JP4553900B2 - ルータ装置およびサーバ装置ならびにHomeAgent機能移管方法 - Google Patents
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Description
その対策として現在は、MNがForeign Linkに移動してもHoAを固有のアドレスとして使うことができるようにする方策が考えられており、Mobile IPv4ネットワークシステム(非特許文献1)やMobile IPv6ネットワークシステム(非特許文献2)が提案され一部では実用に供している。
図10、11はそれぞれMobile Ipv4ネットワークシステムとMobile Ipv6ネットワークシステムの接続状況を示しており、それぞれHome LinkとForeign Link 1,2が相互に接続されている。(a)はMNが移動する前のもので(b)はMNがいずれかのHome LinkからForeign Link 1に移動した後のものである。移動後はHome LinkにHome Agent(以下HAという)があり、Foreign Link 1にMNがあって,Foreign Link 2にCorrespondent Node(以下CNという)がある。このCNはMobile IP固有のパケットを理解する機能を備えている。Mobile IPv4ネットワークシステムの場合はForeign Link 1上にForeign Agent(以下FAという)が存在する。
このような接続状況にあって、MNが移動前のHome Linkにあるときは、MNは通常のIP端末と同様の動作をする。MNが移動してForeign Link 1にあるときは、MNはHome Linkで取得していたHoAを固有のアドレスとして直接利用することができる。そして、いずれのネットワークシステムでもMNがHAを介してCNと通信することができるようになっている。
これらの図において、MNが移動する前のHome Linkにあるときは、MNは直接CNと通信をしている(A51,A52,A61,A62)。次にMNがHome LinkからForeign Link 1へ移動すると、MNはそのForeign Link 1で使うことができるIPアドレス(以下CoAという)を新規に取得する(A53,A63)。CoAを取得すると、MNはHAに対してRegistrationを確立し、他の通信Nodeから送信されるHoA宛のパケットをCoA宛に転送するように登録する(A54,A55,A64,A65)。
この時、Mobile Ipv4ネットワークシステムの場合はFAとHAの間で双方向トンネルが構築され、Mobile Ipv6ネットワークシステムの場合はMNとHAの間で双方向トンネルが構築されるので、MNとHA、またはFAとHAの間で双方向トンネルを使用したIPsec通信が可能となる。
その後、Foreign Link 2にあるCNからMNのHoA宛に送信されたパケットはHome LinkでHAがインタセプトし(A56,A66)、CoA宛のパケットヘッダでカプセル化してトンネリングしMNへ転送される(A57,A67)。
Foreign LinkにFAがあるようなMobile IPv4ネットワークシステムでは、FAがトンネリングパケットを受信するとカプセル化を解除してMNに転送する(A57)。またForeign LinkにFAがないようなMobile IPv4ネットワークシステム、またはMobile IPv6ネットワークシステムでは、MNがトンネリングパケットを受信するとカプセル化を解除してインナーパケットであるHoA宛のパケットとして処理する(A67)。
MNが更に他のLinkへ移動するときは、移動先のLinkで使うことができるIPアドレスを取得し、上記の手順を繰り返す。こうすることによって、MNがHome Link以外の複数のForeign Link間を移動しても常にHoAを使って他のCNやMNとの間で通信をすることが可能となる。
C.Perkins,Ed.、"IP Mobility Support for IPv4(RFC3344)"、2002:(URL 1118634584549_0.txt) D.Johnson、C.Perkins、J.Arkko、"Mobility Support in IPv6(Internet Draft)"、June 30,2003:(URL 1118634584549_1.txt、または http://www.ietf.org/rfc/rfc3775.txt)
さらにMobile IPv4ネットワークシステムにおいては、図14に示すように、HAが機能を停止した後には、MNが新たなHAを認識するような手段が標準では存在しない。
また、Mobile IPv6ネットワークシステムにおいては、図15に示すように、HAが機能を停止した後に、MNがHAに対してメッセージを送信してもHAからの応答がないことを認識すると(A84)、Home Link上で機能している他のHAを検索するためにDynamic Home Agent Address Discovery(DHAAD)という手順を実施して新たなHAの存在を認識する(A85,A86)。
その後、MNは新たなHAに対してBUメッセージを送信して(A87)Registrationを再度確立し、HoAを使用した通信を再開することができるようになる(A89,A8A)。
しかしながら、HAが実際に機能を停止した後にMNがDHAAD手順を実施して新たなHAに対してRegistrationを確立するまでの間は、Registrationのない期間が存在してしまうことになり、その期間中MNはHoAを使用した通信を行うことができないという課題があった。
(1)前記第1Home Agentが前記第1Home Agent用の第2のIPアドレスを新たに設定してその第2のIPアドレスで通信を開始し、前記第1Home AgentがそれまでHome Linkで使用していた第1のIPアドレスを使った通信を停止する(IPアドレス管理手順)。
(2)前記第1Home Agentで通信を停止した前記IPアドレスを前記第2Home Agentに移管する(IPアドレス移管要求手順)。
(3)前記第1Home Agentと前記第2Home Agentの間にIPsec移管のために使う双方向トンネルを構築してカプセル化したパケットを使った通信ができるようにする(トンネリング手順)。
(4)前記双方向トンネルを用いて前記第1Home Agentが保持するSecurity AssociationとSecurity Policy Databaseの情報を前記第2Home Agentに移管する(IPsec移管要求手順)。
(5)前記Mobile Nodeが前記第1Home Agentに登録しているRegistrationを、前記第2Home Agentに移管する(Registration移管要求手順)。
また、第2、第4、第6の本発明は、第2Home Agentが複数のIPアドレスを使って複数のHome Agent機能を実施しているときに、Mobile Nodeが移動先のForeign Linkから第2Home AgentにRegistrationを実施し、前記Mobile NodeのHome Addressを登録することによって前記Mobile Nodeが前記Home Link以外の他のLinkにあるときにも前記Home Addressを使ったパケット転送をすることができるMobile IPネットワークシステムにおいて、複数のIPアドレスを設定することができるNetwork InterFaceを前記複数のHome Agentに備え、次の手順で第2Home Agentの機能を前記第1Home Agentに移管するHome Agent機能を備えたことを特徴としている。
(1)前記第1Home Agentが前記第2Home AgentにIPアドレスの移管を要求し、前記第2Home Agentが使っていたIPアドレスを前記第1Home Agentが受けてNetwork InterFaceに設定する(IPアドレス移管応答手順)。
(2)前記第1Home Agentと前記第2Home Agentの間にIPsec移管のために使う双方向トンネルを構築してカプセル化したパケットを使った通信ができるようにする(トンネリング手順)。
(3)前記双方向トンネルを用いて前記第1Home Agentが前記第2Home AgentからSecurity AssociationとSecurity Policy Databaseの移管要求を受けて使用できるようにする(IPsec移管応答手順)。
(4)前記第1Home Agentが前記第2Home AgentからRegistrationの移管要求を受けて前記第1Home AgentのRegistrationとする(Registration移管応答手順)。
また、第2、第4、第6の発明によれば、さらにHAが機能を停止し、また再開する際にも当該MNが実施しているRegistrationが常に存在するため、MNはHoAを使用した通信を継続することができるのである。
HoA Home Address
CoA Care−of Address
FA Foreign Agent
MN Mobile Node
CN Correspondent Node
図1の上半分と図2(a)はHAが機能を停止するまでの動作を説明する図であり、図1の下半分と図2(b)は機能を停止したHAが機能を再開するまでの動作を説明する図である。
HA1が機能を停止するときは次のように動作する。MNがRegistrationしているときに(A11)HA1が停止することがわかれば、IPアドレスを新たに設け、それまで使っていたIPアドレスを停止してHA2に渡す(A12)。次にHA1とHA2間にトンネルを設けてIPsec移管し(A13)、HA1のRegistrationをHA2に移管する(A14)。このようにしてHome Agent機能がHA1からHA2に移管され、これ以降、MNとCNの間はHA2を介した通信をすることができる。
機能を停止していたHA1が機能を復帰して再開するときは次のように動作する。まずHA1がHA2からIPアドレスを受け取り(A17)、HA1とHA2間にトンネルを設けてIPsec移管し(A18)、HA2のRegistrationをHA1に移管する(A1A)。このようにしてHome Agent機能がHA2からHA1に戻され、これ以降、MNとCNの間はHA1を介した通信をすることができる。
次にHA1が機能を停止するまでの処理手順について図3を用いて少し詳しく説明する。図3はHome Link上に本発明のHA機能移管方法がプログラムされたHAが複数存在し(HA1、HA2)、MNがForeign Link 1に存在してHA1にRegistrationを実施しているとき(A21)、HA1が機能を停止することになった場合のシーケンス図である。
まずHA1は、自身が保持しているHome Agent ListからHA2の情報を取得する。HA1が使用しているIPv6アドレスをHA1_addrとし、HA2が使用しているIPv6アドレスをHA2_addrとすると、HA1は自身が実装するアドレス生成方式を使用して新規IPv6アドレスHA1’_addrを生成し、HA1で使用可能な状態に設定する。
まずHA1がIPv6アドレス移管要求メッセージをHA2に送信して移管対象となるIPv6アドレスHA1_addrを通知する(S12)。HA2がその要求メッセージを受信すると(S21)、移管要求に対して受け入れ可能ということを通知するためにHA1にIPv6アドレス移管応答メッセージを送信する(S22)。HA1はIPv6アドレス移管応答メッセージを受信すると(S13)、IPv6アドレスHA1_addrの使用を一時的に中断する。
HA2はIPv6アドレスHA1_addrを仮のIPv6アドレスとして設定し(S23)、IPv6アドレスHA1_addrに対してDuplicate Address Detection(DAD)を実施する(S24)。HA1はDADパケットの送信元MACアドレスがHA2のものであることを確認すると、DADに対して何も応答しない(S14)。DADが成功すると(S25)、HA2はIPv6アドレスHA1_addrを使用可能な状態に設定して(S26)、TargetアドレスにIPv6アドレスHA1_addrを設定し、OverrideフラグをONにしたNeighbor Advertisement(NA)メッセージをLink−local multicastアドレス宛に送信する(S27)。このようにしてHome Link内の他NodeにNeighbor Cacheの内容を上書きするように要求されるのである。HA1はそのNAメッセージを受信して(S15)送信元MACアドレスがHA2のものであることを確認すると、アドレスHA1_addrの使用を中止する(S16)。これ以降、HA1とHA2が双方向トンネル設定をすれば(S17,S18)、HA1はIPv6アドレスHA1’_addrを使用して通信し、HA2は新たにHA1_addrを使用して通信することができるようになる。
次にHA1がSecurity Association(SA)とSecurity Policy Databese(SPD)のIPsec移管要求をHA2に送信すると(A25)、HA2はIPv6アドレスHA1_addrでIPsec機能を使用できるようにSA/SPDを設定し、HA1とMNの間で使っていたIPv6アドレスHA1_addrが使えるようになる。
HA2はBCに登録したMNのHAとして動作する準備を完了すると、HA1にBinding Acknowledgement(以下BAという)メッセージを送信する(A27)。
以下、HA1とHA2は、上記のRegistration移管手順をHA1に登録されている全てのBC Entryに対して実施する(A29)。
そのパケットをHA2が受信すると、1段目のカプセル化を解放してCoA宛のパケットにしてMNに向けてトンネリングする(A2E)。
このようにすると、HA1のBCに登録されている全てのBC Entryに対するRegistration移管が終了していなくても、MNのRegistrationは正常に動作するのである。
HA1のBCに登録されている全てのBC Entryに対するRegistration移管が完了すると(A29)、HA1はHome Agent機能を停止する。
これ以降、MNのHoA宛のパケット(A2A)はHA2がインタセプトしてMNのCoA宛にトンネリングされる(A2B)。逆にMNからHA1_addr宛にリバーストンネリングされたパケットをHA2が受信するとそのインナーパケットは通信先に送信される。
まずHA1が使っているLink−localアドレスに対してHA1がDADを実施する。その結果としてLink−localアドレスが使用可能となればIPv6アドレスHA1_addrをHA2からHA1に移管して戻すためにアドレス移管手順を開始する(A33,A34)。図8はそのときのA33、A34のHA1とHA2の処理手順を示しており、順に説明する。
HA1はIPv6アドレスHA1_addrを仮のIPv6アドレスとして設定し(S34)、IPv6アドレスHA1_addrに対してDADを実施する(S35)。HA2はDADパケットの送信元MACアドレスがHA1のものであることを確認すると、そのDADに何も応答しない(S43)。DADが成功すると(S36)、HA1はIPv6アドレスHA1_addrを使用可能な状態に設定して(S37)、TargetアドレスにIPv6アドレスHA1_addrを設定し、OverrideフラグをONにしたNAメッセージをLink−local multicastアドレス宛に送信する。これによってHome Link内の他NodeにNeighbor Cacheの内容を上書きするよう要求したことになる(S38)。HA2はそのNAメッセージを受信して(S44)送信元MACアドレスがHA1のものであることを確認すると、アドレスHA1_addrの使用を中止する(S45)。これ以降はHA1とHA2が双方向トンネル設定をすると(S39,S46)、HA1はHA1_addrをglobalなアドレスとして通信することができるようになる。
次にHA2がSAとSPDのIPsec移管要求をHA1に送信すると(A35)、HA1はIPv6アドレスHA1_addrでIPsec機能を使用できるようにSA/SPDを設定し、HA2とMNの間で使っていたIPv6アドレスHA1_addrでのIPsecが使えるようになる。
HA2は自身のBCを検索してIPv6アドレスHA1_addrにRegistrationされた情報を取得し、HA1宛のBUメッセージを生成して送信する(A36)。このときのパケット構成例は図9のようになっている。送信元アドレスにはHA2のIPv6アドレスHA2_addrが設定され、送信先アドレスにはHA1のIPv6アドレスHA1_addrが設定され、Home Address Destination optionにはMNのHoAが設定され、Alternate Care−of Address mobility optionにはMNのCoAが設定されている。
HA1はBCに登録したMNのHAとして動作する準備を完了するとHA2にBAメッセージを送信する(A37)。
以下、HA2とHA1は、上記のRegistration移管手順をHA2に登録されている全てのBC Entryに対して実施する(A39)。
以上説明した手順によると、HA1が機能を停止した後にさらに機能を再開する間は、MNのRegistrationが常に存在しているので、MNと通信相手のCNはHA1の機能停止/再開を全く意識することなくHoAを使用した通信を継続することができるのである。
本出願は、2004年6月29日出願の日本特許出願No.2004−191852に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
Claims (6)
- 複数のHome Agentが存在するHome Link上のMobile Nodeが移動先のForeign Linkから第1Home AgentにRegistrationを実施し、前記Mobile NodeのHome Addressを登録することによって前記Mobile Nodeが前記Home Link以外の他のLinkにあるときにも前記Home Addressを使ったパケット転送をすることができるMobile IPネットワークシステムにおいて、
複数のIPアドレスを設定することができるNetwork InterFaceを前記複数のHome Agentに備え、次の手順で前記第1Home Agentの機能を第2Home Agentに移管するHome Agent機能を備えたことを特徴とするサーバ装置。
(1)前記第1Home Agentが前記第1Home Agent用の第2のIPアドレスを新たに設定してその第2のIPアドレスで通信を開始し、前記第1Home AgentがそれまでHome Linkで使用していた第1のIPアドレスを使った通信を停止する(IPアドレス管理手順)。
(2)前記第1のIPアドレスを前記第2Home Agentに移管する(IPアドレス移管要求手順)。
(3)前記第1Home Agentと前記第2Home Agentの間にIPsec移管のために使う双方向トンネルを構築してカプセル化したパケットを使った通信ができるようにする(トンネリング手順)。
(4)前記双方向トンネルを用いて前記第1Home Agentが保持するSecurity AssociationとSecurity Policy Databaseの情報を前記第2Home Agentに移管する(IPsec移管要求手順)。
(5)前記Mobile Nodeが前記第1Home Agentに登録しているRegistrationを、前記第2Home Agentに移管する(Registration移管要求手順)。 - 第2Home Agentが複数のIPアドレスを使って複数のHome Agent機能を実施しているときに、Mobile Nodeが移動先のForeign Linkから第2Home AgentにRegistrationを実施し、前記Mobile NodeのHome Addressを登録することによって前記Mobile Nodeが前記Home Link以外の他のLinkにあるときにも前記Home Addressを使ったパケット転送をすることができるMobile IPネットワークシステムにおいて、
複数のIPアドレスを設定することができるNetwork InterFaceを前記複数のHome Agentに備え、次の手順で第2Home Agentの機能を前記第1Home Agentに移管するHome Agent機能を備えたことを特徴とするサーバ装置。
(1)前記第1Home Agentが前記第2Home AgentにIPアドレスの移管を要求し、前記第2Home Agentが使っていたIPアドレスを前記第1Home AgentのNetwork InterFaceに設定する(IPアドレス移管応答手順)。
(2)前記第1Home Agentと前記第2Home Agentの間にIPsec移管のために使う双方向トンネルを構築してカプセル化したパケットを使った通信ができるようにする(トンネリング手順)。
(3)前記双方向トンネルを用いて前記第1Home Agentが前記第2Home AgentからSecurity AssociationとSecurity Policy Databaseの移管要求を受けて使用できるようにする(IPsec移管応答手順)。
(4)前記第1Home Agentが前記第2Home AgentからRegistrationの移管要求を受けて前記第1Home AgentのRegistrationとする(Registration移管応答手順)。 - 複数のHome Agentが存在するHome Link上のMobile Nodeが移動先のForeign Linkから第1Home AgentにRegistrationを実施し、前記Mobile NodeのHome Addressを登録することによって前記Mobile Nodeが前記Home Link以外の他のLinkにあるときにも前記Home Addressを使ったパケット転送をすることができるMobile IPネットワークシステムにおいて、
複数のIPアドレスを設定することができるNetwork InterFaceを前記複数のHome Agentに備え、次の手順で前記第1Home Agentの機能を第2Home Agentに移管するHome Agent機能を備えたことを特徴とするルータ装置。
(1)前記第1Home Agentが前記第1Home Agent用の第2のIPアドレスを新たに設定してその第2のIPアドレスで通信を開始し、前記第1Home AgentがそれまでHome Linkで使用していた第1のIPアドレスを使った通信を停止する(IPアドレス管理手順)。
(2)前記第1のIPアドレスを前記第2Home Agentに移管する(IPアドレス移管要求手順)。
(3)前記第1Home Agentと前記第2Home Agentの間にIPsec移管のために使う双方向トンネルを構築してカプセル化したパケットを使った通信ができるようにする(トンネリング手順)。
(4)前記双方向トンネルを用いて前記第1Home Agentが保持するSecurity AssociationとSecurity Policy Databaseの情報を前記第2Home Agentに移管する(IPsec移管要求手順)。
(5)前記Mobile Nodeが前記第1Home Agentに登録しているRegistrationを、前記第2Home Agentに移管する(Registration移管要求手順)。 - 第2Home Agentが複数のIPアドレスを使って複数のHome Agent機能を実施しているときに、Mobile Nodeが移動先のForeign Linkから第2Home AgentにRegistrationを実施し、前記Mobile NodeのHome Addressを登録することによって前記Mobile Nodeが前記Home Link以外の他のLinkにあるときにも前記Home Addressを使ったパケット転送をすることができるMobile IPネットワークシステムにおいて、
複数のIPアドレスを設定することができるNetwork InterFaceを前記複数のHome Agentに備え、次の手順で第2Home Agentの機能を前記第1Home Agentに移管するHome Agent機能を備えたことを特徴とするルータ装置。
(1)前記第1Home Agentが前記第2Home AgentにIPアドレスの移管を要求し、前記第2Home Agentが使っていたIPアドレスを前記第1Home AgentのNetwork InterFaceに設定する(IPアドレス移管応答手順)。
(2)前記第1Home Agentと前記第2Home Agentの間にIPsec移管のために使う双方向トンネルを構築してカプセル化したパケットを使った通信ができるようにする(トンネリング手順)。
(3)前記双方向トンネルを用いて前記第1Home Agentが前記第2Home AgentからSecurity AssociationとSecurity Policy Databaseの移管要求を受けて使用できるようにする(IPsec移管応答手順)。
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複数のIPアドレスを設定することができるNetwork InterFaceを前記複数のHome Agentに備え、次の手順で前記第1Home Agentの機能を第2Home Agentに移管することを特徴とするHome Agent機能移管方法。
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複数のIPアドレスを設定することができるNetwork InterFaceを前記複数のHome Agentに備え、次の手順で第2Home Agentの機能を前記第1Home Agentに移管することを特徴とするHome Agent機能移管方法。
(1)前記第1Home Agentが前記第2Home AgentにIPアドレスの移管を要求し、前記第2Home Agentが使っていたIPアドレスを前記第1Home AgentのNetwork InterFaceに設定する(IPアドレス移管応答手順)。
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