektiven REDIRECT den erwünschten Effekt hat, daß kein unnötiger Verkehr über das Basisnetz 25 strömt. Wenn sich beispielweise MH 48 von San Francisco nach Boston bewegt hat, und ein Knoten in London ihn zu kontaktieren wünscht, wird nur der Londoner MSBR über den aktuellen Standort informiert. MSBRS in anderen Teilen des (möglicherweise globalen) AS werden nicht unaufgefordert informiert. Wenn es, sagen wir in Tokio, keinen Knoten gibt, der den MH 48 zu erreichen wünscht, ist kein Steuerverkehr an MSBRs in Tokio erforderlich.

Neuer Bereich zu Neuem Bereich

Es wird jetzt auf Fig. 11 Bezug genommen; in dem Fall, in dem der Absender des IP-Datenpakets sich im gleichen Bereich wie der MH 48 befindet, wird das IP-Datenpaket naturgemäß zum Heimbereich 20 des MH 48 geleitet. Um jedoch den Heimbereich 20 des MH zu erreichen, muss das IP-Datenpaket einen der MSBRs des Neuen Bereichs 27 (zum Beispiel MSBR 70) durchlaufen. MSBR 70 weiß, dass MH 48 lokal anwesend ist, und tunnelt (Tunnel "E") somit an den MSR 60, der den MH 48 bedient. In diesem Fall dient der MSBR 70 als eine Art von Paket-"Reflektor". Das hat zur Folge, daß das Routing nicht ideal ist, kann aber ein sehr suboptimales Routing vermeiden, weil die maximale Suboptimalität gleich dem Doppelten des Durchmessers eines Bereichs und nicht gleich dem Doppelten des Durchmessers des AS ist, wie es der Fall wäre, wenn ein solches System nicht eingesetzt würde. Wenn Netz werkbereiche richtig konzipiert werden, vermeidet dies unnötige Paketübertragungen über Fernbereich-Verbindungen. Diese Situation ist in Fig. 11 dargestellt. Da nur eine Routing- Einheit der zweiten Ebene involviert ist (der MSBR 70 des Neuen Bereichs), ist nur ein Tunnel erforderlich.

Aktualisieren der mobilen Host-Routen in dem Autonomen System

Es wird jetzt auf Fig. 12 Bezug genommen; es wird ein detaillierterer Überblick über die Steuerinformationen gegeben, die für das Routing von Paketen an einen mobilen Inter-Bereichs-Knoten erforderlich sind. Man nehme für Beispielzwecke an, dass sich der MH 48 von dem Neuen Bereich 27 zu dem Anderen Bereich 32 bewegt hat. Zum Zwecke der Klarheit wird in dieser Beschreibung der Neue Bereich 27 als der Letzte Bereich 100 bezeichnet, und der Andere Bereich 32 wird als der Neue Bereich 104 in diesem Beispiel bezeichnet.
Wenn ein MSR erkennt, dass der MH 48, der sich gerade mit ihm verbindet, aus einem anderen Bereich als der MSR ist, muss er die MSBRs des Heimbereichs 20 und zuletzt besuchten Bereichs 100 über den aktuellen Bereich des MH (Neuer Bereich 104) informieren. Dies kann erfolgen, indem entweder eine Verzeichnisliste der MSBR jedes Bereichs vorhanden ist, oder durch das Senden einer Aktualisierungsmitteilung an einen speziellen Server in jedem Bereich, der diese dann an jeden MSBR in seinem Bereich gleichzeitig senden würde. Dies erfordert, dass ein MSR die IP-Adressen versteht, die zu seinem eigenen Bereich gehören. Dies kann durch statische Konfiguration erfolgen, wenn der MSR kein "echter" Router (im Sinne der Teilnahme am Routing-Algorithmus) ist.
Wenn sich der MH 48 immer wieder aus dem Neuen Bereich zu einem Anderen Bereich bewegt, informiert der MH 48 den neuen MSR 110 als Teil des Verbindungsversuchs über den letzten MSR, mit dem er verbunden war. Wenn der neue MSR 110 erfährt, dass die letzte MSR-Adresse zu einem anderen Bereich als seinem eigenen gehört, informiert er die MSBRs des Letzten Bereichs (MSBR 70), des aktuellen Bereichs (MSBR 75) sowie die MSBRs (MSBR 62) des Heimbereichs des MH (48). Wenn der MSBR 70 des Letzten Bereichs weiterhin Verkehr für MH 48 empfängt, sagt der MSBR 70 dem MSR am anderen Ende von Tunnel "F", dass er seinen Cache dieser Tunnel-Route leeren soll. Er wird nicht versuchen, dem MSR 110 den aktuellen Bereichs des MH 48 mitzuteilen, da der MSBR 70 des Letzten Bereichs überholt sein kann. Die MSBRs des Heimbereichs sind immer über bereichsüberschreitende Bewegungen informiert, und somit sind sie eine zuverlässigere Quelle für aktuelle Informationen über die zu ihnen gehörenden MHs.
Es ist klar, dass das Informieren des MSR 70 von Tunnel "F" unkompliziert ist, da alles, was notwendig ist, für den MSBR 70 des Letzten Bereichs das "Umkehren" von Tunnel F ist, um die Quelle der Pakete in Tunnel F zu erfahren. MSBR 70 kann dann ein Steuerpaket (sagen wir, FLUSH_ROUTE) senden, so dass der MSR 50 ein weiteres WHO_HAS ausführen und den aktuellen Standort des MH erfahren kann. Dies ist in Fig. 12 und im Flussdiagramm von Fig. 7 dargestellt.
Für den Fall, dass das andere Ende von Tunnel "F" ein MSBR (wie in Fig. 10) ist, kann der MSBR in ähnlicher Weise mit einem FLUSH_ROUTE-Paket aktualisiert werden. Dann kann der MSBR wieder zum Heimbereich 20 des MH 48 leiten und über ein REDIRECT über den aktuellen Standort des MH durch den MSBR 62 des Heimbereichs informiert werden.
Neuübermittlungen auf der Transportschicht lösen das Erfahren des korrekten neuen Standorts aus, selbst wenn einige der Pakete, die alte Bereiche erreichen, fallengelassen werden. Der MSBR 70 des Letzten Bereichs kann das IP-Paket an einen der MSBRs des Heimbereichs des MH tunneln, aber wegen möglicher zeitweiliger Unstimmigkeiten bei den in dem AS verteilten mobilen Host-Routen gibt es keine Garantie, dass dies erfolgreich ist.
Ein weiterer Faktor ist, dass es im Allgemeinen mehrere MSBRs in einem gegebenen Bereich gibt. Wenn die MSBRs des Heimbereichs über den aktuellen Bereich eines MH informiert werden, und dann die Adresse eines MSBR in einem ein OTHER_HAS- oder REDIRECT-Paket einsenden müssen, senden die MSBRs des Heimbereichs die Adresse des MSBR, der sich am nächsten an der Einheit befindet, die aktualisiert wird (entweder ein MSR des Heimbereichs oder ein MSBR des Anderen Bereichs). Da die MSBRs an dem Routing-Algorithmus vom Basisnetz 25 teilnehmen und somit eine komplette Karte des Basisnetzes haben, sollte es immer möglich sein, dass ein MSBR des Heimbereichs dies ausführt.
Es ist ebenso klar, dass der Besitz einer kompletten Karte von Basisnetz 25 einen MSBR in die Lage versetzt, die IP-Adresse des MSBR des Anderen Bereichs zu erfahren, obwohl die Quelladresse der IP-Pakete die IP-Adressen der MSBRs des Quellbereichs nicht angibt. Dies erfolgt durch die Berechnung des Rückweges des IP-Pakets, bis es einen MSBR erreicht. Deshalb ist es für die MSBR-Funktion nicht möglich, sich in Routing-Einheiten aufzuhalten, die nicht Teil des Basisnetzes 25 sind. Nur ein OSPF-BR hat die topologischen Informationen, die benötigt werden, um den Punkt zu berechnen, zu welchem die REDIRECT-Pakete zu senden sind. Ein Router, der nicht am Routing-Algorithmus von Basisnetz 25 teilnimmt, weiß einfach nicht, wie der Weg umzukehren ist, um die Adresse des MSBR des Quellbereiches des IP- Pakets zu berechnen.
In dem Fall, dass nur einige der Bereiche MSBR- Funktionalität haben, können dies die Router durch ein spezielles "MSBR"-Bit im Routing-Protokoll erfahren. Solche Bereiche können dann nicht an optimierten mobilitätsbezogenen Routen teilnehmen. Diese kehren dann zu den suboptimalen Routen des ursprünglichen Columbia-Systems zurück.
Es sei ferner angemerkt, dass, obwohl die vorliegende Beschreibung SH-zu-MH-Wege zeigt, MH-zu-MH-Kommunikation durch diese Wege abgeleitet werden kann, da ein MH das Paket an einen MSR sendet, und von diesem Punkt kann der SH-zu-MH- Algorithmus eingesetzt werden kann.

Effizienzanalyse der vorliegenden Erfindung

Wenn wir den Unterschied zwischen der optimalen Route und der tatsächlichen durchlaufenen Route als die "Wegver längerung" bezeichnen, dann beträgt bei Nutzung der Lehre der vorliegenden Erfindung die Wegverlängerung im ungünstigsten Fall maximal das Doppelte des Durchmessers von Basisnetz 25 (siehe Fig. 9) oder das Doppelte des Durchmessers eines Bereichs (siehe Fig. 11). Die Wegverlängerung im ungünstigsten Fall beträgt im Columbia-System das Doppelte des Durchmessers des AS. Die durchschnittliche Wegverlängerung ist bei Nutzung der vorliegenden Erfindung noch besser, weil zumindest für Anderer-Bereich- und Heimbereich-zu- Neuer-Bereich-Situationen der Weg nahezu optimal wird (siehe Fig. 8 und 10). Die vorliegende Erfindung stellt eine signifikante Verbesserung im Hinblick auf die Wegverlängerung im ungünstigsten und im durchschnittlichen Fall dar.
Das schlechteste Routing wird für Neuer-Bereich-zu- Neuer-Bereich-Situationen erreicht (obwohl die vorliegende Erfindung noch besser ist als das unmodifizierte Columbia- System). Die Neuer-Bereich-zu-Neuer-Bereich-Situation kann weiter verbessert werden, wenn das virtuelle Subnetz entsprechend dem MH in dem neuen Bereich immer dann "aufgezogen" wird, wenn ein MH, der diese Subnetz-Adresse hat, im Neuen Bereich ankommt. Dies würde damit die MSRs des Neuen Bereichs in die Lage versetzen, Pakete für diesen MH zu erfassen, und es dann unter Einhaltung des lokalen (Intra- Bereichs-)Algorithmus an den richtigen MSR des Neuen Bereichs zu senden. Die MSRs des Neuen Bereichs würden jedoch ebenso IP-Pakete erfassen, die für MHs (oder SHs) bestimmt sind, die sich nicht im Neuen Bereich befinden. In diesem Fall hätte der MSBR des Neuen Bereichs, der zum Heimbereich des MH am nächsten liegt, die Verantwortung für die Ausführung eines "Proxy"- bzw. "Stellvertreter"-I_HAVE auf die WHO_HAS-Anfrage für außerhalb des Bereichs befindliche MHs (oder SHs). Da die MSBRs des Neuen Bereichs wissen, welche MHs sich im Neuen Bereich befinden, können die MSBRs des Neuen Bereichs feststellen, wann dieses Stellvertreter- I_HAVE auszuführen ist. Bei Empfang der Datenpakete sendet der MSBR des Neuen Bereichs unter Verwendung des Standard- IP-Inter-Bereichs-Routing-Mechanismus die IP-Pakete zum Heimbereich des MH. Die Effizienz der Neuer-Bereich-zu- Neuer-Bereich-Routen ist daher dieselbe wie die der mobilen Intra-Bereichs-(Heim-zu-Heim-)Routen.
Es ist ferner klar, dass es einen Ausgleich beim Umfang der Netzwerkbandbreiten gibt, die durch den Steuerverkehr beim Aufziehen des neuen virtuellen Subnetzes genutzt werden, und den Netzwerkbandbreiten, die wegen des suboptimalen Neuer-Bereich-zu-Neuer-Bereich-Datenpaket-Routing verschwendet werden. Wenn es einen geringen Umfang an Neuer-Bereichzu-Neuer-Bereich-Datenverkehr gibt, dann wäre die Durchführung dieses Schritts wahrscheinlich nicht gerechtfertigt. Wenn es jedoch einen großen Umfang an Datenverkehr gibt, der von dem Neuen Bereich für den MH ausgeht, dann können die Einsparungen im gesamten Bandbreitenverbrauch aufgrund der Summe des Steuer- und Datenverkehrs die Durchführung dieses Schritts gemäß der Lehre der vorliegenden Erfindung sehr wohl rechtfertigen.
Es sei betont, dass dieses "Aufziehen" eines virtuellen Subnetzes nur für die Zwecke des mobilen Routing erfolgen würde. Der Neue Bereich enthält nicht dynamisch Bereiche von IP-Adressen zum Zwecke der Identifizierung dieses Bereichs. Nur speziell der Heimbereich des Mobilen würde diese Sub netzzahl als Teil des Bereiches von IP-Adressen, die zu ihm gehören, auflisten müssen. Mit anderen Worten, der Effekt des Aufziehens des virtuellen Subnetzes müsste in dem Neuen Bereich enthalten sein und kann von den MSBRs ausgeführt werden, die diese Informationen nicht über den Bereich hinaus verbreiten, zu welchem sie gehören.
Ein weiterer Aspekt der Effizienz bei der vorliegenden Erfindung ist die Speicheranforderung der Tunnel-Routen an einem MSBR. Diese Speicheranforderungen entsprechen der Anzahl der externen mobilen Inter-Bereichsknoten, die im eigenen Bereich des MSBR vorhanden sind, zuzüglich der Anzahl der mobilen Inter-Bereichsknoten, für die dieser Bereich der Heimbereich ist. MSBRs müssen nicht alle mobilen Inter-Bereichsknoten des gesamten AS kennen. Selektive Aktualisierungen haben somit den Vorteil der Reduzierung sowohl der Bandbreitennutzung des Netzwerks aufgrund des Steuerverkehrs als auch der Speicheranforderungen von Tunnel-Routen an MSBRs.

Claims

1. Ein System, welches ein erstes Netzwerk (20) und ein zweites Netzwerk (27) umfaßt, die zum Kommunizieren miteinander gekoppelt sind, wobei das erste Netzwerk eine erste Host-Datenverarbeitungseinrichtung (Host-DP-Einrichtung) (49) und eine mobile Host-Datenverarbeitungseinrichtung (MH- Datenverarbeitungseinrichtung) (48) enthält, wobei die erste Datenverarbeitungseinrichtung mit der mobilen Host-Datenverarbeitungseinrichtung kommuniziert, sobald die mobile Host-Datenverarbeitungseinrichtung zu dem zweiten Netzwerk bewegt wird und mit diesem kommuniziert, wobei das System gekennzeichnet ist durch:

einen ersten Mobilitätsunterstützungs-Grenzrouter (MSBR; Mobility Support Border Router) (62) und einen ersten Mobilitätsunterstützungsrouter (MSR; Mobility Support Router) (52), die mit dem ersten Netzwerk gekoppelt sind;

einen zweiten MSBR (70) und einen zweiten MSR (60), die mit dem zweiten Netzwerk gekoppelt sind;

wobei die erste Host-DP-Einrichtung (49) ein Datenpaket an den mit dem ersten Netzwerk gekoppelten ersten MSR (52) sendet, wobei der erste MSR eine lokale Suche auf dem ersten Netzwerk initiiert, um zu bestimmen, ob die MH-Datenverarbeitungseinrichtung mit dem ersten Netzwerk gekoppelt ist;

wobei der erste MSBR (62) den ersten MSR benachrichtigt, daß die MH-Datenverarbeitungseinrichtung nicht mit dem ersten Netzwerk gekoppelt ist, und den ersten MSR (52) anweist, das für den MH bestimmte Datenpaket an den zweiten MSBR (70) zu tunneln;

wobei der zweite MSBR (70) das Datenpaket empfängt und eine Suche auf dem zweiten Netzwerk initiiert, um zu bestimmen, ob die MH-Datenverarbeitungseinrichtung (48) sich in Kommunikation mit dem zweiten Netzwerk befindet, und dann, wenn die MH auf dem zweiten Netzwerk angeordnet ist, der zweite MSBR (70) das Datenpaket an den zweiten MSR (60) tunnelt und der MSR das Datenpaket an die MH-Datenverarbeitungseinrichtung sendet.

2. Das System nach Anspruch 1, ferner enthaltend ein drittes Netzwerk (32), das so angekoppelt ist, daß es mit dem ersten und dem zweiten Netzwerk kommuniziert, wobei das dritte Netzwerk einen dritten MSBR (75) und einen dritten MSR enthält, die mit dem dritten Netzwerk gekoppelt sind.

3. Das System nach Anspruch 2, wobei in dem Fall, daß eine zweite Host-DP-Einrichtung, die mit dem dritten Netzwerk (32) gekoppelt ist, ein zweites Nachrichtenpaket an die MH zu senden wünscht, das zweite Nachrichtenpaket von dem ersten MSBR (62) empfangen und an den zweiten MSBR (70) getunnelt wird, wobei der zweite MSBR das zweite Nachrichtenpaket empfängt und das zweite Nachrichtenpaket an den zweiten MSBR (60) tunnelt, wobei der zweite MSR das zweite Datenpaket an die MH-Datenverarbeitungseinrichtung sendet.

4. Das System nach Anspruch 3, wobei nach dem Empfang des zweiten Datenpakets der erste MSBR (62) eine REDIRECT- Nachricht an den dritten MSBR (75) sendet, so daß alle nachfolgenden, von mit dem dritten Netzwerk (32) gekoppelten DP- Einrichtungen gesendeten Datenpakete direkt von dem dritten MSBR (75) an den zweiten MSBR (70) getunnelt werden, um an die MH-Datenverarbeitungseinrichtung, die mit dem zweiten Netzwerk (27) gekoppelt ist, getunnelt zu werden.

5. Das System nach Anspruch 1, wobei in dem Fall, daß eine mit dem zweiten Netzwerk (27) gekoppelte zweite Host- DP-Einrichtung ein zweites Datenpaket an die MH (48) zu senden wünscht, die zweite DP-Einrichtung das zweite Datenpaket an den zweiten MSBR (70) sendet, wobei der zweite MSBR das zweite Datenpaket an den zweiten MSR (60) zur Übertragung an die MH tunnelt.

6. Das System nach Anspruch 2, wobei in dem Fall, daß die MH-Datenverarbeitungseinrichtung (48) aus dem zweiten Netzwerk (27) zu dem dritten Netzwerk (32) bewegt wird, der dritte MSR eine Aktualisierungsnachricht an den ersten, den zweiten und den dritten MSBR sendet, die die MSBRs benachrichtigt, daß die MH (48) aktuell mit dem dritten Netzwerk (32) gekoppelt ist, so daß zukünftige Datenpakete, die von mit dem ersten, zweiten und dritten Netzwerk gekoppelten DP- Einrichtungen gesendet werden und für die MH-Datenverarbeitungseinrichtung bestimmt sind, zu dem dritten MSBR (75) zur Tunnelung zu dem dritten MSR und dann zu der MH getunnelt werden.

7. Das System nach Anspruch 6, ferner enthaltend ein viertes Netzwerk, das so gekoppelt ist, daß es mit dem ersten (20), dem zweiten (27) und dem dritten (32) Netzwerk kommuniziert, wobei das vierte Netzwerk einen vierten MSBR und einen vierten MSR aufweist.

8. Das System nach Anspruch 7, wobei dann, wenn die MH-Datenverarbeitungseinrichtung (48) zu dem vierten Netzwerk bewegt und mit diesem gekoppelt wird, die MH eine Letzter-Ort-Nachricht an den vierten MSR sendet, wobei der vierte MSR den vierten, dritten, zweiten und ersten MSBR benachrichtigt, daß die MH jetzt mit dem vierten Netzwerk gekoppelt ist.

9. Das System nach Anspruch 8, wobei in dem Fall, daß der dritte MSBR (75) weiter Datenpakete aus einem MSR empfängt, die für die MH bestimmt sind, der dritte MSBR ein Steuerpaket MICP_FLUSH_ROUTE an den das Datenpaket sendenden MSR sendet.

10. Ein Verfahren für ein System mit einem ersten Netzwerk (20) und einem zweiten Netzwerk (27), die zum Kommunizieren miteinander gekoppelt sind, wobei das erste Netzwerk eine erste Host-Datenverarbeitungseinrichtung (Host-DP- Einrichtung) (49) und eine mobile Host-Datenverarbeitungseinrichtung (MH-Datenverarbeitungseinrichtung) (48) aufweist, wobei die erste Datenverarbeitungseinrichtung mit der mobilen Host-Datenverarbeitungseinrichtung kommuniziert, sobald die mobile Host-Datenverarbeitungseinrichtung zu dem zweiten Netzwerk bewegt wird und mit diesem kommuniziert, wobei das Verfahren gekennzeichnet ist dadurch, daß:

(a) ein erster Mobilitätsunterstützungs-Grenzrouter (MSBR) (62) und wenigstens ein erster Mobilitätsunterstützungsrouter (MSR) (52) bereitgestellt werden, die mit dem Heimbereichsnetzwerk (home area network) gekoppelt sind;

(b) ein zweiter MSBR (70) und wenigstens ein zweiter MSR (60), die mit dem neuen Bereichsnetzwerk gekoppelt sind, bereitgestellt werden, wobei der zweite MSR der gegenüber der MH-Datenverarbeitungseinrichtung (48), die mit dem neuen Bereichsnetzwerk gekoppelt ist, nächste MSR ist;

(c) die erste Host-Datenverarbeitungseinrichtung (49) ein Datenpaket an den mit dem Heimbereichsnetzwerk gekoppelten ersten MSR (52) sendet, wobei der erste MSR eine lokale Suche auf dem Heimbereichsnetzwerk initiiert, um zu bestimmen, ob die MH-Datenverarbeitungseinrichtung (48) mit dem Heimbereichsnetzwerk gekoppelt ist;

(d) der erste MSBR (62) den ersten MSR (52) benachrichtigt, daß sich die MH-Datenverarbeitungseinrichtung (48) außerhalb des Heimbereichtsnetzwerks befindet, und den ersten MSR anweist, das für die MH-Datenverarbeitungseinrichtung bestimmte Datenpaket zu tunneln;

(e) der zweite MSBR (70) das Datenpaket empfängt und eine Suche auf dem neuen Bereichsnetzwerk initiiert, um zu bestimmen, ob die MH-Datenverarbeitungseinrichtung (48) mit dem neuen Bereichsnetzwerk kommuniziert, und dann, wenn die MH lokalisiert ist, der zweite MSBR (70) das Datenpaket an den zweiten MSR (60) tunnelt und der zweite MSR das Datenpaket an die MH-Datenverarbeitungseinrichtung (48) sendet.

11. Das Verfahren nach Anspruch 10, ferner umfassend ein drittes Netzwerk (32), das so gekoppelt ist, daß es mit dem ersten und dem zweiten Netzwerk kommuniziert, wobei das dritte Netzwerk einen dritten MSBR und einen dritten MSR, die mit dem dritten Netzwerk (32) gekoppelt sind, enthält.

12. Das Verfahren nach Anspruch 11, ferner umfassend den Schritt, daß eine mit dem dritten Netzwerk (32) gekoppelte zweite Host-DP-Einrichtung ein zweites Nachrichtenpaket an die MH sendet, wobei das zweite Nachrichtenpaket von dem ersten MSBR (62) empfangen und an den zweiten MSBR (70) getunnelt wird, wobei der zweite MSBR das zweite Nachrichtenpaket empfängt und das zweite Nachrichtenpaket an den zweiten MSR (60) tunnelt, wobei der zweite MSR das zweite Datenpaket an die MH-Datenverarbeitungseinrichtung sendet.

13. Das Verfahren nach Anspruch 12, ferner umfassend den Schritt, daß nach dem Empfang des zweiten Datenpakets der erste MSBR (62) eine REDIRECT-Nachricht an den dritten MSBR (75) sendet, so daß sämtliche nachfolgenden, von mit dem dritten Netzwerk (32) gekoppelten DP-Einrichtungen gesendeten Datenpakete direkt von dem dritten MSBR (75) an den zweiten MSBR (70) getunnelt werden, um an die mit dem zweiten Netzwerk (27) gekoppelte MH-Datenverarbeitungseinrichtung weitergeleitet zu werden.

14. Das Verfahren nach Anspruch 10, ferner umfassend den Schritt, daß eine mit dem zweiten Netzwerk (27) gekoppelte zweite Host-DP-Einrichtung ein zweites Datenpaket an die MH (48) sendet, wobei die zweite DP-Einrichtung das zweite Datenpaket an den zweiten MSBR (70) sendet, wobei der zweite MSBR das zweite Datenpaket an den zweiten MSR (60) zur Übertragung an die MH tunnelt.

15. Das Verfahren nach Anspruch 11, ferner umfassend den Schritt, daß die MH-Datenverarbeitungseinrichtung (48) aus dem zweiten Netzwerk (27) zu dem dritten Netzwerk (32) bewegt wird, wobei der dritte MSR eine Akutalisierungsnachricht an den ersten, den zweiten und den dritten MSBR sendet, die die MSBRs benachrichtigt, daß die MH (48) gegenwärtig mit dem dritten Netzwerk (32) gekoppelt ist, so daß zukünftige Datenpakete, die von mit dem ersten, dem zweiten und dem dritten Netzwerk gekoppelten DP-Einrichtungen gesendet werden, und für die MH-Datenverarbeitungseinrichtung bestimmt sind, an den dritten MSBR (75) zur Tunnelung an den dritten MSR und dann zu der MH gesendet werden.

16. Das Verfahren nach Anspruch 15, ferner umfassend ein viertes Netzwerk, das so gekoppelt ist, daß es mit dem ersten (20), dem zweiten (27) und dem dritten (32) Netzwerk kommuniziert, wobei das vierte Netzwerk einen vierten MSBR und einen vierten MSR aufweist.

17. Das Verfahren nach Anspruch 16, ferner umfassend den Schritt, daß die MH-Datenverbeitungseinrichtung (48) zu dem vierten Netzwerk bewegt wird, wobei die MH eine Letzter- Ort-Nachricht an den vierten MSR sendet, wobei der vierte MSR den vierten, dritten, zweiten und ersten MSBR benachrichtigt, daß die MH jetzt mit dem vierten Netzwerk gekoppelt ist.

18. Das Verfahren nach Anspruch 17, ferner umfassend den Schritt, daß dann, wenn der dritte MSBR (75) weiter Datenpakte aus einem MSR empfängt, die für die MH bestimmt sind, der dritte MSBR ein Steuerpaket MICP_FLUSH_ROUTE an den das Datenpaket sendenden MSR sendet.