KR100596383B1 - Route optimazation method using prefix delegation protocol - Google Patents
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Abstract
프리픽스 위임 프로토콜을 이용한 경로 최적화 방법이 개시된다. 이동노드와 대응노드 사이의 통신 경로를 최적화하는 방법에 있어서, 이동노드와 연결된 이동라우터가 액세스 네트워크의 액세스라우터로부터 소정의 프리픽스를 할당받는다. 이동라우터가 프리픽스를 이동라우터와 연결된 적어도 하나 이상의 이동노드로 전송하고 프리픽스를 수신한 이동노드가 수신한 프리픽스를 기초로 제1임시주소(CoA)를 생성한다. 이동노드가 생성한 제1임시주소(CoA)를 기초로 바인딩을 수행한다. 이로써, 이동 노드가 대응 노드와 통신할 때 이동 노드와 이동 노드의 홈 에이전트 사이의 양방향 터널을 이용함이 없이 직접 이동 노드와 대응 노드가 통신할 수 있는 통신 경로를 설정할 수 있다.A route optimization method using a prefix delegation protocol is disclosed. In a method for optimizing a communication path between a mobile node and a corresponding node, a mobile router associated with the mobile node is assigned a predetermined prefix from an access router of the access network. The mobile router transmits the prefix to at least one mobile node connected to the mobile router, and generates a first temporary address CoA based on the prefix received by the mobile node receiving the prefix. The binding is performed based on the first temporary address CoA generated by the mobile node. Thus, when the mobile node communicates with the correspondent node, it is possible to establish a communication path through which the mobile node and the correspondent node can communicate directly without using a bidirectional tunnel between the mobile node and the home agent of the mobile node.
이동 라우터, 액세스 라우터, 프리픽스, 임시주소(CoA), 바인딩Mobile Router, Access Router, Prefix, Temporary Address (CoA), Binding
Description
도 1은 두 개의 이동라우터가 홈링크에서 외부링크로 이동하기 전의 네트워크 토폴로지를 도시한 도면,1 is a diagram illustrating a network topology before two mobile routers move from a home link to an external link.
도 2는 이동라우터가 액세스 라우터 링크로 이동한 후의 네트워크 토폴로지를 도시한 도면,2 is a diagram illustrating a network topology after a mobile router moves to an access router link.
도 3은 본 발명에 따른 프리픽스 위임 프로토콜을 이용한 경로 최적화 방법을 포함하는 네트워크 토폴로지를 도시한 도면, 3 is a diagram illustrating a network topology including a path optimization method using a prefix delegation protocol according to the present invention;
도 4는 본 발명에 따른 프리픽스 위임 프로토콜을 이용한 경로 최적화 방법에 사용되는 위임 프리픽스 옵션 포맷의 일 실시예를 도시한 도면, 그리고,4 is a diagram illustrating an embodiment of a delegation prefix option format used in a path optimization method using a prefix delegation protocol according to the present invention;
도 5는 본 발명에 따른 프리픽스 위임 프로토콜을 이용한 경로 최적화 방법의 흐름을 도시한 도면이다.5 is a flowchart illustrating a path optimization method using a prefix delegation protocol according to the present invention.
본 발명은 IPv6기반의 이동네트워크 환경에서 이동 노드(Mobile Node)와 대응 노드(Correspondent Node)사이의 통신 경로를 최적화하는 방법에 관한 것으로 써, 보다 상세하게는 프리픽스 위임 프로토콜(Prefix Delegation Protocol)을 이용하여 이동 라우터(Mobile Router)와 홈 에이전트(Home Agent)사이의 터널링(Tunneling)없이 이동 노드와 대응 노드사이에 직접 통신 경로를 설정할 수 있는 경로 최적화 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for optimizing a communication path between a mobile node and a correspondent node in an IPv6-based mobile network environment, and more specifically, using a prefix delegation protocol. The present invention relates to a path optimization method for establishing a direct communication path between a mobile node and a corresponding node without tunneling between a mobile router and a home agent.
IETF(Internet Engineering Task Force)의 NEMO(Network Mobility)워킹그룹에서는 IPv6 이동네트워크에서의 이동성 지원을 위한 기본 라우팅 기법을 제안한다. 이동 네트워크의 기본 라우팅 기법은 인터넷 사용자들로 하여금 이동 노드를 가지고 버스, 자동차, 지하철, 비행기, 배 등과 같은 교통수단을 이용하면서도 인터넷 서비스를 받을 수 있도록 하기 위한 인터넷 연결성을 지원한다. 이런 이동 교통수단은 하나 이상의 단말을 포함한 네트워크이며, 이동 네트워크 안에 또 다른 이동 네트워크가 존재할 수 있다.The Network Engineering Mobility (NEMO) Working Group of the Internet Engineering Task Force (IETF) proposes a basic routing scheme for mobility support in IPv6 mobile networks. The basic routing technique of mobile networks supports Internet connectivity to allow Internet users to receive Internet services while using mobile nodes such as buses, cars, subways, airplanes, and ships. Such mobile transportation is a network including one or more terminals, and there may be another mobile network in the mobile network.
종래의 이동 네트워크의 라우팅 기법은 이동 라우터와 이동 라우터의 홈 에이전트 사이에 양방향 터널(bidirectional tunnel)을 설정하고 이동 네트워크내의 모든 노드들이 그 터널을 통해 인터넷의 다른 노드와 통신하도록 한다.Conventional mobile network routing schemes establish a bidirectional tunnel between the mobile router and its home agent and allow all nodes in the mobile network to communicate with other nodes on the Internet through that tunnel.
이동 라우터가 이동을 감지하면 자신의 홈에이전트에게 바인딩 업데이트 메시지를 전송하고 이동네트워크 프리픽스 바인딩 엔트리를 생성한다. 즉, 대응노드(Correspondent Node)가 이동네트워크내의 노드로 전송한 패킷은 이동라우터의 홈 네트워크로 전송되며, 이동 네트워크 프리픽스에 대해서 이동 라우터의 임시주소(Care of Address:CoA)로 전송하라는 바인딩을 갖고 있는 홈 에이전트가 이 패킷을 가로채어 이동 라우터의 CoA를 목적지 주소로 캡슐화하여 전송한다. When the mobile router detects the movement, it sends a binding update message to its home agent and creates a mobile network prefix binding entry. That is, a packet transmitted by a Correspondent Node to a node in a mobile network is transmitted to the home network of the mobile router, and has a binding for transmitting the mobile network prefix to a care of address (CoA) of the mobile router. The home agent intercepts this packet and encapsulates the CoA of the mobile router in the destination address and sends it.
따라서 이동 네트워크가 방문한 외부링크가 홈 네트워크와 멀어짐에 따라 터널링에 따른 지연시간이 커지며, 이동 라우터는 이동 네트워크안의 모든 노드들을 위해 패킷을 캡슐화하고 역캡슐화하므로 부하(load)가 큰 단점이 있다.Therefore, as the external link visited by the mobile network moves away from the home network, the delay time due to tunneling increases, and the mobile router encapsulates and decapsulates the packets for all nodes in the mobile network.
프리픽스 위임 프로토콜(Prefix Delegation Protocol)은 상위 라우터에서 하위 라우터로 IPv6 네트워크 프리픽스의 자동위임을 위한 메커니즘이다. 즉 요청라우터는 특정 크기의 프리픽스를 위임라우터에게 요청하는 기능과 자신이 지원할 수 있는 라우팅 프로토콜을 위임 라우터에게 알려주어서 위임 라운터가 요청 라우터와 서로간에 지원 가능한 라우팅 기법을 결정할 수 있도록 돕는 기능을 수행한다. Prefix Delegation Protocol is a mechanism for automatic delegation of IPv6 network prefixes from the upper router to the lower router. In other words, the requesting router performs the function of requesting a specific size prefix to the delegating router and informs the delegating router of the routing protocols that it can support so that the delegating router can determine the routing mechanisms supported by the requesting router and each other. do.
이러한 기능을 지원하기 위해 여러 메시지 형식이 정의되고 있으며, 이러한 메시지 형식에는 프리픽스 위임을 요청하기 위해 사용되는 프리픽스 요청 메시지와 새로운 프리픽스 및 생존기간, 라우팅 프로토콜 정보 또는 에러 정보를 공지하기 위해 사용되는 프리픽스 위임 메시지 등이 있다. Several message formats are defined to support this feature, which includes the prefix request message used to request prefix delegation and the prefix delegation used to announce new prefixes and lifetimes, routing protocol information, or error information. Messages, etc.
종래의 프리픽스 위임 프로토콜에는 APD(Automaic Prefix Delegation), RA-PD(Router Advertisement-Prefix Option), DHCPv6 등이 있다. 이러한 방법들은 IPv6의 계층적 네트워크 구조에 적용되기 위해서는 확장이 필요하다. Conventional prefix delegation protocols include APD (Automaic Prefix Delegation), RA-PD (Router Advertisement-Prefix Option), DHCPv6, and the like. These methods need to be extended to be applied to the hierarchical network structure of IPv6.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 이동 노드와 대응 노드사이의 통신에서, 이동 노드와 이동 노드의 홈 에이전트사이의 양방향터널을 이용하지 않고 직접 이동 노드와 대응 노드가 통신할 수 있는 경로를 설정하기 위한 프리픽스 위임 프로토콜을 이용한 경로 최적화 방법을 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to establish a path in which communication between a mobile node and a corresponding node can communicate directly without using a bidirectional tunnel between the mobile node and the home agent of the mobile node in communication between the mobile node and the corresponding node. To provide a route optimization method using a prefix delegation protocol.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 프리픽스 위임 프로토콜을 이용한 경로 최적화 방법의 일 실시예는, 이동노드와 대응노드 사이의 통신 경로를 최적화하는 방법에 있어서, 상기 이동노드와 연결된 이동라우터가 액세스 네트워크의 액세스라우터로부터 소정의 프리픽스를 할당받는 단계; 상기 이동라우터가 상기 프리픽스를 상기 이동라우터와 연결된 적어도 하나 이상의 이동노드로 전송하는 단계; 상기 프리픽스를 수신한 이동노드가 상기 프리픽스를 기초로 제1임시주소(CoA)를 생성하는 단계; 및 상기 이동노드가 상기 생성한 제1임시주소(CoA)를 기초로 바인딩을 수행하는 단계;를 포함한다.In order to achieve the above technical problem, an embodiment of a path optimization method using a prefix delegation protocol according to the present invention is a method for optimizing a communication path between a mobile node and a corresponding node, wherein the mobile router is connected to the mobile node. Is assigned a prefix from an access router of the access network; Transmitting, by the mobile router, the prefix to at least one mobile node connected to the mobile router; Generating, by the mobile node receiving the prefix, a first temporary address (CoA) based on the prefix; And performing binding by the mobile node based on the generated first temporary address CoA.
이로써, 이동 노드가 대응 노드와 통신할 때 이동 노드와 이동 노드의 홈 에이전트 사이의 양방향 터널을 이용함이 없이 직접 이동 노드와 대응 노드가 통신할 수 있는 통신 경로를 설정할 수 있다.Thus, when the mobile node communicates with the correspondent node, it is possible to establish a communication path through which the mobile node and the correspondent node can communicate directly without using a bidirectional tunnel between the mobile node and the home agent of the mobile node.
이하에서 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 프리픽스 위임 프로토콜을 이용한 경로 최적화 방법에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a path optimization method using a prefix delegation protocol according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 본 발명에 쓰이는 용어를 정의하면 다음과 같다.First, the terms used in the present invention are defined as follows.
홈 네트워크(Home Network)는 이동 노드가 이동하기 전에 홈 링크의 프리픽스를 따르는 홈 주소를 가지고 통신하고 있던 망이다.A home network is a network in which a mobile node communicates with a home address that follows the home link prefix before moving.
홈 에이전트(Home Agent)는 이동 노드의 홈 네트워크에 있는 라우터 중 이동 노드의 등록 정보를 가지고 있어 이동 노드가 홈 네트워크를 떠나 있을 경우 이동 노드의 현재 위치로 데이터그램을 보내주는 라우터이다.A home agent is a router that has registration information of a mobile node among routers in a home network of the mobile node and sends a datagram to the current location of the mobile node when the mobile node leaves the home network.
이동 네트워크(Mobile Network)는 하나 이상의 이동 라우터를 통해 인터넷에 연결되는 하나 이상의 IP 서브넷으로 구성된 망으로서, POA(Point of Attachment)를 동적으로 바꿀 수 있는 한 단위로 움직이는 이동 네트워크를 말한다.A mobile network is a network composed of one or more IP subnets connected to the Internet through one or more mobile routers, and refers to a mobile network that moves as a unit capable of dynamically changing a point of attachment (POA).
이동 라우터(Mobile Router)는 이동 네트워크와 인터넷 사이를 연결해 주면서 동적으로 POA를 바꿀 수 있는 라우터로서, 이동 네트워크 쪽으로 연결된 인터페이스를 ingress 인터페이스라 하고, 인터넷 쪽의 링크로 연결된 인터페이스를 egress 인터페이스라 한다.A mobile router is a router that can dynamically change the POA while connecting a mobile network and the Internet. An interface connected to the mobile network is called an ingress interface, and an interface connected to an internet link is called an egress interface.
로컬 이동노드(Local Mobile Node:LMN)는 홈 링크가 이동 네트워크에 속해있는 이동 라우터의 토폴로지(topology)상에서 이동할 수 있는 호스트 또는 라우터이다. 방문 이동노드(Visiting Mobile Node:VMN)는 홈 링트가 이동 네트워크에 속하지 않은 이동 라우터의 토폴로지상에서 이동할 수 있는 호스트 또는 라우터이다. 대응노드(Correspondent Node)는 이동노드와 통신하고 있는 호스트 또는 라우터이다.Local Mobile Nodes (LMNs) are hosts or routers whose home links can move on the topology of a mobile router belonging to a mobile network. A visiting mobile node (VMN) is a host or router that a home link can move on to a topology of a mobile router that does not belong to a mobile network. A Correspondent Node is a host or router that communicates with a mobile node.
엑세스 네트워크(Access Network)는 이동 라우터가 이동하여 현재 접속하는 망이고, 엑세스 라우터(Access Router)는 이동 라우터가 접속하는 액세스 네트워크에서 이동 라우터와 접속되는 라우터이다.An access network is a network to which a mobile router moves and is currently connected. An access router is a router connected to a mobile router in an access network to which the mobile router connects.
바인딩(binding)은 이동 노드가 외부 망으로 이동하였을 경우 홈 에이전트에 등록하는 CoA와 해당 노드의 홈 주소를 매치시켜 놓는 것으로 일정 lifetime내에 갱신되지 않으면 무효화된다.The binding matches the CoA registered in the home agent with the home address of the node when the mobile node moves to the external network. If the mobile node does not update within a certain lifetime, it is invalidated.
AAA 서버는 Authentication, Authorization, Accountion Server의 약자로서 불법적으로 서비스를 사용하는 것을 방지하고, 가입자의 권한 레벨을 부여하고 검증하며, 과금 및 자원 계획을 수립하기 위해 네트워크 사용에 대해 측정하는 서버이다.The AAA server stands for Authentication, Authorization, and Accountion Server. It is a server that prevents illegal use of the service, grants and verifies the subscriber's authority level, and measures network usage for billing and resource planning.
본 발명은 이동네트워크에서의 이동노드들에 대한 경로 최적화 기법이다. 이동네트워크를 관장하는 이동라우터는 자신이 접속하고 있는 액세스 네트워크로부터 토폴로지(topology)상으로 올바른 IPv6 프리픽스를 위임받아 이동네트워크 내로 광고한다. 그리고 이동노드가 그 프리픽스를 이용하여 통신 가능한 CoA를 생성하고 대응노드와 바인딩 업데이트를 수행함으로써, 데이터 패킷이 최적화된 경로를 통해 교환될 수 있다. The present invention is a path optimization technique for mobile nodes in a mobile network. The mobile router in charge of the mobile network advertises it into the mobile network by delegating the correct IPv6 prefix from the access network to which it is connected. The mobile node generates a CoA that can communicate using the prefix and performs a binding update with the corresponding node, whereby data packets can be exchanged through an optimized path.
이동라우터는 이동네트워크를 관장하여 다른 네트워크로 이동하더라도 이동네트워크 기본 라우팅 기법을 지원하여 이동네트워크 내의 모든 노드들의 연결을 보장한다. 본 발명에서는 이동네트워크에서의 이동노드의 경로 최적화를 지원하기 위해서 아래와 같이 이동라우터를 확장한다.Even if the mobile router manages the mobile network and moves to another network, the mobile router guarantees the connection of all nodes in the mobile network by supporting the mobile network basic routing scheme. In the present invention, the mobile router is extended as follows to support path optimization of the mobile node in the mobile network.
(1) 경로 최적화를 지원할 지의 여부에 대해서 관리자가 이동라우터에 설정할 수 있도록 한다.(1) The administrator can set the mobile router on whether to support path optimization.
(2) 경로 최적화를 지원하지 않도록 설정된 경우에는 기본 라우팅 기법에 따라 동작한다.(2) If it is set not to support path optimization, it operates according to basic routing technique.
(3) 경로 최적화를 지원하도록 설정된 경우, 이동을 감지한 후 프리픽스 위임 프로토콜(Prefix Delegation Protocol)을 통해 IPv6 프리픽스 블락을 받아야 한다.(3) If it is set to support route optimization, it must receive IPv6 prefix block through Prefix Delegation Protocol after detecting movement.
(4) 경로 최적화를 지원하도록 설정된 경우, 액세스 라우터가 프리픽스 위임자(Delegator)를 찾는데 실패한 경우에는 이동네트워크 기본 라우팅 기법을 그대로 적용한다.(4) If it is set to support route optimization, if the access router fails to find the prefix delegator, the mobile network basic routing scheme is applied.
(5) 이동라우터들은 액세스 네트워크로부터 IPv6 프리픽스를 위임받는 프리픽스 요청 라우터(Prefix Request Router) 또는, 프리픽스 위임 라우터(Prefix Delegate Router)가 될 수도 있다.(5) The mobile routers may be a prefix request router or a prefix delegate router that is delegated an IPv6 prefix from the access network.
(6) IPv6 프리픽스를 위임받은 이동라우터는 자신이 관장하는 이동네트워크 내부로위임 프리픽스 옵션(Delegated Prefix Option)을 포함한 라우터 광고 메시지 (Router Advertisement Message) 를 전송하여 그 프리픽스 정보를 광고한다. 이때 그 프리픽스는 위임 프리픽스 옵션(Delegated Prefix Option)의 프리픽스 필드에 포함된다.(6) A mobile router that has been delegated an IPv6 prefix advertises its prefix information by sending a Router Advertisement Message containing a Delegated Prefix Option into its own mobile network. At this time, the prefix is included in the prefix field of the Delegated Prefix Option.
이동네트워크의 이동노드는 로컬 이동노드(Local Mobile Node: LMN)와 방문 이동노드(Visited Mobile Node: VMN)로 구성된다. 이동네트워크에서의 경로최적화를 위하여 Mobile IPv6 기능을 탑재한 이동노드들에 대해 아래와 같은 동작들이 확장된다. The mobile node of the mobile network is composed of a local mobile node (LMN) and a visited mobile node (VMN). The following operations are extended for mobile nodes equipped with Mobile IPv6 function for path optimization in mobile network.
(1) 새로운 라우터 광고 옵션인 위임 프리픽스 옵션을 처리해야한다. 이동노드는 그 프리픽스를 이용해서 CoA를 생성한다.(1) Delegate the prefix prefix option, which is a new router advertisement option. The mobile node uses the prefix to generate CoA.
(2) 그 CoA를 primary CoA로 사용한다.(2) The CoA is used as the primary CoA.
(3) 로컬 이동노드는 홈 링크에 있다 하더라도 위임 프리픽스 옵션을 수신한 경우 이를 처리하여 위 (1)(2) 과정을 수행해야 하며, 이동노드가 홈 링크로 돌아 왔을 때 수행하는 바인딩 정보를 삭제하는 deregistration을 수행하지 않는다.(3) Even if the local mobile node is in the home link, if it receives the delegation prefix option, it should process the above (1) (2) and delete the binding information performed when the mobile node returns to the home link. Do not perform deregistration.
Primary CoA를 생성한 이후에는 Mobile IPv6 프로토콜에 기술된 대로 자신의 홈에이전트와 대응노드에 바인딩 업데이트 메시지를 전송한 후, 대응노드와 최적 경로를 통하여 통신할 수 있다. After creating the Primary CoA, the binding update message may be transmitted to its home agent and the corresponding node as described in the Mobile IPv6 protocol, and then communicated with the corresponding node through an optimal path.
도 1은 두 개의 이동라우터가 홈링크에서 외부링크로 이동하기 전의 네트워크 토폴로지를 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating a network topology before two mobile routers move from a home link to an external link.
도 1을 참조하면, 네트워크 토폴로지는 인터넷(100)을 중심으로 대응 노드(110), 제1이동라우터의 홈 에이전트(120), 제2이동라우터의 홈에이전트(120) 및 액세스 라우터(140)가 연결된다. 각각의 홈 에이전트(120,130)는 적어도 하나 이상의 이동라우터(122,132)를 포함하고, 각각의 이동라우터(122,132)는 적어도 하나 이상의 로컬 이동노드(124,134) 또는 방문 이동노드(126,136)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a network topology includes a
제1이동라우터(122) 및 제2이동라우터(132)가 각자의 홈 링크에 있을 때, 각 이동라우터(122,132)는 자신의 이동 네트워크 프리픽스(mobile network prefix)로서 각각 1:1::과 2:1::의 프리픽스를 사용한다. 여기서 1:1::및 2:1::은 소정 비트 길이로 이루어진 프리픽스를 간략히 표현하기 위한 것으로서, 프리픽스::주소의 형태를 사용한다. 즉 제1이동라우터(122)의 홈 에이전트(120)의 프리픽스는 1::이며, 제1이동라우터(122)의 이동노드들(124,126)은 1:1::의 프리픽스를 갖는다.When the first
액세스 라우터(140)는 이동 라우터(122,132)가 이동하였을 때 이동 라우터(122,132)와 접속되는 라우터이다. The
도 2는 제1이동라우터 및 제2이동라우터가 액세스 라우터 링크로 이동한 후 의 네트워크 토폴로지를 도시한 도면이다.2 is a diagram illustrating a network topology after a first mobile router and a second mobile router move to an access router link.
도 2를 참조하면, 네트워크 토폴로지는 인터넷(200)을 중심으로 대응 노드(210), 제1이동라우터의 홈에이전트(220), 제2이동라우터의 홈에이전트(230) 및 액세스 라우터(240)가 연결된다. 액세스 라우터(240) 링크에는 제1이동라우터(250)가 이동하여 접속되어 있고, 제1이동라우터(250)의 링크에는 제2이동라우터(260)가 이동하여 접속되어 있다.Referring to FIG. 2, a network topology includes a
제1이동라우터(250) 및 제1이동라우터(250)에 접속된 이동노드들(252,254)은 방문한 링크의 프리픽스로 임시주소(Care of Address:CoA)를 생성한다. 이와 더불어, 제1이동라우터(250) 및 제2이동라우터(260)는 본 발명에 따른 프리픽스 위임 프로토콜을 이용하여 프리픽스를 할당 받기를 시도한다. 즉 제1이동라우터(250) 및 제2이동라우터(260)는 프리픽스 위임자를 탐색하고, 만약 프리픽스 위임자를 찾는데 실패한 경우에는 이동네트워크의 기본 라우팅 기법을 이용하여 이동성을 지원한다.The first
제1이동라우터(250)의 링크로 이동한 제2이동라우터(260)는 제1이동라우터(250) 링크의 프리픽스를 기초로 임시주소(CoA)를 생성한다. 제1이동라우터(250)의 이동 네트워크 프리픽스는 1:1::이므로 제2이동라우터(260)는 임시주소로 1:1::3 을 생성한다. 제2이동라우터도 본 발명에 따른 프리픽스 위임 프로토콜을 이용하여 프리픽스를 할당 받기를 시도한다.The second
따라서, 제1이동라우터(250) 및 제2이동라우터(260)는 각각이 접속한 링크의 프리픽스에 따라 CoA를 생성하고, 본 발명에 따른 프리픽스 위임 프로토콜을 이용 하여 CoA를 생성한다. 이에 대하여 도 3을 참조하여 상세히 설명한다.Accordingly, the first
도 3은 본 발명에 따른 프리픽스 위임 프로토콜을 이용한 경로 최적화 방법을 포함하는 네트워크 토폴로지를 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating a network topology including a path optimization method using a prefix delegation protocol according to the present invention.
도 3을 참조하면, 네트워크 토폴로지는 도 2와 같이 인터넷(300)을 중심으로 대응 노드(310), 제1이동라우터의 홈에이전트(320), 제2이동라우터의 홈에이전트(330) 및 액세스 라우터(340)가 연결된다. 액세스 라우터(340) 링크에는 제1이동라우터(350)가 이동하여 접속되어 있고, 제1이동라우터(350)의 링크에는 제2이동라우터(360)가 이동하여 접속되어 있다.Referring to FIG. 3, the network topology includes the
제1이동라우터(350)는 홈 에이전트로(320)부터 액세스 라우터(340)로 이동하면 액세스 라우터(340) 링크의 프리픽스를 기초로 임시주소(CoA)를 생성한다. 즉 제1이동라우터(350)는 액세스 라우터(340)의 프리픽스 3::을 포함하는 주소 3::1를 임시주로(CoA)로 생성한다. 제1이동라우터(350)의 홈 주소(HoA) 및 이동 네트워크 프리픽스는 제1이동라우터(350)가 이동전에 접속되어 있던 제1이동라우터의 홈에이전트(320)의 프리픽스를 기초로 하여 생성된 것이다. When the first
그리고 제1이동라우터(350)에 접속되어 있는 이동노드들(352,354)은 이동라우터의 이동 네트워크 프리픽스를 기초로 임시주소(CoA)를 생성한다. 여기서, 제1이동라우터의 이동 네트워크 프리픽스가 1:1::이므로 이동노드들(353,354)이 생성한 임시주소(CoA)는 각각 1:1::5 및 1:1::6이다. The
본 발명에 따른 프리픽스 위임 프로토콜에서는 상술한 임시주소(CoA)의 생성 외에 각각의 이동 라우터(350,360)가 접속되는 액세스 라우터(340) 또는 상위 이동 라우터(350)로부터 프리픽스를 위임받는다. 이동라우터(350)가 직접 액세스 라우터(340)로 프리픽스 위임을 요청하거나 액세스 라우터(340)가 이동 라우터(350)가 접속되면 프리픽스를 직접 위임할 수 있다.In the prefix delegation protocol according to the present invention, the prefix is delegated from the
도 3을 참조하면, 제1이동라우터(350)는 액세스 라우터(340)로에게 프리픽스 위임 요청을 하여 액세스 라우터(340)로부터 현재 액세스 라우터(340)가 포함된 액세스 네트워크의 프리픽스 3:1::을 위임받는다. 제2이동라우터(360)는 제1이동라우터(350)에게 프리픽스 위임 요청을 하여 제1이동라우터(350)로부터 프리픽스 3:1:1::을 위임받는다. 즉 제1이동라우터(350)는 프리픽스 요청 라우터 및 프리픽스 위임 라우터의 두 가지 동작을 모두 수행한다.Referring to FIG. 3, the first
그리고 본 발명에서는 위임 프리픽스 정보를 각자의 이동 노드들에게 알리기 위하여 위임 프리픽스 옵션(Delegated Prefix Option) 포맷을 정의하여 사용하며, 이 옵션의 프리픽스 필드에 위임받은 프리픽스 정보를 실어 보낸다. 위임 프리픽스 옵션 포맷에 대하여는 도 4를 참조하여 상세히 설명한다.In the present invention, a delegated prefix option format is defined and used to inform delegated prefix information to respective mobile nodes, and the delegated prefix information is carried in the prefix field of this option. The delegation prefix option format will be described in detail with reference to FIG. 4.
제1이동라우터(350) 및 제2이동라우터(360)는 프리픽스를 위임받은 후 위임 프리픽스 옵션을 포함하는 라우터 광고 메시지를 각 이동노들에게 전송한다.The first
각 이동노드들(352,354,362,364)이 위임 프리픽스 옵션을 포함한 라우터 광고 메시지를 받으면, 그 위임 프리픽스 옵션을 우선적으로 처리한다. 즉 이동노드들은 위임 프리픽스를 이용하여 CoA를 생성하고 각자의 홈 에이전트(320,330)와 대응노드(310)에 바인딩 업데이트를 수행한다. 이동노드들은 라우터 광고 메시지에 위임 프리픽스 옵션이 없다면 종래의 방식으로 CoA를 생성하고 홈에이전트와 대응 노드에 바인딩 업데이트를 수행한다.When each
도 3에서 도시된 바와 같이, 위임 프리픽스를 이용해 생성된 CoA1이 제1의 CoA로 사용된다. 이 과정은 로컬 고정 노드들에게 어떤 영향도 미치지 않는다. 프리픽스 위임 프로토콜을 수행한 이후에 각 라우터의 라우팅 테이블은 라우팅 프로토콜로 업데이트된다. 이것은 각 라우터가 위임 프리픽스에 대한 정보를 갖고 있기 때문에 가능하다.As shown in FIG. 3, CoA1 generated using a delegate prefix is used as the first CoA. This process has no effect on local fixed nodes. After performing the prefix delegation protocol, each router's routing table is updated with the routing protocol. This is possible because each router has information about the delegation prefix.
도 4는 본 발명에 따른 프리픽스 위임 프로토콜을 이용한 경로 최적화 방법에 사용되는 위임 프리픽스 옵션 포맷의 일 실시예를 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating an embodiment of a delegation prefix option format used in a path optimization method using a prefix delegation protocol according to the present invention.
도 4를 참조하면, 본 발명에 사용되는 위임 프리픽스 옵션 포맷(400)은 타입(type) 필드(402), 길이(length) 필드(404), 프리픽스 길이(prefix length) 필드(406), L 필드(408), A 필드(410), 제1예약 필드(412), 유효기간(valid lifetime) 필드(414), 우선 기간(preferred lifetime) 필드(416), 제2예약 필드(418) 및 프리픽스 필드(420)로 구성된다.Referring to FIG. 4, the delegation
타입 필드(402)는 위임 프리픽스 옵션을 구별하기 위하여 미리 정의된 타입값을 표시하기 위한 필드이다. 길이 필드(404)는 위임 프리픽스 옵션 포맷의 길이를 나타낸다. 프리픽스 길이 필드(406)는 프리픽스의 길이를 나타낸다.The
L 필드(408)는 프리픽스가 on-link 또는 off-link 중 어디에 사용되는지를 결정하는데 사용된다. A 필드(410)는 프리픽스가 독립 주소 구성(autonomous address configuration)에 사용되는지 여부를 결정한다.
유효기간(Valid Lifetime) 필드(414)는 on-link 결정을 위하여 프리픽스가 유효한 기간을 나타낸다. 우선기간(Preferred Lifetime) 필드(416)는 무상태 주소 자동구성(Stateless address autoconfiguratin)에 의해 프리픽스로부터 생성된 주소들이 우선적으로 남아있는 기간을 표시한다.The
프리픽스 필드(420)는 본 발명에 따를 위임 프리픽스를 나타내며, 제1예약 필드(412) 및 제2예약 필드(418)는 다음 사용을 위해 예약된 필드이다.
도 5는 본 발명에 따른 프리픽스 위임 프로토콜을 이용한 경로 최적화 방법의 흐름을 도시한 도면이다.5 is a flowchart illustrating a path optimization method using a prefix delegation protocol according to the present invention.
도 5를 참조하면, 이동 라우터(350)가 홈 에이전트(320) 링크로부터 액세스 라우터(340)의 링크로 이동하면, 이동 라우터(350)는 액세스 라우터(340)에게 프리픽스 위임을 요청하고 액세스 라우터로부터 프리픽스를 할당 받는다(S500). 이동 라우터(350)는 Mobile IPv6의 neighbor discovery protocol에 의해 이동을 감지할 수 있다. Referring to FIG. 5, when the
이동 라우터(350)는 자신의 이동 네트워크에 다른 제2이동라우터(360)가 접속되면 프리픽스 위임 라우터로서 역할을 수행한다. 즉 제2이동라우터(360)는 이동라우터(350)에게 프리픽스 위임을 요청하고, 이동라우터(350)는 제2이동라우터(360)에게 프리픽스를 위임한다. The
이동 라우터(350)는 이동을 감지했을 때, AAA 서버를 이용한 인증과정을 거친 후 액세스 라우터(340)로부터 프리픽스를 할당받을 수 있다. When the
본 발명에 따른 프리픽스 위임 프로토콜의 수행 후에 라우팅 프로토콜을 이용하여 각 라우터의 라우팅 테이블을 업데이트함으로써, 이동노드는 홈에이전트와 양방향 터널(bidirectional tunnel)을 우회하지 않고 대응노드와 연결되므로 경로는 최적화된다.By updating the routing table of each router using the routing protocol after the execution of the prefix delegation protocol according to the present invention, the path is optimized because the mobile node is connected to the corresponding node without bypassing the home agent and the bidirectional tunnel.
이동 라우터(350)는 액세스 라우터(340)로부터 할당받은 프리픽스를 라우터 광고 메시지를 이용하여 자신의 이동 네트워크 내부로 전송한다(S510). 라우터 광고 메시지는 본 발명에 따른 프리픽스 위임 프로토콜을 지원하기 위한 위임 프리픽스 옵션을 포함한다. 위임 프리픽스 옵션에 대하여는 도 4를 참조하여 설명하였다.The
이동 라우터(350)의 이동 네트워크 내부에 존재하는 각각의 이동 노드들(352,354,360)은 수신한 라우터 광고 메시지의 위임 프리픽스 옵션을 이용하여 CoA를 생성한다(S520). Each of the
따라서 이동 노드는 본 발명에 따른 이동 라우터의 위임 프리픽스를 기초로 생성되는 제1CoA와 액세스 라우터 링크를 기초로 생성되는 제2CoA 등 두 개의 CoA를 생성한다. 이동 노드는 본 발명에 따른 위임 프리픽스를 기초로 생성되는 제1CoA를 제1의(primary) CoA로 선택하고, 이 CoA를 기초로 바인딩한다(S530). Accordingly, the mobile node generates two CoAs, a first CoA generated based on the delegation prefix of the mobile router according to the present invention, and a second CoA generated based on the access router link. The mobile node selects the first CoA generated based on the delegation prefix according to the present invention as the primary CoA, and binds it based on the CoA (S530).
만약에 이동 라우터(350)가 본 발명에 따른 위임 프리픽스를 이용한 경로 최적화 방법을 지원하지 않거나 이동 노드(352,354)가 본 발명에 따른 방법을 지원하지 않는 경우에는 액세스 라우터(340) 링크를 기초로 생성된 제2CoA로 바인딩을 수행한다.If the
로컬 이동노드(352)는 홈 링크에 있다 하더라도 위임 프리픽스 옵션을 수신할 경우 위임 프리픽스를 기초로 생성한 CoA를 사용한다. 또한, 이동노드(352)가 외부 링크에서 홈 링크로 돌아왔을 때, 바인딩 정보를 삭제하는 deregistration을 수행하지 않는다. 그리고 각각의 이동 노드들(352,354)은 위임 프리픽스를 이용하여 생성한 CoA를 이용하여 홈에이전트(320) 및 대응 노드(310)에 대해 바인딩 업데이트를 수행한다. The local
대응 노드(310)는 이동 노드(352,354)로 전송하고자 하는 패킷에 대해 자신의 바인딩 캐쉬 정보를 확인하여 패킷의 목적지 주소를 이동노드의 임시주소(CoA)로 하고, 라우팅 헤더에 홈 주소를 넣어 전송한다. 이때 이동 노드(352,354)의 임시주소는 이동 노드가 현재 위치한 네트워크의 프리픽스를 가지므로 해당 네트워크로 라우팅 되며, 이동 라우터들(350,360)은 라우팅 테이블이 업데이트되어 있으므로 대응 노드(310)로부터 전송된 패킷은 이동 노드(352,354)가 위치한 네트워크까지 전송된다(S540).The
본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.The invention can also be embodied as computer readable code on a computer readable recording medium. The computer-readable recording medium includes all kinds of recording devices in which data that can be read by a computer system is stored. Examples of computer-readable recording media include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage, and the like, and may also be implemented in the form of a carrier wave (for example, transmission over the Internet). Include. The computer readable recording medium can also be distributed over network coupled computer systems so that the computer readable code is stored and executed in a distributed fashion.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본 질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.So far I looked at the center of the preferred embodiment for the present invention. Those skilled in the art will appreciate that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential features of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in descriptive sense only and not for purposes of limitation. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the scope will be construed as being included in the present invention.
본 발명에 따르면, 이동 네트워크 내의 이동노드가 대응노드와 통신할 때 이동라우터와 이동라우터의 홈에이전트 사이의 양방향 터널을 통하는 우회경로를 거치지 않고 이동노드가 속한 액세스 네트워크로부터 위입잗은 프리픽스로 생성된 이동네트워크의 주소를 CoA로 사용함으로써, 최적화된 경로를 통해 통신할 수 있다. 따라서, 최적화된 경로를 통한 데이터 패킷 교환은 데이터 전송 지연시간을 최소화하고 통신 효율을 높이며 이동라우터와 홈에이전트의 부하 및 의존성을 줄인다.According to the present invention, when a mobile node in a mobile network communicates with a corresponding node, a prefix generated from the access network to which the mobile node belongs does not go through a bypass path through a bidirectional tunnel between the mobile router and the home agent of the mobile router. By using the address of the mobile network as CoA, it can communicate through the optimized path. Thus, data packet exchange over optimized paths minimizes data transmission latency, increases communication efficiency, and reduces the load and dependence of mobile routers and home agents.
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