JP2005198153A - ホームエージェント装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ホーム網に複数のＨＡが存在する場合に、ＭＮの位置登録のための信号量を低減させて、通信網のトラヒック量を低減する。
【解決手段】同一ホーム網に接続されているＨＡは、同一ホーム網に接続されているＨＡのリンク層アドレスを保持することにより、他のＨＡからの近隣探索信号を識別し、ＨＡにおいて位置登録が要求された際に実施される重複アドレス発見における近隣探索信号の場合に、その近隣探索信号の中のホームアドレスは他のＨＡへの位置登録が行われたと認識し、自装置に保持されているバインディングキャッシュを削除し、近隣探索信号に応答しないようにする。また、これら近隣探索信号にシーケンス番号を付与することにより、シーケンス番号による整合性をとることでBinding Updateのリプレイ防御機能を失うことがないようにしている。
【選択図】 図５

Description

本発明は、ホームエージェント装置（ＨＡ）に係り、特に、ホームリンクに複数のＨＡが存在する場合に、移動ノード(ＭＮ：Mobile Node）の位置情報の更新を効率的に行うことを可能にしたホームエージェント装置に関する。

現在、ＩＥＴＦ(Internet Engineering Task Force)は、Mobile IPv6の仕様を検討している。この仕様については、非特許文献１に記載されて知られている。

一般に、Mobile IPv6の網は、移動ノード（ＭＮ：Mobile Node）、ホームエージェント（ＨＡ：Home Agent）、通信相手（ＣＮ：Correspondent Node）を構成要素として含んで構築されている。

ＭＮには、移動しても変わることのない一意のＩＰアドレス（ホームアドレス）が付与されている。通常、ホームアドレスと同一のプレフィックスを持つリンクをホームリンクと呼び、ＨＡは、ホームリンク以外に存在するＭＮの位置情報（Binding Cache)を管理している。

ＭＮは、ホームリンク以外のリンク（在圏リンクという）において、気付アドレス（Care of Address、以下、ＣｏＡという）を取得する。そして、ホームリンク以外に存在するＭＮは、在圏リンクに存在するルータが定期的に送信するルータ広告（ルータが他からの要求に応じて、あるいは、自ら他に対して送信する情報）を受信し、受信したルータ広告からホームアドレスとは異なるプレフィックスを検出することにより自ＭＮの移動を検知してＣｏＡを生成し、ＨＡにホームアドレスとＣｏＡとの対応情報を登録する。

ＭＮは、Home Agent Address Discovery機能（ＨＡアドレス発見機能）を備えて、ＨＡのＩＰアドレスを動的に検索してもよい。この場合、まず、ＭＮは、ホームリンクのプレフィックスからMobile IPv6 Home-Agents Anycast Address を作成する。そして、ＭＮは、前述のアドレス宛にＨＡアドレス発見要求（ICMP Home Agent Address Discovery Request)を送信する。この要求信号は、ホームリンクのいずれかのＨＡに受信される。この要求信号を受信したＨＡは、ＭＮに対してＨＡの情報を含むＨＡアドレス発見応答（ICMP Home Agent Address Discovery Reply)を送信する。ＭＮは、この応答信号からＨＡの情報を取り出し、ＨＡのアドレスを取得し、取得したＨＡのアドレスに対して位置登録信号（Binding Update）を送信する。

ＨＡは、前述の位置登録信号（Binding Update）を受信した際、ＭＮのホームアドレスをターゲットにした Neighbor Solicitationを送信し、一定時間内に同一リンク層からの対応する応答(Neighbor Advertisement)がなければ、同一のリンク層内に該当ホームアドレスを使用している端末はないと判断し、ＭＮの位置情報をBinding Cache に格納する。一方、同一リンク層から対応する応答があった場合は、同一リンク層内で既に前述のアドレスが使用されていることを示すため、Binding Cache の作成を拒否する。これを重複アドレス発見と呼ぶ。

次に、ＨＡは、ＭＮのプロキシとして動作するため、ＭＮの代わりにNeighbor Advertisementをホームリンクのall-nodes multicast アドレス宛に送信する。このNeighbor Advertisementを受信したノードは、Neighbor Cacheに、ＭＮのホームアドレスとＨＡのリンクレイヤアドレスとの対応情報を格納する。これにより、ＨＡは、ＭＮのホームアドレス宛に送信されたパケットを捕捉することが可能となる。

Mobile IPv6 は、ホームリンク以外に存在するＭＮに対して、ホーム網のプレフィックス情報を通知する機能を備える。例えば、ホーム網がプレフィックスを変更する場合、ＨＡは、Binding Cache を参照して位置登録中のＭＮにプレフィックス情報を通知（Mobile Prefix Advertisement)する。ＭＮは、ＨＡにプレフィックス情報を要請（Mobile Prefix Solicitation）してもよい。

また、ＩＰ網上のセキュリティを実現する技術として、IP Security Protocol（IPsec)と呼ばれる技術が注目されている。IPsec は、暗号化技術や認証技術を使用して、ＩＰパケットを安全に運ぶ技術である。Mobile IPv6 は、ＭＮがＨＡに送信する位置登録信号にIPsec を適用する（Ref. draft-ietf-mobileip-mipv6-ha-ipsec-01.txt、 Work in Progress)。

IPsec は、IPsec を適用する装置の間にＳＡ（Security Association）を生成することによってセキュリティ機能を提供する。IPsec を適用する装置は、ＳＰＤ（Security Policy Database）とＳＡＤ（Security Assosiation Database)とを備えて構成される。

ＳＰＤは、パケットの処理方法を規定し、ＳＡＤは、IPsec 適用装置が保持するＳＡのリストである。ＳＡは、ＳＰＩ(Seculity Parameters Index）で識別される。

ＳＡの生成方法には、手動により生成する方法と自動生成する方法とがある。ＩＫＥ(Internet Key Exchange）は、ＳＡを自動生成・管理するプロトコルである。ＩＫＥは、Proposal交換機能と、秘密対称鍵を生成する機能と、ＩＫＥ通信相手の認証機能とを用いてＳＡを自動生成する。

ＩＫＥ通信相手の認証方式には、Pre-Shared Key認証方式、公開鍵暗号認証方式、デジタル署名認証方式等が規定されている。デジタル署名認証方式は、通信相手毎に事前に鍵情報等を共有する必要がないため、拡張性が高い。デジタル署名認証方式は、ＣＡ(Certification Authority）が発行する公開鍵証明書を使用する。公開鍵証明書のフォーマットは、X.509 により規定されている。

ＣＭＰ(Certificate Managemnet Protocol）は、電子証明書を発行・管理するプロトコルであり、IETF RFC2510で規定されており、トランスポートプロトコルとして、ＨＴＴＰ(HyperText Transfer Protocol）やＴＣＰ(Transmission Control Protocol）を利用する。

一方、Mobile IPv6 をベースに局所的な移動管理を行う技術として、Hierarchical Mobile IPv6 mobility management (HMIPv6) (Ref. draft-ietf-mobileip-hmipv6-07.txt、Work in Progress)が提案されている。

HMIPv6は、ＨＡとＭＮとの間にＭＡＰ(Mobile Anchor Point）を備える。ＭＮは、ＡＲ(Access Router）からＭＡＰオプションを含むルータ広告を受信して、ＭＡＰのＩＰアドレスを取得し、地域気付アドレス（Regional Core of Address : ＲＣｏＡ)とリンク気付アドレス（On-link ＣｏＡ: ＬＣｏＡ）とを生成する。HMIPv6対応ＭＮは、ＭＡＰとＨＡとに位置登録を行う。ＭＡＰは、ＭＮのＲＣｏＡとＬＣｏＡのバインディング情報とを管理し、ＨＡは、ＭＮのホームアドレスとＲＣｏＡのバインディング情報とを管理する。ＭＮが、ＭＡＰ内で移動した場合、ＭＮは、ＭＡＰの位置情報のみを更新する。

また、ＩＥＴＦは、IPv6 Prefix Delegation Options for DHCPv6 (以下、DHCP-PD という)(draft-ietf-dhc-dhcpv6-opt-prefix-delegation-01.txt、Work in Progress)を検討している。DHCP-PD は、DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol )を活用して、アドレス割当側からサイトにIPv6プレフィックス（群）を割り当てる機能である。

DHCP-PD は、Delegating RouterとRequesting Routerとを構成要素として有して構築されている。Requesting Router は、Delegating Router にIPv6プレフィックス（群）の割り当てを要求し、Delegating Router は、IPv6プレフィックス（群）を選択して、それをRequesting Router に送信する。DHCP-PD は、例えば、ＩＳＰ(Internet Service Provider）が加入者にPrefixを割り当てるとき利用される。
Mobility Support in IPv6 <draft-ietf-mobileip-ipv6-24.txt>、 Work in Progress

前述したMobile IPv6 の従来技術は、ＭＮがホームリンク上の複数のＨＡを選定して位置登録を行うことが可能であるが、位置登録後にＭＮが再起動した場合等に、あるＨＡにはバインディングキャッシュエントリーが存在するにもかかわらず、ＭＮがその事実を認識することができずに別の同一ホームリンク上のＨＡに位置登録信号を送信する場合がある。この場合、位置登録信号を受信したＨＡが送信するＭＮに対応する近隣要請（Neighbor Solicitation)に対して、先に位置登録されているＨＡが応答することにより位置登録に失敗することになる。ホームリンクにＨＡが多数存在している場合に、すでにバインディングキャッシュエントリーを保持しているＨＡを探索するためには、ＭＮは、多数存在するそれぞれのＨＡに対して位置登録信号を送信する必要があり、通信網のトラヒックを増大させてしまうという恐れがある。

本発明の目的は、前述したような従来技術の問題に鑑み、ホームリンクに複数のＨＡが存在する場合に、ＭＮの位置登録のための信号量を低減させて、通信網のトラヒック量を減らすことを可能にしたＨＡを提供することにある。

前述した本発明の目的は、２以上のリンク層に接続するインタフェースと、それらインタフェースにIPv6アドレスを付与する機能とを備えるホームエージェント装置において、モバイルノードのホームアドレス、気付アドレス、シーケンス番号を格納管理する位置情報管理テーブルと、HAIPv6アドレスとリンクアドレスとを格納管理するＨＡリンクアドレス管理テーブルと、モバイルノードから位置更新要求を受けたとき、位置更新要求に含まれたシーケンス番号を含む近隣要請を同一リンク内の他のホームエージェント装置に送信する機能と、同一リンク内の他のホームエージェント装置から近隣要請を受けたとき、自装置内の前記位置管理テーブルに対応するモバイルノードの位置情報を持っている場合に、前記位置管理テーブルに格納されていた位置情報のシーケンス番号を乗せた応答を、近隣要請を送信したホームエージェント装置に送信する機能と、同一リンク内の他のホームエージェント装置から非要請近隣通知を受けたとき、該非要請近隣通知の中のIPv6アドレスが前記位置情報管理テーブルのエントリーの１つに記録されていた場合に、そのエントリーを削除する機能とを備えたことにより達成される。

また、前記目的は、２以上のリンク層に接続するインタフェースと、それらインタフェースにIPv6アドレスを付与する機能とを備えるホームエージェント装置において、同一リンク層に接続されるホームエージェント装置からのルータ広告によりホームエージェント装置のリンク層アドレスを取得する機能と、同一リンク層に接続されるホームエージェント装置のリンク層アドレスを保持する機能と、同一リンク層からの近隣要請または近隣通知を受信した際、前記近隣要請または近隣通知が別のホームエージェント装置から送信された信号であることをリンク層アドレスにより認識する機能とを備え、別のホームエージェント装置からの近隣探索信号を、別のホームエージェント装置からの近隣探索信号であるとして判別可能であることにより達成される。

本発明によれば、ホーム網に複数のＨＡが存在する場合に、ＭＮからの位置登録のための信号量を低減させることができ、通信網のトラヒック量を低減することができる。

以下、本発明によるホームエージェント装置の実施形態を図面により詳細に説明する。ここで説明する本発明の実施形態は、Mobile IPv6 対応の移動ノード（ＭＮ）がホームリンク（以下、ホーム網）以外の網（以下、在圏網）に存在するときのＭＮの位置登録方法についてを、代表的な例として挙げたものである。

図１は本発明の実施形態によるＨＡを備えて構成される通信網の構成例を示すブロック図である。図１において、１ａ〜１ｃはＨＡ、２ａ、２ｂは通信装置（ゲートウェイ：ＧＷ）、３はＭＮ、４ａ、４ｂは在圏網、５ａ〜５ｄはルータ、６はホーム網、７はＩＰ網である。

本発明の実施形態によるＨＡを備える通信網は、ＭＮ３が所属するホーム網６とＩＰ網７と在圏網４ａ、４ｂとから構成される。図示通信網において、ホーム網６、ＩＰ網７、及び、在圏網４ａ、４ｂは、IPv6網である。ＭＮ３は、Mobile IPv6 対応移動ノード（ＭＮ）である。在圏網４ａ、４ｂは、それぞれ、通信装置２ａ、２ｂと、ルータ５ａ及び５ｂ、５ｃ及び５ｄとを備えて構成される。通信装置２ａ、２ｂは、ルータ５ａ及び５ｂ、５ｃ及び５ｄとのインタフェースと、ＩＰ網７とのインタフェースを備えている。そして、在圏網４ａ、４ｂとＩＰ網７とは、ルータ５ａ〜５ｄあるいは通信装置２ａ、２ｂを介して接続され、また、ＩＰ網７とホーム網６とは、ルータあるいは図示しないゲートウェイ装置を介して接続される。在圏網４とホーム網６とは、ルータ、あるいは、ゲートウェイ装置を介して直接接続されてもよい。ホーム網６は、複数のＨＡを備える。図示例では、３つのＨＡ１ａ〜１ｃを示している。３つのＨＡは、Mobile IPv6 対応ホームエージェント（ＨＡ）である。ＭＮ３は、ホーム網６に所属しているものとし、ＨＡ１ａ〜１ｃは、ＭＮ３がホーム網６以外に移動した場合のＭＮの位置情報を管理する。

図２はＭＮ３のホーム網６に設置されるＨＡのハードウェア構成例を示すブロック図である。図２において、２０１は筐体、２０２はメモリ、２０３はＣＰＵ、２０４はバス、２０５はパケット送受信処理（インタフェース：ＩＦ）部、２０６は通信回線である。

本発明の実施形態によるＨＡは、メモリ２０２と、ＣＰＵ２０３と、ＩＰ網に接続する通信回線２０６を接続するパケット送受信処理部２０５とがバス２０４で接続されて構成されている。メモリ２０２には、Binding Cache 管理データ(Binding Cache Entries）とHA Link Address 管理データ（HA Link Address Entries ）を保持しており、ＣＰＵ２０３からアクセスされる。

図３はＨＡのメモリ２０２に保持されているBinding Cache 管理テーブル３１０のテーブル構成の一例を示す図である。Binding Cache 管理テーブル３１０は、ＭＮのホームアドレス３１１に対して、少なくてもＭＮが在圏網で取得したCare of Address (ＣｏＡ)３１２と、Binding Cache の有効期間を示すLifetime３１３と、シーケンス番号を保持するSequence Number ３１４との対応関係を格納している。

図４はＨＡのメモリ２０２に保持されているHA Link Address 管理テーブル４１０のテーブル構成の一例を示す図である。HA Link Address 管理テーブル４１０は、HA IPv6 アドレス４１１に対して、少なくてもHA Link アドレス４１２との対応関係を格納している。HA Link アドレス４１２には、例えば、HA IPv6 アドレス４１１に対応するＨＡのＭＡＣアドレスが格納される。

図５はＭＮ３の再起同時に、ＭＮ３がＨＡ１ａにBinding Updateを送信した場合におけるＨＡそれぞれの動作を示すシーケンス図である。ここに示す例は、ＭＮ３のBinding Cache が図１に示すＨＡ１ｂのBinding Cache 管理テーブル３１０に保持されていて、対応するBinding Cache の中のシーケンス番号が１２３４であった場合に、ＭＮ３に再起動が発生して前情報を失ったため、ＭＮ３がＨＡ１ａにシーケンス番号１のBinding Updateを送信した場合におけるＨＡ１ａ〜１ｃそれぞれの動作を示したものである。

（１）ＭＮ３は、再起動が発生して前情報を失ったために、Binding Update (シーケンス番号＝１）をＨＡ１ａに送信する。このBinding Updateは、ルータ、ゲートウェイを介してＨＡ１ａにより受信される（シーケンス５０１、５０２）。

（２）ＭＮ３からのBinding Update (シーケンス番号＝１）を受信したＨＡ１ａは、自装置内のBinding Cache 管理テーブル３１０に対応するエントリーが存在しないため、Binding Cache エントリーを作成する前の確認動作として、Neighbor Solicitation を送信する。その際、Neighbor Solicitation のターゲットフィールドに、ＭＮ３のホームアドレスを設定する。このNeighbor Solicitation は、ホーム網６にマルチキャストされるため、ＨＡ１ｂ、ＨＡ１ｃにより受信される（シーケンス５０３、５０４）。

（３）Neighbor Solicitation を受信したＨＡ１ｂ、ＨＡ１ｃのうち、ＨＡ１ｃには、ＭＮ３のBinding Cache エントリーがBinding Cache 管理テーブル３１０に保持されていないため、受信したNeighbor Solicitation に対して何も行わない。一方、ＨＡ１ｂは、ＭＮ３のBinding Cache エントリーがBinding Cache 管理テーブル３１０に保持されているため、Neighbor Advertisement５０２を送信する。このとき、ＨＡ１ｂは、該Neighbor Solicitationが ＨＡ１ａから送信されたことをHA Link Address 管理テーブル４１０により判別することができるので、Neighbor Advertisementの予約フィールドに、Binding Cache 管理テーブルでＭＮ３に対応するエントリーのSequence Number ３１４の項目の値、この場合１２３４を設定して送信する（シーケンス５０５）。

（４）ＨＡ１ａは、ＨＡ１ｂからのNeighbor Advertisementを受信し、先に受信したBinding Updateのシーケンス番号と、受信したNeighbor Advertisement５０２の予約フィールドに設定されたシーケンス番号とが異なるため、シーケンス番号が不一致であることを示すBinding Acknowledge をＭＮ３に送信する。このとき、Binding Acknowledge には、Neighbor Advertisement５０２に設定されていたシーケンス番号１２３４が設定される（シーケンス５０６、５０７）。

（５）Binding Acknowledge を受信したＭＮ３は、シーケンス番号不一致を認識し、正しいシーケンス番号１２３５（Binding Acknowledge に設定されていたシーケンス番号＋１）を設定したBinding UpdateをＨＡ１ａに送信する。このBinding Updateは、ルータ、ゲートウェイを介してＨＡ１ａにより受信される（シーケンス５０８、５０９）。

（６）ＭＮ３からのBinding Update(シーケンス番号＝１２３５)を受信したＨＡ１ａは、自装置内のBinding Cache 管理テーブル３１０にエントリーが存在しないため、Bindhing Cache エントリーを作成する前の確認動作としてNeighbor Solicitation を送信する。その際、ＨＡ１ａは、Neighbor Solicitationのターゲットフィールドに、ＭＮ３のホームアドレスを設定する。このNeighbor Solicitation は、ホーム網６にマルチキャストされるため、ＨＡ１ｂ、ＨＡ１ｃにより受信される（シーケンス５１０、５１１）。

（７）Neighbor Solicitation を受信したＨＡ１ｂ、ＨＡ１ｃのうち、ＨＡ１ｃには、ＭＮ３のBinding Cache エントリーがBinding Cache 管理テーブル３１０に保持されていないため、受信したNeighbor Solicitation に対して何も行わない。一方、ＨＡ１ｂは、ＭＮ３のBinding Cache エントリーをBinding Cache 管理テーブル３１０に保持しており、かつ、受信したNeighbor Solicitation がHA Link Address 管理テーブル４１０によりＨＡ１ａから送信されたことを認識することが可能であるため、Binding Cache エントリーのシーケンス番号１２３４を予約フィールドに設定したNeighbor Advertisementを送信する（シーケンス５１２）。

（８）ＨＡ１ｂから送信されたNeighbor Advertisementは、ＨＡ１ａにより受信され、これを受信したＨＡ１ａは、HA Link Address 管理テーブルによりＨＡ１ｂから送信されたNeighbor Advertisementであると認識し、これにより、予約フィールドに設定されたシーケンス番号を抽出し、シーケンス５０８、５０９でＭＮ３から受信したBinding Updateのシーケンス番号と比較し、シーケンス５０８、５０９で受信したBinding Updateのシーケンス番号が大きいため、Binding Cache を生成する。そして、ＨＡ１ａは、シーケンス番号が正しかったことを示すBinding Acknowledge をＭＮ３に送信すると共に、ＭＮプロキシ通知として、非要請Neighbor AdvertisementをＨＡ１ｂ、ＨＡ１ｃに送信する（シーケンス５１３〜５１６）。

（９）シーケンス５１５でのNeighbor Advertisementを受信したＨＡ１ｂは、非要請Neighbor Advertisementであること、該Neighbor AdvertisementのターゲットアドレスがBinding Cache エントリーに登録されていること、及び、HA Link Address 管理テーブルにより、該Neighbor AdvertisementがＨＡ１ａから送信されたことを認識し、アドレスがホームアドレスであるＭＮ３に対応するBinding Cache を削除する。

前述したシーケンスによる動作により、ＭＮ３の情報としてＨＡ１ｂに登録されていたBinding Cache エントリーが削除され、ＨＡ１ａにＭＮ３の情報に対応するBinding Cache が生成され、ＭＮ３の位置登録が行われたことになる。

図６はＭＮ３の再起同時に、ＭＮ３がＨＡ１ａにBinding Updateを送信した場合におけるＨＡそれぞれの動作の他の例を示すシーケンス図である。ここに示す例は、ＭＮ３のBinding Cache が図１に示すＨＡ１ａ、１ｂ、１ｃのいずれのBinding Cache 管理テーブル３１０にも保持されていない場合に、ＭＮ３に再起動が発生して前情報を失ったため、ＭＮ３がＨＡ１ａにシーケンス番号１のBinding Updateを送信した場合におけるＨＡそれぞれの動作を示したものである。

（１）ＭＮ３は、再起動が発生して前情報を失ったために、Binding Update (シーケンス番号＝１）をＨＡ１ａに送信する。このBinding Updateは、ルータ、ゲートウェイを介してＨＡ１ａにより受信される（シーケンス６０１、６０２）。

（２）ＭＮ３からのBinding Update (シーケンス番号＝１）を受信したＨＡ１ａは、自装置内のBinding Cache 管理テーブル３１０に対応するエントリーが存在しないため、Binding Cache エントリーを作成する前の確認動作として、Neighbor Solicitation を送信する。その際、Neighbor Solicitation のターゲットフィールドに、ＭＮ３のホームアドレスを設定する。このNeighbor Solicitation は、ホーム網６にマルチキャストされるため、ＨＡ１ｂ、ＨＡ１ｃにより受信される（シーケンス６０３、６０４）。

（３）Neighbor Solicitation を受信したＨＡ１ｂ、ＨＡ１ｃは、そのいずれも、ＭＮ３のBinding Cache エントリーがBinding Cache 管理テーブル３１０に保持されていないため、受信したNeighbor Solicitation に対して何も行わない。このため、ＨＡ１ａは、重複アドレス発見タイムアウトになるまでにNeighbor Advertisementを受信することができなかったので、ＭＮ３からのBinding Updateを受理し、Binding Updateに示されたホームアドレス、気付アドレス、ライフタイム、シーケンス番号等を自ＨＡが保持するBinding Cache 管理テーブルに１つのエントリーとして保持し、ＭＮ３に対して、Binding Acknowledge を送出する。このBinding Acknowledge 信号の状態フィールドには、正常終了を示す値が設定され、シーケンス番号には、エントリーに保持したシーケンス番号の値が設定される（シーケンス６０５〜６０７）。

前述したシーケンスによる動作により、ＭＮ３は、ホーム網への位置登録を完了したこととなる。

図７はＭＮ３の再起同時に、ＭＮ３がＨＡ１ａにBinding Updateを送信した場合におけるＨＡそれぞれの動作のさらに他の例を示すシーケンス図である。ここに示す例は、ＭＮ３のBinding Cache が図１に示すＨＡ１ａのBinding Cache 管理テーブル３１０に保持されていて、対応するBinding Cache の中のシーケンス番号が１２３４であった場合に、ＭＮ３に再起動が発生して前情報を失ったため、ＭＮ３がＨＡ１ａにシーケンス番号１のBinding Updateを送信した場合におけるＨＡそれぞれの動作を示したものである。

（１）ＭＮ３は、再起動が発生して前情報を失ったために、Binding Update (シーケンス番号＝１）をＨＡ１ａに送信する。このBinding Updateは、ルータ、ゲートウェイを介してＨＡ１ａにより受信される（シーケンス５０１、５０２）。

（２）ＭＮ３からのBinding Update (シーケンス番号＝１）を受信したＨＡ１ａは、ＭＮ３のBinding Cache エントリーがBinding Cache 管理テーブル３１０に保持されているため、Binding Cache 管理テーブルでＭＮ３に対応するエントリーのSequence Number ３１４の項目の値、この場合１２３４を設定したBinding Acknowledge をＭＮ３に送信する（シーケンス７０３、７０４）。

（３）Binding Acknowledge を受信したＭＮ３は、シーケンス番号不一致を認識し、正しいシーケンス番号１２３５（Binding Acknowledge に設定されていたシーケンス番号＋１）を設定したBinding UpdateをＨＡ１ａに送信する。このBinding Updateは、ルータ、ゲートウェイを介してＨＡ１ａにより受信される（シーケンス７０５、７０６）。

（４）ＭＮ３から送信されたBinding Updateを受信したＨＡ１ａは、シーケンス７０５、７０６でＭＮ３から受信したBinding Updateのシーケンス番号が大きいため、Binding Cache を生成する。そして、ＨＡ１ａは、シーケンス番号が正しかったことを示すBinding Acknowledge をＭＮ３に送信する（シーケンス７０７、７０８）。

なお、前述のシーケンスでの処理動作は、Mobile IPv6 に示されている動作である。

図８はＨＡがRouter Advertisementを受信した場合のＨＡでの処理動作を説明するフローチャートであり、次に、これについて説明する。ここで説明するフローでの処理は、本発明の特徴であるHA Link Address 管理テーブルの更新を行う処理である。

（１）ＨＡは、Router Advertisementを受信すると、受信したRouter Advertisement信号の正当性を判断し、このRouter Advertisement信号が不当なものであった場合、何の処理も行わずに、Router Advertisementの受信処理を終了する（ステップ８０１、８０２、８１１）。

（２）ステップ８０２の判定で、受信したRouter Advertisement信号が正当なものであった場合、既存のRouter Advertisement処理を実行し、Router Advertisement内のＨビットが“１”であるか否か、すなわち、Router Advertisementが他のＨＡからのものであるか否かを判定し、ＨＡからのものでなかった場合、何の処理も行わずに、Router Advertisementの受信処理を終了する（ステップ８０３、８０４）。

（３）ステップ８０４の判定で、Router Advertisementが他のＨＡからのものであった場合、既存のHA List の更新処理を行い、Router AdvertisementからHA IPv6 アドレスを抽出すると共に、ＭＡＣアドレスを抽出する（ステップ８０５〜８０７）。

（４）その後、抽出したHA IPv6 アドレスがHA Link Address 管理テーブルにあるか否かを判定し、HA IPv6 アドレスがHA Link Address 管理テーブルにあった場合、Router Advertisementから抽出したＭＡＣアドレスにより、HA Link Address 管理テーブルを更新して、Router Advertisementの受信処理を終了する（ステップ８０８、８０９、８１１）。

（５）ステップ８０８の判定で、抽出したHA IPv6 アドレスがHA Link Address 管理テーブルになかった場合、Router Advertisementから抽出したHA IPv6 アドレスとＭＡＣアドレスとの対応をHA Link Address 管理テーブルに追加して、Router Advertisementの受信処理を終了する（ステップ８１０、８１１）。

従来技術によるＨＡは、前述したステップ８０５の処理を実行するとRouter Advertisementの受信処理を終了させていたが、本発明の実施形態によるＨＡは、ステップ８０６〜８１０の処理を行って、ＨＡからのRouter Advertisementを受信した場合、送信元ＨＡのHA IPv6 アドレスとリンク層アドレス（図８の例ではＭＡＣアドレス）とを対応付け、該IPv6アドレスが既に図４に示すHA Link Address 管理テーブルに登録されているならば、対応するリンク層アドレスの項目をRouter Advertisementから取得したリンク層アドレスで更新し、登録されていなければ、新しいデータ項目として追加している。このHA Link Address 管理テーブルに更新されたあるいは新規に作成された情報は、図５により説明したシーケンスにおいて、ＨＡ１ｂがＭＮ３の位置情報を削除する場合の条件として使用される。

図９はＨＡがＭＮからBinding Updateを受信した場合の処理動作を説明するフローチャートであり、次に、これについて説明する。ここで説明するフローでの処理は、Binding Cache の制御を行う処理である。

（１）ＨＡは、ＭＮからBinding Updateを受信すると、受信したBinding Update信号の正当性を判断し、このBinding Update信号が不当なものであった場合、何の処理も行わずに、Binding Updateの受信処理を終了する。この場合、Binding Update信号が不当なものであったことを示すBinding Acknowledge をＭＮに送信する（ステップ９０１、９０２、９１７）。

（２）ステップ９０２の判定で、受信したBinding Update信号が正当なものであった場合、Binding Cache の有無を判定し、Binding Cache があった場合、Binding Cache の更新の処理を行って、Binding Updateの受信処理を終了する。この場合、Binding Cache の更新を正常に行ったことを示すBinding Acknowledge をＭＮに送信する（ステップ９０３、９０４、９１７）。

（３）ステップ９０３の判定で、Binding Cache がなかった場合、受信したBinding Updateからシーケンス番号を抽出し、ホームアドレスを使用してホーム網に近隣探索の信号を送信して、一定時間応答を待つ（ステップ９０５〜９０７）。

（４）一定時間経過後、ホームアドレスに対応した近隣通知を受信したか否かを判定し、近隣通知を受信していた場合、近隣通知のＭＡＣアドレスがHA Link Address 管理テーブルにあるか否かを判定し、近隣通知のＭＡＣアドレスがHA Link Address 管理テーブルになかった場合、Binding Update抽出したシーケンス番号をBinding Acknowledge に設定して、重複アドレス発見発を示すBinding Acknowledge をＭＮに送信する（ステップ９０８〜９１１）。

（５）ステップ９０９の判定で、近隣通知のＭＡＣアドレスがHA Link Address 管理テーブルにあった場合、近隣通知の予約フィールドからシーケンス番号を抽出し、Binding Updateのシーケンス番号が近隣通知のシーケンス番号より大きいか否かを判定し、Binding Updateのシーケンス番号が近隣通知のシーケンス番号より大きくなかった場合、シーケンス番号不一致を示すBinding Acknowledge をＭＮに送信する（ステップ９１２〜９１４）。

（６）ステップ９１３の判定で、Binding Updateのシーケンス番号が近隣通知のシーケンス番号より大きかった場合、あるいは、ステップ９０８の判定で、一定時間経過後にも、ホームアドレスに対応した近隣通知を受信することができなかった場合、ホームアドレスを使用してホーム網に近隣通知を送信すると共に、Binding Cache を生成して、Binding Cache を正常に登録したことを示すBinding Acknowledge をＭＮに送信する（ステップ９１５〜９１７）。

従来技術によるＨＡは、前述したステップ９０６の処理を行わず、かつ、ステップ９０８の判定で、ホームアドレスに対応する近隣通知を受信した場合、ステップ９１０の処理を行っていた。本発明の実施形態によるＨＡは、ステップ９０６の処理を行うことによりシーケンス番号を付与した近隣要求を送信し、ステップ９０８の判定で、ホームアドレスに対応する近隣通知を受信した場合、、ステップ９０９の判定処理を行うようにしている。そして、受信した近隣通知のリンク層アドレスが、既にHA Link Address 管理テーブルに登録されていたならば、近隣通知はＨＡから送信されたものとみなし、ステップ９１２の処理において近隣通知の予約フィールドよりシーケンス番号を抽出し、ステップ９１３の判定処理において抽出したシーケンス番号と、シーケンス番号不一致を表す状態番号をBinding Acknowledgeに設定してＭＮへ返却するようにしている。

図１０はＨＡが非要請近隣通知を受信した場合の処理動作を説明するフローチャートであり、次に、これについて説明する。ここで説明するフローでの処理は、本発明の特徴である非要請近隣通知によるBinding Cache 削除の処理である。

（１）ＨＡは、Neighbor Advertisementを受信すると、受信したNeighbor Advertisement信号の正当性を判定し、Neighbor Advertisement信号が不当なものであった場合、何の処理も行わずに、Neighbor Advertisementの受信処理を終了する（ステップ１００１、１００２、１００８）。

（２）ステップ１００２の判定で、受信したNeighbor Advertisement信号が正当なものであった場合、IPv6 Neighbor Advertisement の処理を行い、Neighbor AdvertisementがBinding Cache に登録されたＭＮのホームアドレスに対するものか否かを判定し、Binding Cache に登録されたＭＮのホームアドレスに対するものでなかった場合、その後何の処理も行わず、Neighbor Advertisementの受信処理を終了する（ステップ１００３、１００４、１００８）。

（３）ステップ１００４の判定で、Neighbor AdvertisementがBinding Cache に登録されたＭＮのホームアドレスに対するものであった場合、Neighbor AdvertisementからＭＡＣアドレスを抽出し、抽出したＭＡＣアドレスがHA Link Address 管理テーブルにあるか否かを判定し、なかった場合、その後何の処理も行わず、Neighbor Advertisementの受信処理を終了する（ステップ１００５、１００６、１００８）。

（４）ステップ１００６の判定で、抽出したＭＡＣアドレスがHA Link Address 管理テーブルにあった場合、該当するBinding Cache を削除して、Neighbor Advertisementの受信処理を終了する（ステップ１００７、１００８）。

前述した図１０に示す処理において、ステップ１００４の判定処理以降の処理は、本発明を実現するために追加された処理であり、Neighbor Advertisementの中のIPv6アドレスがBinding Cache として登録されている場合に、Neighbor Advertisementのリンク層アドレス（この例ではＭＡＣアドレス）を抽出し、該リンク層アドレスがHA Link Address 管理テーブルに登録されているか否かをチェックし、登録されている場合に、そのターゲットアドレスに対応するBinding Cache を削除するようにしている。

図１１はＨＡがNeighbor Solicitation (近隣要請)を受信した場合の処理動作を説明するフローチャートであり、次に、これについて説明する。ここで説明するフローでの処理は、本発明の特徴である近隣要請によるシーケンス番号の返却を行う処理である。

（１）ＨＡは、Neighbor Solicitation を受信すると、受信したNeighbor Solicitation 信号の正当性を判定し、Neighbor Solicitation 信号が不当なものであった場合、何の処理も行わずに、Neighbor Solicitation の受信処理を終了する（ステップ１１０１、１１０２、１１１０）。

（２）ステップ１１０２の判定で、受信したNeighbor Solicitation 信号が正当なものであった場合、IPv6 Neighbor Solicitationの処理を行い、Neighbor Solicitation がBinding Cache に登録されたＭＮのホームアドレスに対するものか否かを判定し、Binding Cache に登録されたＭＮのホームアドレスに対するものでなかった場合、その後何の処理も行わず、Neighbor Solicitation の受信処理を終了する（ステップ１１０３、１１０４、１１１０）。

（３）ステップ１１０４の判定で、Neighbor Solicitation がBinding Cache に登録されたＭＮのホームアドレスに対するものであった場合、Neighbor Advertisementのリンク層アドレス（この例ではＭＡＣアドレス）を抽出し、抽出したＭＡＣアドレスがHA Link Address 管理テーブルに登録されているか否かを判定し、登録されていなかった場合、その後何の処理も行わず、Neighbor Solicitation の受信処理を終了する（ステップ１１０５、１１０６、１１１０）。

（４）ステップ１１０６の判定で、抽出したＭＡＣアドレスがHA Link Address 管理テーブルに登録されていた場合、Binding Cache に保持されているシーケンス番号を抽出し、抽出したシーケンス番号をNeighbor Advertisementの予約フィールドに設定し、このターゲットアドレスに対応するNeighbor Advertisementを送信して、Neighbor Solicitation の受信処理を終了する（ステップ１１０７〜１１１０）。

前述したフローにおいて、ステップ１１０４の判定処理とステップ１１０９の処理は、従来から行われている近隣要請に対する処理であるが、本発明の実施形態では、ステップ１１０５〜１１０８の処理を追加している。

前述した本発明の実施形態での処理は、ＨＡ内のＣＰＵ２０３がメモリ２０２に格納されたプログラムを実行することにより行われるものであり、この処理プログラムは、ＨＤ、ＤＡＴ、ＦＤ、ＭＯ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に格納して提供することができ、また、通信回線を介して提供することができる。

図１２は前述までに説明した例でＨＡが送受信するNeighbor Solicitation とNeighbor Advertisementとのメッセージの形式について説明する図である。

図１２（ａ）、図１２（ｂ）にNeighbor Solicitation とNeighbor Advertisementとのメッセージ形式を示しているが、本発明の実施形態は、両者共に、３２ビットで構成される各メッセージの１６ビット目から３１ビット目までを予約フィールド１２０１、１２０２として、シーケンス番号を格納するフィールドとして用いている。

前述した本発明の実施形態によれば、同一ホーム網に接続されているＨＡが、同一ホーム網に接続されているＨＡのリンク層アドレスを保持し、他のＨＡからの近隣探索信号を識別して、ＨＡにおいて位置登録が要求された際に実施される重複アドレス発見における近隣探索信号の場合に、その近隣探索信号の中のホームアドレスは他のＨＡへの位置登録が行われたと認識し、自装置に保持されているバインディングキャッシュを削除し、近隣探索信号に応答しないようにしており、これにより、ＭＮの位置登録のための信号量を低減させて、通信網のトラヒック量を低減することができる。また、これら近隣探索信号にシーケンス番号を付与することにより、シーケンス番号による整合性をとることとしているので、Binding Updateのリプレイ防御機能を失うことがない。

本発明の実施形態によるＨＡを備えて構成される通信網の構成例を示すブロック図である。 ＭＮのホーム網に設置されるＨＡのハードウェア構成例を示すブロック図である。 ＨＡのメモリに保持されているBinding Cache 管理テーブルのテーブル構成の一例を示す図である。 ＨＡのメモリに保持されているHA Link Address 管理テーブルのテーブル構成の一例を示す図である。 ＭＮの再起同時に、ＭＮがＨＡにBinding Updateを送信した場合におけるＨＡそれぞれの動作を示すシーケンス図である。 ＭＮの再起同時に、ＭＮがＨＡにBinding Updateを送信した場合におけるＨＡそれぞれの動作の他の例を示すシーケンス図である。 ＭＮの再起同時に、ＭＮがＨＡにBinding Updateを送信した場合におけるＨＡそれぞれの動作のさらに他の例を示すシーケンス図である。 ＨＡがRouter Advertisementを受信した場合のＨＡでの処理動作を説明するフローチャートである。 ＨＡがＭＮからBinding Updateを受信した場合の処理動作を説明するフローチャートである。 ＨＡが非要請近隣通知（非要請Neighbor Advertisement）を受信した場合の処理動作を説明するフローチャートである。 ＨＡがNeighbor Solicitation (近隣要請)を受信した場合の処理動作を説明するフローチャートである。 ＨＡが送受信するNeighbor Solicitation とNeighbor Advertisementとのメッセージの形式について説明する図である。

符号の説明

１ａ〜１ｃ ホームエージェント装置（ＨＡ）
２ａ、２ｂ 通信装置（ゲートウェイ：ＧＷ）
３ モバイルノード（ＭＮ）
４ａ、４ｂ 在圏網
５ａ〜５ｄ ルータ
６ ホーム網
７ ＩＰ網
２０１ 筐体
２０２ メモリ
２０３ ＣＰＵ
２０４ バス
２０５ パケット送受信処理（インタフェース：ＩＦ）部
２０６ 通信回線
３１０ Binding Cache 管理テーブル
４１０ HA Link Address 管理テーブル

Claims (5)

1. ２以上のリンク層に接続するインタフェースと、それらインタフェースにIPv6アドレスを付与する機能とを備えるホームエージェント装置において、
   モバイルノードのホームアドレス、気付アドレス、シーケンス番号を格納管理する位置情報管理テーブルと、HAIPv6アドレスとリンクアドレスとを格納管理するＨＡリンクアドレス管理テーブルと、モバイルノードから位置更新要求を受けたとき、位置更新要求に含まれたシーケンス番号を含む近隣要請を同一リンク内の他のホームエージェント装置に送信する機能と、同一リンク内の他のホームエージェント装置から近隣要請を受けたとき、自装置内の前記位置管理テーブルに対応するモバイルノードの位置情報を持っている場合に、前記位置管理テーブルに格納されていた位置情報のシーケンス番号を乗せた応答を、近隣要請を送信したホームエージェント装置に送信する機能と、同一リンク内の他のホームエージェント装置から非要請近隣通知を受けたとき、該非要請近隣通知の中のIPv6アドレスが前記位置情報管理テーブルのエントリーの１つに記録されていた場合に、そのエントリーを削除する機能とを備えたことを特徴とするホームエージェント装置。
2. ２以上のリンク層に接続するインタフェースと、それらインタフェースにIPv6アドレスを付与する機能とを備えるホームエージェント装置において、
   同一リンク層に接続されるホームエージェント装置からのルータ広告によりホームエージェント装置のリンク層アドレスを取得する機能と、同一リンク層に接続されるホームエージェント装置のリンク層アドレスを保持する機能と、同一リンク層からの近隣要請または近隣通知を受信した際、前記近隣要請または近隣通知が別のホームエージェント装置から送信された信号であることをリンク層アドレスにより認識する機能とを備え、別のホームエージェント装置からの近隣探索信号を、別のホームエージェント装置からの近隣探索信号であるとして判別可能であることを特徴とするホームエージェント装置。
3. 前記受信した近隣要請が同一リンク層に接続される別のホームエージェント装置から送信された近隣要請であると判別した場合で、前記近隣要請中のターゲットアドレスが位置情報管理テーブルのエントリーの１つに記録されている場合に、前記エントリーの中のシーケンス番号を設定して、前記別のホームエージェント装置に送信することを特徴とする請求項２記載のホームエージェント装置。
4. 前記受信した非要請近隣通知が同一リンク層に接続される別のホームエージェント装置から送信された非要請近隣通知であると判別した場合で、前記非要請近隣通知中のIPv6アドレスが位置情報管理テーブルのエントリーの１つに記録されている場合に、前記エントリーを削除することを特徴とする請求項３記載のホームエージェント装置。
5. モバイルノードからの位置情報更新要求を受信し、該当モバイルノードの情報を記録する位置情報のエントリーが存在しない場合に、位置情報更新要求の中のモバイルノードのアドレスを近隣要請のターゲットフィールドに設定して送信し、送信した近隣要請に対する近隣通知を一定期間内に受信した場合に、リンク層アドレスによりホームエージェントからの近隣通知と認識すると、受信した近隣通知中の予約フィールドに設定されたシーケンス番号が位置情報更新要求のシーケンス番号と比較して大きい値であれば位置情報を作成登録して、位置情報を作成したことを示す信号を前記モバイルノードに送信し、かつ、モバイルノードのホームアドレスをターゲットアドレスに設定した近隣通知をマルチキャストで送信し、前記近隣通知中の予約フィールドに設定されたシーケンス番号が位置情報更新要求のシーケンス番号と比較して等しいかまたは小さい値であれば、シーケンス番号不一致を示す位置情報応答の予約フィールドに、設定されたシーケンス番号を設定して前記モバイルノードに送信することを特徴とする請求項４記載のホームエージェント装置。
   

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