JP4541745B2

JP4541745B2 - ホームエージェント管理装置及び管理方法

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Description

本発明はモバイルＩＰｖ６でのパケットルーティングに関し、具体的には家庭内のネットワーク装備をホームエージェントとして利用してパケットをルーティングする時のホームエージェント管理装置及び管理方法に関する。

モバイルＩＰｖ６システムでモバイルノードの位置は、そのモバイルノードが現在ホームリンクに接続されていようが、ホームリンクから離れた外部リンクに接続されていようが、常にそのモバイルノード固有のホームアドレスにより見つけられる。このようなホームアドレスは、ホームリンク上でのホームサブネットプレフィックス内にあるモバイルノードに割当てられたモバイルノード固有のＩＰアドレスである。

モバイルノードがホームリンク上にある時、そのモバイルノードのホームアドレスを宛先アドレスとして転送されるパケットは、モバイルノードが属しているホームリンクのホームエージェントのうちいずれか一つのホームエージェントによって既存のインターネットルーティングメカニズムを利用してルーティングされる。しかし、モバイルノードがホームリンクから離れたいずれかの外部リンクに接続されている時は、その外部リンクのアクセスルータはモバイルノードのホームアドレスが分からないので、気付アドレス（ＣａｒｅｏｆＡｄｄｒｅｓｓ）という臨時アドレスをモバイルノードに割当ててその情報を利用してモバイルノードに向かうパケットをルーティングする。気付アドレスは、特定の外部リンクのサブネットプレフィックスを持つモバイルノードと関連したＩＰアドレスである。

モバイルノードは従来のＩＰｖ６自動構成メカニズムを通じて気付アドレスを獲得できる。モバイルノードがこのような外部リンクに位置している間には、このような気付アドレスに向かうパケットはそのモバイルノードにルーティングされる。すなわち、モバイルノードがホームリンク上でない外部リンクにある時にそのモバイルノードに付与される臨時アドレスが気付アドレスである。

モバイルノードのホームアドレスと気付アドレスとを連結することをモバイルノードの“バインディング”という。ホームリンクから離れている時、モバイルノードはその一次（ｐｒｉｍａｒｙ）気付アドレスをそのホームリンク上のルータに登録し、かかるルータはそのモバイルノードのホームエージェントとして機能する。モバイルノードはホームエージェントに“バインディングアップデート”メッセージを送ることによってバインディング登録を行う。すると、ホームエージェントは“バインディングアクノリッジメント（ＢｉｎｄｉｎｇＡｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ：ＢＡＣＫ）”メッセージをリターンすることによってモバイルノードに応答する。このようなバインディングアップデート及びＢＡＣＫメッセージはＩＰｖ６パケットの拡張ヘッダを利用して転送される。

言い換えれば、ホームエージェントは、モバイルノードがホームエージェントが属しているリンクに位置しているかどうかを把握し、そのリンク上に位置していなければモバイルノードが要請したバインディングアップデートメッセージを受けて前述したバインディング過程を行ってバインディングキャッシュというメモリにモバイルノードのホームアドレス及び気付アドレスを保存する。

次いで、モバイルノードとの通信要請が対応ノードから入れば現在のモバイルノード位置情報を保存しているバインディングキャッシュに保存されている気付アドレスを持つモバイルノードにパケットをトンネリングして転送し、その後からはモバイルノードが往復経路確認（ＲｅｔｕｒｎＲｏｕｔａｂｉｌｉｔｙ：ＲＲ）手順及びバインディングアップデート過程を通じて対応ノードと直接通信する。

図１は、ホームエージェント、モバイルノード及び対応ノードを具備したＩＰｖ６ネットワークの構成図である。
現在モバイルＩＰｖ６標準では一つのモバイルノード１１０に対応して一つのホームリンク上にいろいろなホームエージェント１２０を存在可能にする。すなわち、これら複数個のホームエージェントは同じホームリンク上に存在する。

図１に示したように、ホームエージェント１２０はいずれか特定の場所に位置している。そして現在はあらゆる家庭にホームエージェントの機能を行うネットワーク装備があるわけではない。したがって、モバイルＩＰｖ６の物理階層が無線ＬＡＮであるか、またはＣＤＭＡ網であるとしてもホームエージェント機能を行う装備は特定の場所に集まる。すなわち、ホームエージェントは特定の場所に集まっており、ネットワークサービスを提供するインターネットサービス提供者（ＩｎｔｅｒｎｅｔＳｅｒｖｉｃｅＰｒｏｖｉｄｅｒ：ＩＳＰ）の広域通信網（ＷｉｄｅＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ：ＷＡＮ）に接続するあらゆるモバイルノードにモバイルＩＰｖ６サービスを提供する。

外部リンクに位置しているモバイルノード１１０からのバインディングアップデートメッセージはアクセスルータ１１３０ａないしアクセスルータ３１３０ｃを経、ルータ１１４０を経てホームエージェント１２０に伝えられる。インターネット網に向かうデータパケットはルータ１１４０及びルータ２１５０を経てインターネットに伝えられる。

図２は、ＩＰｖ６基本ヘッダフォーマットを示した図面である。
ＩＰｖ６基本ヘッダはバージョン２０１、クラス２０２、フローラベル２０３、ペイロード長２０４、次のヘッダ２０５、ホップリミット２０６、ソースアドレス２０７、宛先アドレス２０８及び拡張ヘッダ２０９を含む。

図３は、モビリティヘッダのフォーマットである。
モビリティヘッダは、ペイロードプロトフィールド３１０、ヘッダ長３２０、モビリティヘッダタイプフィールド３３０、予約フィールド３４０、チェックサムフィールド３５０及びメッセージデータフィールド３６０を含む。

モビリティヘッダは、バインディングの生成と管理に関するあらゆるメッセージで使われる拡張ヘッダである。モビリティヘッダは、図２に示したＩＰｖ６基本ヘッダフォーマットの次のヘッダフィールド２０５にモバイルＩＰｖ６データがくるという情報が保存されている場合に、ＩＰｖ６基本ヘッダに後続する。

ペイロードプロトフィールド３１０はＩＰｖ６次のヘッダフィールド２０５と同じ値を持つ。ヘッダ長３２０はモビリティヘッダの長さを意味する。モビリティヘッダタイプフィールド３３０はモビリティヘッダの種類が何かを示す。例えば、モビリティヘッダタイプフィールド３３０の値が０であれば、後に続くメッセージデータ３６０がバインディングリフレッシュメッセージであることを意味し、５であれば、バインディングアップデートメッセージであることを意味する。すなわち、バインディングアップデートメッセージとして、モビリティヘッダのメッセージデータフィールド３６０に図４に図示されたようなデータが入力される。モビリティヘッダタイプの値が６であれば、メッセージデータフィールド３６０にＢＡＣＫメッセージが入力されていることを意味する。すなわち、メッセージデータフィールド３６０に図５に図示されたようなデータが入力される。

図４は、バインディングアップデートメッセージを示した図面である。
バインディングアップデートメッセージは、モバイルノードがホームエージェントにその新しい気付アドレスを知らせるために使われる。

バインディングアップデートメッセージ４００は、シーケンスナンバーフィールド４１０と、アクノリッジフィールド４２０と、ホーム登録フィールド４３０と、シングルアドレスオンリーフィールド４４０と、重複アドレス検出フィールド４５０と、リンクローカルアドレスコンパティビリティフィールド４６０と、予約フィールド４７０と、寿命フィールド４８０と、モビリティオプションフィールド４９０とを含む。寿命フィールド４８０はバインディングが満了する前まで残っているタイムユニットの数をいう。一つのタイムユニットは４秒である。

図５は、ＢＡＣＫメッセージを示した図面である。
ＢＡＣＫメッセージ５００は、バインディングアップデートメッセージの受信を確認するために使われる。
ＢＡＣＫメッセージ５００は状態フィールド５１０、予約フィールド５２０、シーケンスナンバーフィールド５３０、寿命フィールド５４０、モビリティオプションフィールド５５０を含む。

状態フィールド５１０はバインディングアップデートの性格を示す８ビットの符号のない整数である。１２８より小さな状態フィールド値はバインディングアップデートが受信ノードにより受諾されたことを示し、１２８以上の状態フィールド値はバインディングアップデートが受信ノードにより拒絶されたことを示す。例えば、０はバインディングアップデートが受諾されたことを示す。ＢＡＣＫのシーケンスナンバー５３０はバインディングアップデートのシーケンスナンバーフィールド５３０からコピーされるものであって、バインディングアップデートとＢＡＣＫとをマッチングするために使われる。

しかし、バインディング過程を行う度に、常にＩＳＰに位置するホームエージェントだけを使用する場合には、一つのホームエージェントが行うべきバインディングに関するバインディング処理負荷が非常に大きい。そして、将来には各家庭ごとにネットワーク装備が導入される勢いにあるので、家庭内のホームネットワーク装備を利用せずにあらゆるバインディング過程をＩＳＰのホームエージェントを利用して処理することは非効率的である。

本発明が解決しようとする課題は、ＩＳＰのホームエージェントと家庭内に存在するホームエージェント間の負荷を分散させるホームエージェント管理装置及び方法を提供するところにある。

前記課題を解決するために本発明によるホームエージェント管理装置は、ホームネットワーク上に存在する一つまたは二つ以上のホームエージェントを具備するネットワークで前記ホームエージェントを管理する装置において、パケットを受信し、受信されたパケットを分析するパケット分析部と、前記パケット分析結果によって前記ホームエージェントが動作不能であるかどうかに関する情報を保存しているデータベースと、前記ホームエージェントが動作不能である場合、前記ホームエージェントに代えてホームエージェント機能を行うホームエージェント機能実行部と、を含む。

また、前記データベースは、バインディングアップデートメッセージに関するバインディングアクノリッジメントメッセージを所定時間内に受信したかどうかに関する情報を保存しているバインディングチェックデータベースと、前記動作不能であるホームエージェントに関する情報を保存しているプロキシバインディングキャッシュメモリと、を含むことが望ましい。

前記課題を解決するために本発明によるホームエージェント管理方法は、ホームネットワーク上に存在する一つまたは二つ以上のホームエージェントを具備するネットワークで前記ホームエージェントを管理する方法において、（ａ）前記ホームエージェントが動作不能であるかどうかを、前記動作不能であるホームエージェントに関する情報を保存しているデータベースを使用して判断する段階と、（ｂ）前記ホームエージェントが動作不能である場合、前記ホームエージェントに代えてホームエージェント機能を行う段階と、を含む。

前記課題を解決するために本発明によるホームエージェント管理方法は、ホームネットワーク上に存在するホームエージェント及びインターネットサービス提供者ネットワーク上に存在するホームエージェントを具備するネットワークで、前記ホームエージェントを管理する方法において、（ａ）前記ホームネットワークに伝えられるパケットを保存する段階と、（ｂ）前記保存されたパケットがバインディングアップデートメッセージかどうかを判断する段階と、（ｃ）前記バインディングアップデートメッセージに応答するバインディングアクノリッジメントメッセージが所定時間待っても受信されなければ、前記ホームネットワークに存在するホームエージェントの代わりにホームエージェント機能を行う段階と、を含む。

前記課題を解決するために本発明によるホームエージェント管理方法は、（ａ）アクセスルータから受信されたパケットの宛先アドレスフィールドに記録されたネットワークプレフィックス値を読み出す段階と、（ｂ）前記ネットワークプレフィックス値に対応するネットワークにパケットをフォワーディングする段階と、（ｃ）前記ネットワークプレフィックス値がホームネットワークに割当てられた値であれば前記アクセスルータから受信されたパケットを保存する段階と、（ｄ）前記保存したパケットがバインディングアップデートメッセージかどうかを判断する段階と、（ｅ）前記判断結果、バインディングアップデートメッセージであれば、前記バインディングアップデートメッセージに含まれたホームエージェントアドレス及び気付アドレスを抽出する段階と、（ｆ）前記ホームエージェントアドレス及び気付アドレスよりなるエントリがバインディングチェックデータベースに既に保存されているかどうかを判断する段階と、（ｇ）前記判断結果、既に保存されていれば、前記エントリに該当するカウンター値を増加させて前記保存されたパケットを削除し、保存されていなければ、前記バインディングチェックデータベースに前記エントリを追加してカウンター値を増加させた後、カウンター値が所定の値になったかどうかを判断する段階と、（ｈ）前記判断結果、前記カウンター値が所定の値になっていなければ、前記保存されたパケットを削除し、所定の値になったならばプロキシバインディングキャッシュに前記ホームエージェント情報を保存して前記保存されたパケットを削除し、前記バインディングチェックデータベースから該当エントリを削除する段階と、を含む。

前記課題を解決するために本発明では、前記方法をコンピュータで実行させるためのプログラムを記録したコンピュータで再生できる記録媒体を提供する。

本発明は、ホームネットワークのホームエージェントを使用することによってＩＳＰのホームエージェントに集中した負荷を分散させる。また、ホームネットワークのホームエージェントに問題がある場合にはその役割をホームエージェント管理装置が代行し、ホームネットワークのホームエージェントが復旧されれば代行した動作を中止してホームネットワークのホームエージェントにその機能を行わせ、さらに安定的にパケットを処理できる。

以下、添付された図面を参照して本発明による望ましい一実施例を詳細に説明する。
図６は、本発明のホームエージェント管理装置が導入されたＩＰｖ６ネットワークを示した図面である。
図６を参照すれば、ホームエージェント管理装置６１０は、家庭内に存在するホームゲートウェイ６２０ａないし６２０ｃとＩＳＰのホームエージェント６３０ａないし６３０ｃとを管理することが分かる。すなわち、ホームエージェントの機能を行えるネットワーク装備、例えば、ホームゲートウェイが家庭に存在するならば敢えてＩＳＰのホームエージェントを使用する必要がないために、ホームゲートウェイが正常に動作する間には家庭内のホームゲートウェイをホームエージェントとして使用する。家庭内のホームネットワーク装備をホームエージェントとして使用すれば、ＩＳＰのホームエージェントに集中したバインディング実行に関連したプロセス負荷を大きく減らすことができる。

家庭内のホームゲートウェイが正常に動作しなければホームエージェント管理装置６１０がホームエージェント機能を行う。ホームエージェント管理装置６１０にはバックアップ用ホームエージェント６１５があって家庭内のホームゲートウェイに代えてホームエージェント機能を行う。

図６に図示されたように、ホームエージェント管理装置６１０はルータインターフェース６１１、ホームネットワークインターフェース６１２、ＩＳＰインターフェース６１３及びインターネットインターフェース６１４を有している。

図７は、ホームエージェント管理装置から各インターフェースに割当てられたネットワークプレフィックスの例を示した図面である。
所定のネットワークプレフィックスを、ＩＳＰのホームエージェント６３０ａないし６３０ｃに割当てられたＩＳＰインターフェース、ホームネットワークのホームエージェント６２０ａないし６２０ｃに割当てられたホームネットワークインターフェース、そしてアクセスルータ６４０ａないし６４０ｃに割当てられたルータインターフェースに分ける。そして、ホームエージェント管理装置は割当てられたネットワークプレフィックスによって、それぞれのインターフェースに入力されるパケットをルーティングする。受信されたパケットが図７に図示されたＩＳＰのホームエージェント、アクセスルータまたは外部インターネットに向かうパケットである場合には、それぞれＩＳＰインターフェース６１３、アクセスルータインターフェース６１１、インターネットインターフェース６１４を通じてフォワーディングする。そして、ホームネットワークのホームエージェントに向かうパケットの場合に、ホームネットワークのホームエージェントを使用してパケットをフォワーディングするか、またはホームエージェント管理装置が直接ホームエージェント機能を行ってパケットをフォワーディングするかを制御する。

図６ではホームエージェント管理装置６１０があらゆる経路の中間に位置しているが、ホームエージェント管理装置６１０のところに性能に優れた一般のルータを位置させ、ホームエージェント管理装置６１０はその下に位置させることもある。

図８は、ホームエージェント管理装置の各インターフェースを通じて受信されたパケットをフォワーディングする手順のフローチャートである。
受信されたＩＰｖ６パケットの宛先アドレスを読み出す（Ｓ８１０）。すなわち、図２に図示されたＩＰｖ６ヘッダの宛先アドレスフィールド２０８を読み出して受信されたパケットをどこに伝達するかを決定する。読み出した宛先アドレスがＩＳＰインターフェースに割当てられたネットワークプレフィックスであるかを判断して（Ｓ８２０）、ＩＳＰインターフェースに割当てられたネットワークプレフィックスであれば（Ｓ８２０で「はい」）、受信されたパケットをＩＳＰインターフェースにフォワーディングする（Ｓ８３０）。そして、読み出した宛先アドレスがＩＳＰインターフェースに割当てられたネットワークプレフィックスでなければ（Ｓ８２０で「いいえ」）、ホームネットワークインターフェースに割当てられたネットワークプレフィックスであるかを判断する（Ｓ８４０）。ホームネットワークインターフェースに割当てられたネットワークプレフィックスであれば（Ｓ８４０で「はい」）、受信されたパケットをホームネットワークインターフェースに伝達し（Ｓ８５０）、そうでなければ、読み出した宛先アドレスがアクセスルータインターフェースに割当てられたネットワークプレフィックスであるかを判断する（Ｓ８６０）。アクセスルータインターフェースに割当てられたネットワークプレフィックスであれば（Ｓ８６０で「はい」）、受信されたパケットをアクセスルータインターフェースに伝達し（Ｓ８７０）、いかなるネットワークプレフィックスにも該当しなければ受信されたパケットをどこに伝達するかがわからないのでＩＣＭＰエラーメッセージを出力して終了する（Ｓ８８０）。

ホームエージェント管理装置は、それぞれのインターフェースを通じて受信されたパケットを前述した図８を参照して説明してフォワーディングすると同時に、受信されたパケットをメモリに臨時に保存しておき、図９Ａないし図１１を参照して後述するようなバインディング処理を行う。

図９Ａ及び図９Ｂは、アクセスルータインターフェースから受信されたパケットを処理する過程を示したフローチャートである。
図９Ａ及び図９Ｂを参照して、ホームエージェント管理装置がホームネットワークインターフェースに向かうパケットを受信したが、ホームネットワークのホームエージェントがいろいろな原因によってホームエージェント機能を行えない時、ホームエージェント管理装置がホームエージェントの機能を代わりに行うためにバインディングに関するデータを生成して管理する過程を詳細に説明する。

アクセスルータインターフェースを通じて受信されたパケットの宛先アドレスフィールドを読み出す（Ｓ９０１）。読み出した宛先アドレスが、図７を参照して説明したようにあらかじめ割当てたホームネットワークインターフェースに割当てられたネットワークプレフィックス値であるかを判断する（Ｓ９０２）。もし、ホームネットワークインターフェースに割当てられたネットワークプレフィックス値でなければ（Ｓ９０２で「いいえ」）、ＩＳＰインターフェースに割当てられたネットワークプレフィックス値であるかを判断して（Ｓ９０３）、その如何によって受信されたパケットをＩＳＰインターフェースにフォワーディングするか（Ｓ９０４）、インターネットインターフェースにフォワーディングする（Ｓ９０５）。

読み出した宛先アドレスがホームネットワークインターフェースに割当てられたネットワークプレフィックス値であれば（Ｓ９０２で「はい」）、受信されたパケットをメモリに臨時に保存する（Ｓ９０６）。そして保存したパケットがバインディングアップデートメッセージであるかどうかを判断する（Ｓ９０７）。バインディングアップデートメッセージでなければ（Ｓ８０７で「いいえ」）、保存したパケットを廃棄し（Ｓ９０８）、バインディングアップデートメッセージであれば（Ｓ８０７で「はい」）、保存されたパケットに含まれているホームエージェントアドレス及び気付アドレスを抽出し（Ｓ９０９）、抽出されたホームエージェントアドレス及び気付アドレスがバインディングチェックデータベースに既に保存されているかどうかを検索する（Ｓ９１０）。バインディングチェックデータベースは図１０Ａを参照して後述する。ホームエージェントアドレス及び気付アドレスは、ＩＰｖ６ヘッダのソースアドレスフィールド及び宛先アドレスフィールドから分かる。

抽出されたホームエージェントアドレス及び気付アドレスがバインディングチェックデータベースに既に保存されているかどうかを判断して（Ｓ９１１）、保存されていなければ（Ｓ９１１で「いいえ」）、抽出されたホームエージェントアドレスと気付アドレス及びカウンター値で一つのエントリを構成してバインディングチェックデータベースを更新する（Ｓ９１２）。そして臨時に保存したパケットを削除する（Ｓ９１３）。

もし、抽出されたホームエージェントアドレス及び気付アドレスがバインディングチェックデータベースに既に保存されていれば（Ｓ９１１で「はい」）、カウンター値を一つ増加させる（Ｓ９１４）。次いで、カウンター値が所定値（例えば３）であるかを判断して（Ｓ９１５）、所定値にならなかったならば（Ｓ９１５で「いいえ」）、臨時保存したパケットを削除する（Ｓ９１６）。ここで、所定値はバインディングアップデートを送ってＢＡＣＫメッセージを受けるまで待つ時間であって、標準案では３０秒程度になるように記述しているが、本発明では特定する必要はない。

もし、バインディングチェックデータベースに保存されたカウンター値が所定の値になったならば（Ｓ９１５で「はい」）、ホームエージェントアドレス、気付アドレス、ホームアドレス、寿命、シーケンスで一つのエントリを生成してこのエントリをプロキシバインディングキャッシュに保存する（Ｓ９１７）。そして臨時に保存したパケットを削除し（Ｓ９１８）、バインディングチェックデータベースの該当エントリも削除する（Ｓ９１９）。バインディングチェックデータベースに保存されたカウンター値が所定の値になったということは、バインディングアップデートメッセージを送ったが、一定時間ＢＡＣＫメッセージを受けていないということを意味するのでホームネットワークのホームエージェントに問題が発生したということを意味する。したがって、以降にはホームネットワークのホームエージェントに代えて本発明のホームエージェント管理装置がホームエージェント機能を行う。

一般的にＩＳＰで管理するネットワーク装備は信頼性があり、中断のないサービスを提供するためにＩＳＰのホームエージェントを使用すれば安定的にＩＰｖ６サービスを受けられる。しかし、負荷が集中するため、本発明ではホームネットワークのホームエージェントを使用して負荷を分散させようとする。

しかし、ホームネットワークのホームエージェントは家庭用機器であるためにＩＳＰのホームエージェントよりは相対的に信頼性が落ちる。さらに、信頼性を保証されるとしても中断のないサービスを受けられるわけではない。したがって、平常時にはホームネットワークのホームエージェントを使用するが、ホームネットワークのホームエージェントがダウンされた場合には、ホームエージェント管理装置をしてホームネットワークのホームエージェントの機能に代えるプロキシの役割を行わせしめて、より信頼性あるＩＰｖ６サービスを提供する。

そして、再びホームネットワークのホームエージェントが復旧されれば、ホームネットワークのホームエージェントがネットワーク接続すると同時に特定パケットをホームエージェント管理装置に転送し、このパケットを受信したホームエージェント管理装置は該当ホームネットワークのホームエージェントのプロキシ機能を中断し、一時的に管理したデータベースも削除する。

図１０Ａは、バインディングチェックデータベースに保存されたエントリを示した図面である。
バインディングチェックデータベースは、ホームエージェントアドレスフィールド１０１０、気付アドレスフィールド１０２０及びカウンターフィールド１０３０を具備する。ホームエージェントアドレスフィールド１０１０はホームネットワークに位置しているホームエージェントアドレスを保存している。気付アドレスフィールド１０２０にはモバイルノードの臨時アドレスが保存されている。前記ホームエージェントアドレス及び気付アドレスはＩＰｖ６ヘッダのソースアドレス及び宛先アドレスに対応する。カウンターフィールド１０３０に保存されたカウンター値はバインディングアップデートメッセージを受信する度に一つずつ増加する値である。バインディングアップデートメッセージを転送してから所定時間ＢＡＣＫメッセージを受信したかどうかを判断するために前記カウンター値を使用する。

図１０Ｂは、プロキシバインディングキャッシュに保存された情報を示した図面である。
プロキシバインディングキャッシュにはダウンされたホームネットワークのホームエージェントに関する情報が保存されている。プロキシバインディングキャッシュにはホームエージェントアドレス１０４０、ホームアドレス１０５０、気付アドレス１０６０、寿命１０７０及びシーケンス１０８０を含む。

ホームエージェントアドレス１０４０は受信されたＩＰｖ６パケットヘッダの宛先アドレスフィールドを読み出せば分かり、ホームアドレス１０５０はＩＰｖ６ヘッダの拡張ヘッダのうちホームエージェントオプションフィールドを読み出せば分かる。気付アドレス１０６０はＩＰｖ６ヘッダのソースアドレスに対応する。寿命１０７０は図４に示した寿命４８０値と同一であり、シーケンス１０８０はシーケンスナンバー４１０値と同一である。

図９Ａないし図９Ｂを参照して説明したように、プロキシバインディングキャッシュに保存された情報は、バインディングチェックデータベースのエントリに存在する特定ホームネットワークのホームエージェントに対応するカウンター値が所定の値になるまでＢＡＣＫメッセージを受けていなければ生成される情報である。従来のホームエージェントが持つバインディングキャッシュに保存される情報にホームエージェントアドレスフィールド１０４０が追加されるが、これはプロキシバインディングキャッシュを検索するか、効率的に管理するために必要である。プロキシバインディングキャッシュに保存されたエントリは、該当ホームネットワークのホームエージェントが正常に動作すれば、自身のプロキシ機能を行うこのエントリを削除するパケットを送り、これを受ければ該当ホームネットワークのホームエージェントに対するエントリは削除される。

図１１は、ホームネットワークインターフェースから受信されたパケットを処理する過程を示したフローチャートである。
ホームネットワークインターフェースから受信されたパケットの宛先アドレスを読み出す（Ｓ１１０１）。読み出した宛先アドレス値がアクセスルータインターフェースに割当てられたネットワークプレフィックス値であるかどうかを判断する（Ｓ１１０２）。読み出した宛先アドレス値がアクセスルータインターフェースに割当てられたネットワークプレフィックス値でなければ（Ｓ１１０２で「いいえ」）、ＩＳＰインターフェースに割当てられたネットワークプレフィックス値であるかどうかを判断して（Ｓ１１０３）、該当ネットワークプレフィックス値であれば（Ｓ１１０３で「はい」）、受信されたパケットをＩＳＰインターフェースに伝達し（Ｓ１１０４）、該当ネットワークプレフィックス値でなければインターネットインターフェースに伝達する（Ｓ１１０５）。

読み出した宛先アドレス値がアクセスルータインターフェースに割当てられたネットワークプレフィックス値であれば（Ｓ１１０２で「はい」）、受信されたパケットをメモリに臨時に保存し（１１０６）、保存されたパケットがＢＡＣＫメッセージであるかどうかを判断する（Ｓ１１０７）。保存されたパケットがＢＡＣＫメッセージではなければ（Ｓ１１０７で「いいえ」）、保存されたパケットを削除し（Ｓ１１０８）、ＢＡＣＫメッセージであれば（Ｓ１１０７で「はい」）、保存されたパケットに含まれたホームエージェントアドレス及び気付アドレスを抽出し（Ｓ１１０９）、抽出されたホームエージェントアドレス及び気付アドレスがバインディングチェックデータベースに既に保存されているかどうかを検索する（Ｓ１１１０）。ホームエージェントアドレス及び気付アドレスはＩＰｖ６ヘッダのソースアドレスフィールド及び宛先アドレスフィールドから分かる。

検索結果、抽出されたホームエージェントアドレス及び気付アドレスがバインディングチェックデータベースに既に保存されていれば該当エントリを削除し（Ｓ１１１１）、保存されたパケットも削除する（Ｓ１１１２）。

図１２は、ダウンされたホームネットワークのホームエージェントが復旧された後に、ホームエージェント制御装置が代行したホームエージェント機能を中止させる過程を示したフローチャートである。
ダウンされたホームネットワークのホームエージェントが再び復旧されれば（Ｓ１２０１）、ブーティングと同時にホームエージェント管理装置に特定のパケットを転送する（Ｓ１２０２）。この特定パケットは該当ホームネットワークのホームエージェントが再び復旧されたということを意味するものであって、ホームエージェント管理装置がもうホームネットワークのホームエージェントを代行する必要がないということを示す。

前記特定のパケットを受信したホームエージェント管理装置は、そのホームエージェントに対応するエントリがプロキシバインディングキャッシュに保存されているかどうかを確認する（Ｓ１２０３）。もし、プロキシバインディングキャッシュに保存されていなければ（Ｓ１２０３で「いいえ」）、そのまま終了し、プロキシバインディングキャッシュに保存されていれば（Ｓ１２０３で「はい」）、該当エントリを削除し（Ｓ１２０４）、ホームネットワークのホームエージェントの役割をもう代行しない（Ｓ１２０５）。

図１３は、本発明のホームエージェント管理装置のブロック図である。
ホームエージェント管理装置は、受信パケット保存部１３１０、パケット分析部１３２０、バインディングチェックデータベース１３３０、プロキシバインディングキャッシュメモリ１３４０及びホームエージェント機能実行部１３５０を含む。

受信パケット保存部１３１０は、ホームネットワークインターフェースに割当てられたネットワークプレフィックス値を持つパケットやホームネットワークインターフェースから転送されるパケットを臨時に保存する。パケット分析部１３２０は、受信パケット保存部１３１０に保存されたパケットを分析してバインディングアップデートメッセージであるか、またはＢＡＣＫメッセージであるかを判断する。データベースは前記パケット分析結果によってホームネットワーク上に存在するホームエージェントが動作不能であるかどうかに関する情報を保存しているが、これはバインディングチェックデータベース１３３０及びプロキシバインディングキャッシュメモリ１３４０を含む。

バインディングチェックデータベース１３３０は受信されたパケットのホームエージェントアドレス、気付アドレス及びカウンターを保存しており、プロキシバインディングキャッシュメモリ１３４０は受信されたパケットのホームエージェントアドレス、ホームアドレス、気付アドレス、寿命及びシーケンス情報を保存している。ホームエージェント機能実行部１３５０は、ホームネットワーク上に存在するホームエージェントが動作不能である場合、ホームエージェントに代えてホームエージェントの機能を行う。

本発明はまたコンピュータで再生できる記録媒体にコンピュータが判読できるコードとして具現することが可能である。コンピュータで再生できる記録媒体はコンピュータシステムによって判読されるデータが保存されるあらゆる記録装置を含む。コンピュータで再生できる記録媒体の例としてはＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、フロッピー（登録商標）ディスク、光データ保存装置などがあり、また、キャリヤウェーブ（例えば、インターネットを通じた転送）の形態に具現されるものも含む。また、コンピュータで再生できる記録媒体はネットワークで連結されたコンピュータシステムに分散されて、分散方式でコンピュータが判読できるコードが保存されて実行される。

今まで本発明についてその望ましい実施例を中心として説明した。本発明が属する技術分野で当業者ならば、本発明が本発明の本質的な特性から離脱しない範囲で変形された形態に具現されうることが理解できる。したがって、開示された実施例は限定的な観点ではなく説明的な観点で考慮されるべきだ。本発明の範囲は前述した説明ではなく特許請求の範囲に現れており、それと同等な範囲内にあるあらゆる差異点は本発明に含まれていると解釈されねばならない。

本発明はモバイルＩＰｖ６でのパケットルーティング分野に利用でき、パケットのルーティングにおいて、家庭内のネットワーク装備をホームエージェントとして利用してルーティングする時、バックアップ用ホームエージェントを設定してホームエージェントに集中した負荷を分散させて安定的にパケットを処理するホームエージェント管理分野に使われる。

ホームエージェント、モバイルノード及び対応ノードを具備したＩＰｖ６ネットワークの構成図である。ＩＰｖ６基本ヘッダフォーマットを示した図面である。モビリティヘッダのフォーマットを示した図面である。バインディングアップデートメッセージを示した図面である。ＢＡＣＫメッセージを示した図面である。本発明のホームエージェント管理装置が導入されたＩＰｖ６ネットワークを示した図面である。ホームエージェント管理装置から各インターフェースに割当てられたネットワークプレフィックスの例を示した図面である。ホームエージェント管理装置の各インターフェースを通じて受信されたパケットをフォワーディングする手順のフローチャートである。アクセスルータインターフェースから受信されたパケットを処理する過程を示したフローチャートである。アクセスルータインターフェースから受信されたパケットを処理する過程を示したフローチャートである。バインディングチェックデータベースに保存されたエントリを示した図面である。プロキシバインディングキャッシュに保存された情報を示した図面である。ホームネットワークインターフェースから受信されたパケットを処理する過程を示したフローチャートである。ダウンされたホームネットワークのホームエージェントが復旧された後、ホームエージェント制御装置が代行したホームエージェント機能を中止させる過程を示したフローチャートである。本発明のホームエージェント管理装置のブロック図である。

符号の説明

６１０ホームエージェント管理装置
６１１ルータインターフェース
６１２ホームネットワークインターフェース
６１３ＩＳＰインターフェース
６１４インターネットインターフェース
６１５バックアップ用ホームエージェント
６２０ａ〜６２０ｃホームゲートウェイ
６３０ａ〜６３０ｃホームエージェント
６４０ａ〜６４０ｃアクセスルータ

Claims

ホームネットワーク上に存在する一つまたは二つ以上のホームエージェントを具備するネットワークで前記ホームエージェントを管理する装置において、
パケットを受信し、受信されたパケットを分析するパケット分析部と、
前記パケット分析結果によって前記ホームエージェントが動作不能であるかどうかに関する情報を保存しているデータベースと、
前記ホームエージェントが動作不能である場合、前記ホームエージェントに代えてホームエージェント機能を行うホームエージェント機能実行部と、を含み、
前記ホームエージェントが動作不能であるかどうかに関する情報は、バインディングアップデートメッセージに関するバインディングアクノリッジメントメッセージを所定時間内に受信したかどうかに関する情報に基づくことを特徴とするホームエージェント管理装置。
前記データベースは、
前記バインディングアップデートメッセージに関するバインディングアクノリッジメントメッセージを所定時間内に受信したかどうかに関する情報を保存しているバインディングチェックデータベースと、
前記動作不能であるホームエージェントに関する情報を保存しているプロキシバインディングキャッシュメモリと、を含むことを特徴とする請求項１に記載のホームエージェント管理装置。
前記バインディングチェックデータベースは、
前記バインディングアップデートメッセージに含まれたホームエージェントアドレス、気付アドレス及びカウンターを含むことを特徴とする請求項２に記載のホームエージェント管理装置。
前記カウンターは、
前記バインディングアップデートメッセージを受信する度に一つずつ増加することを特徴とする請求項３に記載のホームエージェント管理装置。
前記プロキシバインディングキャッシュメモリは、
前記バインディングアップデートメッセージに含まれたホームエージェントアドレス、ホームアドレス、気付アドレス、寿命及びシーケンス情報を含むことを特徴とする請求項２に記載のホームエージェント管理装置。
前記受信されたパケットを保存する受信パケット保存部をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のホームエージェント管理装置。
ホームネットワーク上に存在する一つまたは二つ以上のホームエージェントを具備するネットワークで前記ホームエージェントを管理する方法において、
（ａ）前記ホームエージェントが動作不能であるかどうかを、前記動作不能であるホームエージェントに関する情報を保存しているデータベースを使用して判断する段階と、
（ｂ）前記ホームエージェントが動作不能である場合、前記ホームエージェントに代えてホームエージェント機能を行う段階と、を含み、
前記動作不能であるホームエージェントに関する情報は、バインディングアップデートメッセージに関するバインディングアクノリッジメントメッセージを所定時間内に受信したかどうかに関する情報に基づくことを特徴とするホームエージェント管理方法。
前記データベースは、
前記バインディングアップデートメッセージに対するバインディングアクノリッジメントメッセージを所定時間内に受信したかどうかに関する情報を保存しているバインディングチェックデータベースと、前記動作不能であるホームエージェントに関する情報を保存しているプロキシバインディングキャッシュとを含むことを特徴とする請求項７に記載のホームエージェント管理方法。
前記バインディングチェックデータベースは、
前記バインディングアップデートメッセージに含まれたホームエージェントアドレス、気付アドレス及びカウンターを含むことを特徴とする請求項８に記載のホームエージェント管理方法。
前記カウンターは、
前記バインディングアップデートメッセージを受信する度に一つずつ増加することを特徴とする請求項９に記載のホームエージェント管理方法。
前記プロキシバインディングキャッシュは、
受信されたパケットのホームエージェントアドレス、ホームアドレス、気付アドレス、寿命及びシーケンス情報を含むことを特徴とする請求項８に記載のホームエージェント管理方法。
ホームネットワーク上に存在するホームエージェント及びインターネットサービス提供者ネットワーク上に存在するホームエージェントを具備するネットワークで、前記ホームエージェントを管理する方法において、
（ａ）前記ホームネットワークに伝えられるパケットを保存する段階と、
（ｂ）前記保存されたパケットがバインディングアップデートメッセージかどうかを判断する段階と、
（ｃ）前記バインディングアップデートメッセージに応答するバインディングアクノリッジメントメッセージが所定時間待っても受信されなければ、前記ホームエージェントは動作不能であると判断し、前記ホームネットワークに存在するホームエージェントの代わりにホームエージェント機能を行う段階と、を含むことを特徴とするホームエージェント管理方法。
（ａ）アクセスルータから受信されたパケットの宛先アドレスフィールドに記録されたネットワークプレフィックス値を読み出す段階と、
（ｂ）前記ネットワークプレフィックス値に対応するネットワークにパケットをフォワーディングする段階と、
（ｃ）前記ネットワークプレフィックス値がホームネットワークに割当てられた値であれば前記アクセスルータから受信されたパケットを保存する段階と、
（ｄ）前記保存したパケットがバインディングアップデートメッセージかどうかを判断する段階と、
（ｅ）前記判断結果、バインディングアップデートメッセージであれば、前記バインディングアップデートメッセージに含まれたホームエージェントアドレス及び気付アドレスを抽出する段階と、
（ｆ）前記ホームエージェントアドレス及び気付アドレスよりなるエントリがバインディングチェックデータベースに既に保存されているかどうかを判断する段階と、
（ｇ）前記判断結果、既に保存されていれば、前記エントリに該当するカウンター値を増加させて前記保存されたパケットを削除し、保存されていなければ、前記バインディングチェックデータベースに前記エントリを追加してカウンター値を増加させた後、カウンター値が所定の値になったかどうかを判断する段階と、
（ｈ）前記判断結果、前記カウンター値が所定の値になっていなければ、前記保存されたパケットを削除し、所定の値になったならば、前記ホームエージェントアドレスが示すホームエージェントは動作不能であると判断し、プロキシバインディングキャッシュに前記ホームエージェント情報を保存して前記保存されたパケットを削除し、前記バインディングチェックデータベースから該当エントリを削除する段階と、を含むことを特徴とするホームエージェント管理方法。
前記バインディングチェックデータベースは、
受信されたバインディングアップデートメッセージに含まれたホームエージェントアドレス、気付アドレス及びカウンターを含むことを特徴とする請求項１３に記載のホームエージェント管理方法。
前記プロキシバインディングキャッシュは、
受信されたパケットのホームエージェントアドレス、ホームアドレス、気付アドレス、寿命及びシーケンス情報を含むことを特徴とする請求項１３に記載のホームエージェント管理方法。
ホームネットワーク上に存在する一つまたは二つ以上のホームエージェントを具備するネットワークで前記ホームエージェントを管理する方法において、
（ａ）前記ホームエージェントが動作不能であるかどうかを、前記動作不能であるホームエージェントに関する情報を保存しているデータベースを使用して判断する段階と、
（ｂ）前記ホームエージェントが動作不能である場合、前記ホームエージェントに代えてホームエージェント機能を行う段階と、を含み、
前記動作不能であるホームエージェントに関する情報は、バインディングアップデートメッセージに関するバインディングアクノリッジメントメッセージを所定時間内に受信したかどうかに関する情報に基づくことを特徴とするホームエージェント管理方法をコンピュータで実行させるためのプログラムを記録したコンピュータで再生できる記録媒体。
ホームネットワーク上に存在する一つまたは二つ以上のホームエージェントを具備するネットワークで前記ホームエージェントを管理する方法において、
（ａ）前記ホームエージェントが動作不能であるかどうかを、前記動作不能であるホームエージェントに関する情報を保存しているデータベースを使用して管理する段階と、
（ｂ）前記ホームエージェントが動作不能である場合、前記ホームエージェントに代えてホームエージェント機能を行う段階と、を含み、
前記動作不能であるホームエージェントに関する情報は、バインディングアップデートメッセージに関するバインディングアクノリッジメントメッセージを所定時間内に受信したかどうかに関する情報に基づくことを特徴とするホームエージェント管理方法をコンピュータで実行させるためのプログラムを記録したコンピュータで再生できる記録媒体。