KR101301188B1 - 모바일 ＩＰｖ6 네트워크 시스템 및 그 시스템의 패킷포워딩 방법 - Google Patents

모바일 ＩＰｖ6 네트워크 시스템 및 그 시스템의 패킷포워딩 방법 Download PDF

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KR101301188B1 KR1020070000147A KR20070000147A KR101301188B1 KR 101301188 B1 KR101301188 B1 KR 101301188B1 KR 1020070000147 A KR1020070000147 A KR 1020070000147A KR 20070000147 A KR20070000147 A KR 20070000147A KR 101301188 B1 KR101301188 B1 KR 101301188B1
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Abstract

본 발명은 모바일 IPv6 네트워크 시스템 및 그 시스템의 패킷 포워딩 방법에 관한 것으로, 수신되는 모든 패킷에 이동노드와 상대노드간 송수신되는 IPv6 패킷인지 여부를 판단하기 위해 바인딩 캐시 엔트리를 룩업 함으로써 발생되는 패킷 포워딩 지연을 방지하기 위한 것이다.

Description

모바일 ＩＰｖ6 네트워크 시스템 및 그 시스템의 패킷 포워딩 방법{MOBILE IPv6 NETWORK SYSTEM AND PACKET FORWARD METHOD THEREOF}
도 1a, 도 1b, 도 1c는 모바일 네트워크에서 이동노드와 상대노드간 패킷 포워딩 흐름을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 홈 에이전트의 구성을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따른 홈 에이전트의 바인딩 업데이트 방법에 대한 플로차트를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명에 따른 홈 에이전트의 패킷 포워딩 방법에 대한 플로차트를 나타낸 도면.
본 발명은 모바일 IPv6 네트워크 시스템 및 그 시스템의 패킷 포워딩 방법에 관한 것이다.
모바일 IP(Internet Protocol)는 이동 노드(Mobile Node)에 고유의 IP 주소 를 부여함과 동시에 이동한 링크에서도 새로운 주소를 부여받아 두 개의 IP 주소를 이용하여 이동 중에도 연결이 끊기지 않고 통신을 지속할 수 있도록 한 프로토콜이다.
IPv4 모바일 IP는 IPv4 주소 공간 체계를 사용하기 때문에 주소 공간의 한계에 부딪히고 있으며, 삼각 라우팅 문제나 외부 에이전트(foreign agent)의 필요성에 따른 단점을 갖고 있다.
한편, IPv6 모바일 IP는 IPv6 프로토콜을 기본으로 하며, 이동한 링크에서 스스로 새로운 주소를 생성하여 외부 에이전트를 필요로 하지 않는다. 따라서 모바일 기능을 지원하는 단말은 링크의 지원에 관계없이 모바일 IPv6을 사용할 수 있게 된다. IPv6 모바일 IP는 경로 최적화를 지원하여 경로에 따른 지연을 최소화한다.
도 1a, 도 1b, 도 1c는 모바일 네트워크에서 이동노드와 상대노드간 패킷 포워딩 흐름을 나타낸 도면이다.
도 1a는 홈 링크에 위치한 이동노드가 상대노드간 인터넷을 통한 연결을 나타낸 도면이다.
이동노드(Mobile Node)(100)는 홈 링크(Home Link)에 위치하는 경우에 일반적인 IPv6 노드로서 동작하며, 홈 주소를 사용하는 일반적인 IP 라우팅 방법을 통해 패킷을 상대노드(200)로 전송한다. 이동노드(100)는 하나의 링크에서 다른 링크로 이동이 가능한 노드를 나타내며, 홈 주소를 이용해 다른 노드들과의 연결을 지속한다.
상대노드(Correspondent Node)(200)는 이동노드와 통신을 하는 모든 노드를 지칭하며, 이동 노드 또는 고정노드일 수 있다. 여기서, 홈 주소(Home Address)는 홈 링크에서 이동노드(100)에 부여된 영구적인 주소이다. 상대노드(200)는 이동노드(100)의 홈 주소를 이용해 이동노드(100)와 통신을 수행하게 된다.
홈 에이전트(Home Agent)(110)는 홈 링크에 있는 라우터이며, 외부 링크로 이동한 이동노드(100)의 현재 위치를 등록하는 라우터이다.
도 1b는 홈 링크에서 다른 위치로 이동한 이동노드와 상대노드간 패킷 흐름을 나타낸 도면이다.
모바일 IPv6은 도 1b에서와 같이 이동노드(100)가 외부 링크로 이동한 경우에 적용되는 프로토콜이다. 외부 링크(Foreign Link)는 홈 링크를 제외하고 이동노드(100)가 머무르는 모든 링크를 나타낸다. 이동노드(100)는 외부 링크로 이동하면 외부 링크의 라우터로부터 프리픽스를 할당받아 획득주소(Care-of address)를 얻는다. 이동노드(100)는 획득주소 정보를 바인딩 업데이트 메시지에 포함시켜 홈 에이전트(110)로 전송한다. 여기서, 바인딩(binding)은 유효시간 동안 이동노드의 홈 주소와 획득주소를 연결하는 정보이다. 상대노드(200)는 이러한 바인딩 정보를 이용하여 이동노드(100)의 위치가 바뀌더라도 홈 주소를 이용해 이동노드(100)와 통신을 지속할 수 있게 된다.
이동노드(100)는 새로운 획득 주소를 얻거나 바인딩 정보를 유효 시간이 지나도록 유지하고자 하는 경우에 바인딩을 업데이트 해야 한다.
홈 에이전트(110)는 이동노드(100)로부터 바인딩 업데이트 메시지의 수신에 응답하여 바인딩 응답메시지를 이동노드(100)로 전송한다. 이로써, 바인딩이 성립 된다.
이후, 홈 에이전트(110)는 상대노드(200)로부터 이동노드(100)의 홈 주소로 전송되는 패킷을 이동노드(100)의 획득주소를 사용해 터널링 하여 이동노드의 현재 위치로 전송한다. 한편, 홈 에이전트(110)는 이동노드(100)로부터 상대노드(200)로 전송되는 패킷에 캡슐링된 IP 헤더를 탈캡슐화 하여 상대노드(200)로 전송한다. 이렇게 함으로써, 이동노드(100)는 상대노드(200)와 통신을 지속할 수 있게 된다. 홈 에이전트(110)는 이 정보를 이용하여 이동노드(100)로 수신되는 패킷을 현재 이동노드의 위치로 터널링 하여 패킷을 전송한다. 이동노드(100)는 외부링크로 이동한 경우에 이동한 위치에서 부여되는 일시적인 주소인 획득주소를 이용하여 현재 위치를 홈 에이전트(110)에 제공한다.
도 1c는 이동노드가 홈 링크에서 다른 위치로 이동한 경우, 경로 최적화를 통한 직접 통신 방법에 대한 흐름을 나타낸 도면이다.
모바일 IPv6에서는 도 1b에 도시된 통신 방법 이외에도 경로 최적화를 지원하여 상대노드와 직접 통신을 가능하게 할 수 있다.
도 1c에 도시된 바와 같이, 이동노드(100)는 터널링을 통해 상대노드(200)로부터 전송된 패킷을 수신하면, 상대노드(200)의 주소를 목적지로 하는 바인딩 업데이트 메시지를 전송한다.
상대노드(200)는 이동노드(100)로부터 전송된 바인딩 업데이트 메시지에 응답하여 바인딩 응답메시지를 전송한다. 이로써, 이동노드(100)와 상대노드(200)간에 바인딩이 성립된다. 이에 따라 이동노드(100)와 상대노드(200)는 홈 에이전트를 거치지 않고 직접 통신을 수행할 수 있게 된다.
이러한 홈 에이전트(110)에서 이동노드(100)와 상대노드(200)가 송수신되는 패킷의 포워딩 처리 등을 네트워크 프로세서(이하, 패킷 처리부라 함)에서 처리하도록 하고 있다.
홈 에이전트(110) 내의 패킷 처리부는 수신되는 패킷에 포함된 목적지 주소와 Next Header를 검사하여 패킷의 포워딩 방향을 판단한다. 다시 말해서, 패킷 처리부는 수신된 패킷의 목적지 주소가 홈 에이전트의 주소이고, Next Header에 포함된 정보가 "41"이면, 이동노드에서 수신된 패킷을 상대노드로 전송되는 터널링 패킷으로 판단한다.
패킷 처리부는 이동노드에서 수신된 터널링 패킷의 터널 헤더를 제거하고, 터널 헤더가 제거된 패킷에 포함된 라우팅 정보(예로, 출발지 주소)를 이용하여 Next Hop 엔트리 테이블에서 출력포트(Outport) 정보 및 Next Hop 정보를 룩업 한다. 패킷 처리부는 Next Hop 엔트리 테이블에서 룩업된 출력포트 정보 및 Next Hop 정보에 따라 터널 헤더가 제거된 패킷을 상대노드로 포워딩 한다.
반면, 패킷 처리부는 수신된 패킷에 포함된 목적지 주소가 홈 에이전트 주소가 아니거나 Next Header에 포함된 정보가 "41"이 아니면, 수신된 패킷에 포함된 목적지 주소가 바인딩 캐시 엔트리 테이블에 포함되어 있는지를 룩업 한다.
패킷 처리부는 바인딩 캐시 엔트리 테이블에 수신된 패킷에 포함된 출발지 주소가 존재하면, 바인딩 캐시 엔트리 테이블에 출발지 주소에 상응되는 바인딩 캐시 엔트리를 이용하여 수신된 패킷을 캡슐링 한다. 이때, 바인딩 캐시 엔트리는 출 발지 주소에 상응되는 목적지 주소 및 유효시간(life time) 등을 포함한다. 출발지 주소는 홈 에이전트 주소이고, 목적지 주소는 이동노드의 획득주소인 것이 바람직하다.
패킷 처리부는 수신된 패킷을 바인딩 캐시 엔트리 정보를 이용하여 캡슐링한 후, 수신된 패킷에 포함된 라우팅 정보(예로, 출발지 주소)를 이용하여 Next Hop 엔트리 테이블에서 출력포트(Outport) 정보 및 Next Hop 정보를 룩업 한다. 패킷 처리부는 Next Hop 엔트리 테이블에서 룩업된 출력포트 정보 및 Next Hop 정보에 따라 캡슐링된 패킷을 이동노드로 포워딩 한다.
한편, 패킷 처리부는 바인딩 캐시 엔트리 테이블에 수신된 패킷에 포함된 목적지 주소가 존재하지 않으면, 수신된 패킷에 포함된 라우팅 정보(예로, 출발지 주소)를 이용하여 Next Hop 엔트리 테이블에서 출력포트(Outport) 정보 및 Next Hop 정보를 룩업 한다. 패킷 처리부는 Next Hop 엔트리 테이블에서 룩업된 출력포트 정보 및 Next Hop 정보에 따라 수신된 패킷을 수신측으로 포워딩 한다. 즉, 이 경우는 이동노드와 상대노드간에 송수신되는 패킷이 아닌 경우에 해당된다.
살펴본 바와 같이, 패킷 처리부는 상대노드로부터 이동노드로 패킷이 전송되는 경우와 상대노드와 이동노드간 전송되는 패킷이 아닌 경우에도 바인딩 캐시 엔트리 테이블을 룩업 한다.
이는 상대노드로부터 이동노드로 전송되는 패킷 포워딩에 있어서 지연을 가져오는 문제점을 발생한다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 수신되는 모든 패킷에 이동노드와 상대노드간 송수신되는 IPv6 패킷인지 여부를 판단하기 위해 바인딩 캐시 엔트리를 룩업 함으로써 발생되는 패킷 포워딩 지연을 방지한 모바일 IPv6 네트워크 시스템 및 그 시스템의 패킷 포워딩 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 모바일 IPv6 네트워크 시스템의 홈 에이전트는, 다수개의 이동노드의 홈 어드레스 및 각각의 홈 어드레스에 대응되는 바인딩 캐시 엔트리 인덱스를 포함하는 홈 어드레스 테이블; 이동노드의 획득주소에 맵핑되어, 이동노드에서 수신된 패킷의 다음 전송노드의 주소 및 이동노드에서 수신된 패킷이 상기 다음 전송노드로 포워딩 될 홈 에이전트의 포트 정보로 이루어진 Next Hop 엔트리를 다수 개 포함한 Next Hop 엔트리 테이블; 상기 바인딩 캐시 엔트리 인덱스에 맵핑되어, 이동노드의 홈 어드레스, 이동노드의 획득주소에 대한 유효시간, 이동노드에서 상대노드로 패킷이 전송되기 위한 홈 에이전트의 출력포트 및 이동노드에서 상대노드로 전송되는 패킷이 홈 에이전트 다음 전송노드의 주소를 포함한 바인딩 캐시 엔트리를 다수개 포함한 바인딩 캐시 엔트리 테이블; 및 상기 홈 에이전트에 수신된 패킷에 포함된 포워딩 방향정보가 설정된 포워딩 방향정보와 상이한 상태에서 상기 홈 에이전트에 수신된 패킷의 출발지 주소가 상기 홈 어드레스 테이블에 포함되어 있으면, 상기 홈 어드레스 테이블에 포 함된 출발지 주소와 대응된 바인딩 캐시 엔트리 인덱스와 맵핑되는 바인딩 캐시 엔트리를 이용하여 홈 에이전트에 수신된 패킷을 캡슐레이션 하여 포워딩하는 패킷 처리부를 포함한다.
상기 패킷 처리부는, 상기 홈 에이전트에 수신된 패킷에 포함된 포워딩 방향정보가 설정된 포워딩 방향정보와 상이한 상태에서 상기 홈 에이전트에 수신된 패킷의 출발지 주소가 상기 홈 어드레스 테이블에 포함되어 있지 않으면, 해당 패킷에 포함된 주소정보를 이용하여 상기 Next Hop 엔트리 테이블을 룩업하고, 룩업하여 얻어진 Next Hop 엔트를 이용하여 해당 패킷을 포워딩 한다.
상기 패킷 처리부는, 상기 홈 에이전트에 수신된 패킷에 포함된 포워딩 방향정보가 설정된 포워딩 방향정보와 동일하면, 포워딩 정보가 동일한 패킷의 터널헤더를 제거하여 포워딩 한다.
상기 패킷 처리부는, 임의의 이동노드로부터 수신된 바인딩 업데이트 메시지에 포함된 홈 어드레스가 상기 홈 어드레스 테이블에 포함되어 있지 않으면, 해당 홈 어드레스 및 해당 홈 어드레스에 대응되는 바인딩 캐시 엔트리 인덱스를 부여하여 상기 홈 어드레스 테이블에 저장하고, 부여된 바인딩 캐시 엔트리 인덱스 및 상기 부여된 바인딩 캐시 엔트리 인덱스와 대응되는 바인딩 캐시 엔트리에 상기 임의의 이동노드의 획득주소에 해당되는 Next Hop 엔트리를 포함시켜 상기 바인딩 캐시 엔트리 테이블에 저장한다.
상기 패킷 처리부는, 임의의 이동노드로부터 수신된 바인딩 업데이트 메시지에 포함된 홈 어드레스가 상기 홈 어드레스 테이블에 포함되어 있으면, 홈 어드레스 테이블에 포함된 홈 어드레스와 대응되는 바인딩 캐시 엔트리 인덱스와 맵핑되는 바인딩 캐시 엔트리의 유효시간에 따라 바인딩 캐시 엔트리의 업데이트를 수행한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 모바일 IPv6 네트워크 시스템에서 홈 에이전트의 패킷 포워딩 방법은, 상기 홈 에이전트에 수신된 패킷에 포함된 포워딩 방향정보가 설정된 포워딩 방향정보와 상이한 상태에서 상기 홈 에이전트에 수신된 패킷의 출발지 주소가 홈 어드레스 테이블에 포함되어 있는가를 검사하는 단계; 와 상기 홈 에이전트에 수신된 패킷의 출발지 주소가 홈 어드레스 테이블에 포함되어 있으면, 상기 홈 어드레스 테이블에 포함된 출발지 주소와 대응된 바인딩 캐시 엔트리 인덱스와 맵핑되는 바인딩 캐시 엔트리를 이용하여 홈 에이전트에 수신된 패킷을 캡슐레이션 하여 포워딩하는 단계를 포함한다.
상기 패킷 포워딩 방법은, 상기 홈 에이전트에 수신된 패킷에 포함된 포워딩 방향정보가 설정된 포워딩 방향정보와 상이한 상태에서 상기 홈 에이전트에 수신된 패킷의 출발지 주소가 상기 홈 어드레스 테이블에 포함되어 있지 않으면, 해당 패킷에 포함된 주소정보를 이용하여 Next Hop 엔트리 테이블을 룩업하고, 룩업하여 얻어진 Next Hop 엔트리를 이용하여 해당 패킷을 포워딩하는 단계를 더 포함한다.
상기 패킷 포워딩 방법은, 상기 홈 에이전트에 수신된 패킷에 포함된 포워딩 방향정보가 설정된 포워딩 방향정보와 동일하면, 포워딩 정보가 동일한 패킷의 터널헤더를 제거하여 포워딩 하는 단계를 더 포함한다.
상기 패킷 포워딩 방법은, 임의의 이동노드로부터 수신된 바인딩 업데이트 메시지에 포함된 홈 어드레스가 상기 홈 어드레스 테이블에 포함되어 있지 않으면, 해당 홈 어드레스 및 해당 홈 어드레스에 대응되는 바인딩 캐시 엔트리 인덱스를 부여하여 상기 홈 어드레스 테이블에 저장하는 단계; 와 상기 부여된 바인딩 캐시 엔트리 인덱스 및 상기 부여된 바인딩 캐시 엔트리 인덱스와 대응되는 바인딩 캐시 엔트리에 상기 임의의 이동노드의 획득주소에 해당되는 Next Hop 엔트리를 포함시켜 상기 바인딩 캐시 엔트리 테이블에 저장하는 단계를 더 포함한다.
상기 패킷 포워딩 방법은, 임의의 이동노드로부터 수신된 바인딩 업데이트 메시지에 포함된 홈 어드레스가 상기 홈 어드레스 테이블에 포함되어 있으면, 홈 어드레스 테이블에 포함된 홈 어드레스와 대응되는 바인딩 캐시 엔트리 인덱스와 맵핑되는 바인딩 캐시 엔트리의 유효시간에 따라 바인딩 캐시 엔트리의 업데이트를 수행하는 단계를 더 포함한다.
이하 본 발명에 따른 모바일 IPv6 네트워크 시스템 및 그 시스템의 패킷 포워딩 방법을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
또한, 이해의 편의를 위하여 비록 다른 도면에 속하더라도 동일한 구성요소에는 동일한 부호를 부여하였음을 주의하여야 한다.
이하에서, 홈 에이전트에 수신되는 패킷은 이동노드와 상대노드간 송수신되는 IPv6 패킷 또는 상대노드와 다른 노드간에 송수신되는 IPv6 패킷일 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 홈 에이전트의 블록 구성을 나타낸 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 홈 에이전트는 패킷 처리부(20), SRAM(21) 및 DRAM(23)을 포함한다.
SRAM(21)은 다수개의 이동노드의 홈 어드레스(CA1, CA2,..) 및 홈 어드레스에 대응되게 바인딩 캐시 엔트리 인덱스(BCE Ind1, BCE Ind2,..)를 포함한 홈 어드레스 테이블(22)을 구비하고 있다.
DRAM(23)은 홈 에이전트에 수신된 패킷이 전송될 다음 노드(Next Hop)에 대한 정보, 즉 Next Hop 엔트리를 포함한 Next Hop 엔트리 테이블(24)과, 홈 엔트리 테이블(22)의 바인딩 캐시 엔트리 인덱스와 맵핑되어 이동노드와 상대노드간 패킷 송수신을 위한 바인딩 캐시 엔트리를 포함한 바인딩 캐시 엔트리 테이블(25)를 포함한다.
여기서, 바인딩 캐시 엔트리 테이블은 이동노드의 홈 어드레스(Home Address : HoA), 이동노드의 획득주소에 대한 유효한 시간을 나타낸 유효시간(life time), 이동노드에서 상대노드로 패킷이 전송되기 위한 홈 에이전트의 출력포트(Outport) 및 이동노드에서 상대노드로 전송되는 패킷이 홈 에이전트 다음으로 전송되는 노드의 주소를 나타낸 Next-Hop ID를 포함한다.
패킷 처리부(20)는 이동노드로부터 바인딩 업데이트 메시지를 수신하면(S30), 바인딩 업데이트 메시지에 포함된 홈 어드레스(Home address : HoA)가 홈 어드레스 테이블(22)에 포함되어 있는지를 검사한다.
패킷 처리부(20)는 홈 어드레스 테이블(22)에 바인딩 업데이트 메시지에 포함된 홈 어드레스가 포함되어 있지 않으면, 해당 홈 어드레스에 대응되는 바인딩 캐시 엔트리 인덱스를 부여하여 이동노드의 홈 어드레스를 홈 어드레스 테이블(22)에 등록한다.
패킷 처리부(20)는 이동노드의 홈 어드레스를 홈 어드레스 테이블(22)에 등록한 후 Next-Hop 엔트리 테이블(24)에서 이동노드의 획득주소에 해당되는 Next Hop 엔트리를 룩업하고, 이동노드의 획득주소에 해당되는 Next Hop 엔트리를 바인딩 캐시 엔트리 테이블(25)에 업데이트 한다.
다시 말해서, 패킷 처리부(20)는 이동노드의 획득주소에 해당되는 Next Hop 엔트리를 바인딩 캐시 엔트리 테이블(25)의 바인딩 캐시 엔트리에 포함시킨다. 이때, Next Hop 엔트리가 포함되는 바인딩 캐시 엔트리는 이동노드의 홈 어드레스에 대응되는 바인딩 캐시 엔트리 인덱스와 맵핑되는 것이 바람직하다.
한편, 패킷 처리부(20)는 이동노드의 홈 어드레스가 홈 어드레스 테이블(22)에 포함된 경우, 이동노드의 홈 어드레스에 대응되는 바인딩 캐시 엔트리 인덱스와 맵핑되는 바인딩 캐시 엔트리에서 유효시간이 "0"인가를 검사한다.
패킷 처리부(20)는 유효시간이 "0"이면, 바인딩 캐시 엔트리 테이블(24)에서 해당 바인딩 캐시 엔트리를 삭제하고, 삭제된 바인딩 캐시 엔트리의 바인딩 캐시 엔트리 인덱스와 대응되는 홈 어드레스 테이블 엔트리를 홈 어드레스 테이블(22)에서 삭제한다.
반면, 패킷 처리부(20)는 유효시간이 "0"이 아니면 이동노드의 획득주소에 해당되는 Next Hop 엔트리를 Next-Hop 엔트리 테이블(24)에서 룩업하고, 룩업된 Next Hop 엔트리를 획득주소와 대응되는 바인딩 캐시 엔트리 인덱스에 해당되는 바 인딩 캐시 엔트리에 업데이트 한다.
이후, 패킷 처리부(20)는 수신된 패킷에 포함된 목적지 주소와 Next Header를 검사하여 패킷의 포워딩 방향을 판단한다. 다시 말해서, 패킷 처리부(20)는 수신된 패킷의 목적지 주소가 홈 에이전트의 주소이고, Next Header에 포함된 정보가 "41"이면, 이동노드에서 수신된 패킷을 상대노드로 전송되는 터널링 패킷으로 판단한다. 따라서, 패킷 처리부(20)는 이동노드에서 상대노드로 전송되는 터널링 패킷의 터널헤더를 제거하고, 터널 헤더가 제거된 패킷에 포함된 라우팅 정보(예로, 출발지 주소)를 이용하여 Next Hop 엔트리 테이블(24)에서 출력포트(Outport) 정보 및 Next Hop 정보를 룩업 한다. 패킷 처리부(20)는 Next Hop 엔트리 테이블(20)에서 룩업된 출력포트 정보 및 Next Hop 정보에 따라 터널 헤더가 제거된 패킷을 상대노드로 포워딩 한다.
반면, 패킷 처리부(20)는 수신된 패킷에 포함된 목적지 주소가 홈 에이전트 주소가 아니거나 Next Header에 포함된 정보가 "41"이 아니면, 수신된 패킷에 포함된 출발지 주소가 홈 어드레스 테이블(22)에 포함되어 있는지를 룩업 한다.
패킷 처리부(20)는 홈 어드레스 테이블(22)에 수신된 패킷에 포함된 출발지 주소가 존재하면, 홈 어드레스 테이블(22)의 출발지 주소와 상응하는 바인딩 캐시 엔트리 인덱스를 이용하여 바인딩 캐시 엔트리 테이블(25)을 룩업 한다.
패킷 처리부(20)는 바인딩 캐시 엔트리 인덱스에 상응하는 바인딩 캐시 엔트리를 이용하여 수신된 패킷을 캡슐링 한다. 이때, 바인딩 캐시 엔트리는 목적지 주소에 상응되는 출발지 주소, 목적지 주소, 유효시간(life time) 출력포트(Outport) 정보 및 Next Hop 정보 등을 포함한다. 출발지 주소는 홈 에이전트 주소이고, 목적지 주소는 이동노드의 획득주소인 것이 바람직하다.
패킷 처리부(20)는 수신된 패킷을 바인딩 캐시 엔트리 정보를 이용하여 캡슐링한 후, 캡슐링된 패킷을 출력포트(Outport) 정보 및 Next Hop 정보에 따라 이동노드로 포워딩 한다.
한편, 패킷 처리부(20)는 홈 어드레스 테이블(22)에 수신된 패킷에 포함된 출발지 주소가 존재하지 않으면, 수신된 패킷에 포함된 라우팅 정보(예로, 출발지 주소)를 이용하여 Next Hop 엔트리 테이블(24)에서 출력포트(Outport) 정보 및 Next Hop 정보를 룩업 한다. 패킷 처리부(20)는 Next Hop 엔트리 테이블(24)에서 룩업된 출력포트 정보 및 Next Hop 정보에 따라 수신된 패킷을 수신측으로 포워딩 한다. 즉, 이 경우는 이동노드와 상대노드간에 송수신되는 패킷이 아닌 경우이다.
도 3은 본 발명에 따른 홈 에이전트의 바인딩 업데이트 방법에 대한 플로차트를 나타낸 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 홈 에이전트는 이동노드로부터 바인딩 업데이트 메시지를 수신하면(S30), 바인딩 업데이트 메시지에 포함된 홈 어드레스(HoA)가 홈 어드레스 테이블에 포함되어 있는지를 검사한다(S31).
홈 에이전트는 홈 어드레스 테이블에 바인딩 업데이트 메시지에 포함된 홈 어드레스가 포함되어 있지 않으면, 해당 홈 어드레스에 대응되는 바인딩 캐시 엔트리 인덱스를 부여하여 이동노드의 홈 어드레스를 홈 어드레스 테이블에 등록한 다(S32).
홈 에이전트는 이동노드의 홈 어드레스를 홈 어드레스 테이블에 등록한 후 Next-Hop 엔트리 테이블에서 이동노드의 획득주소에 해당되는 Next Hop 엔트리를 룩업하고(S33), 이동노드의 획득주소에 해당되는 Next Hop 엔트리를 바인딩 캐시 엔트리 테이블에 업데이트 한다(S34).
다시 말해서, 홈 에이전트는 이동노드의 획득주소에 해당되는 Next Hop 엔트리를 바인딩 캐시 엔트리 테이블의 바인딩 캐시 엔트리에 포함시킨다. 이때, Next Hop 엔트리가 포함되는 바인딩 캐시 엔트리는 홈 어드레스에 대응되는 바인딩 캐시 엔트리 인덱스와 맵핑되는 것이 바람직하다.
한편, 홈 에이전트는 단계 S31에서 이동노드의 홈 어드레스가 홈 어드레스 테이블에 포함된 경우, 이동노드의 홈 어드레스에 대응되는 바인딩 캐시 엔트리 인덱스와 맵핑되는 바인딩 캐시 엔트리에서 유효시간이 "0"인가를 검사한다(S35).
홈 에이전트는 유효시간이 "0"이면, 바인딩 캐시 엔트리 테이블에서 해당 바인딩 캐시 엔트리를 삭제하고(S38), 삭제된 바인딩 캐시 엔트리의 바인딩 캐시 엔트리 인덱스와 대응되는 홈 어드레스 테이블 엔트리를 홈 어드레스 테이블에서 삭제한다(S39).
반면, 홈 에이전트는 유효시간이 "0"이 아니면 이동노드의 획득주소에 해당되는 Next Hop 엔트리를 Next-Hop 엔트리 테이블에서 룩업하고(S36), 룩업된 Next Hop 엔트리를 획득주소와 대응되는 바인딩 캐시 엔트리 인덱스에 해당되는 바인딩 캐시 엔트리에 업데이트 한다(S37).
도 4는 본 발명에 따른 홈 에이전트의 패킷 포워딩 방법에 대한 플로차트를 나타낸 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 홈 에이전트는 패킷이 수신되면(S40), 수신된 패킷에 포함된 목적지 주소가 홈 에이전트주소이고, Next Header가 "41"로 설정되어 있는지를 검사한다(S41).
홈 에이전트는 수신된 패킷의 목적지 주소가 홈 에이전트의 주소이고, Next Header에 포함된 정보가 "41"이면, 이동노드에서 수신된 패킷을 상대노드로 전송되는 터널링 패킷으로 판단하여 이동노드에서 상대노드로 전송되는 터널링 패킷의 터널헤더를 제거한다(S42).
홈 에이전트는 터널 헤더가 제거된 패킷에 포함된 라우팅 정보(예로, 출발지 주소)를 이용하여 Next Hop 엔트리 테이블에서 출력포트(Outport) 정보 및 Next Hop 정보를 룩업하고, Next Hop 엔트리 테이블에서 룩업된 출력포트 정보 및 Next Hop 정보에 따라 터널 헤더가 제거된 패킷을 상대노드로 포워딩 한다(S45).
반면, 홈 에이전트는 수신된 패킷에 포함된 목적지 주소가 홈 에이전트 주소가 아니거나 Next Header에 포함된 정보가 "41"이 아니면, 수신된 패킷에 포함된 출발지 주소가 홈 어드레스 테이블에 포함되어 있는지를 룩업 한다(S43).
홈 에이전트는 홈 어드레스 테이블에 수신된 패킷에 포함된 출발지 주소가 존재하면, 홈 어드레스 테이블의 출발지 주소와 상응하는 바인딩 캐시 엔트리 인덱스를 이용하여 바인딩 캐시 엔트리 테이블을 룩업 한다.
홈 에이전트는 바인딩 캐시 엔트리 인덱스에 상응하는 바인딩 캐시 엔트리를 이용하여 수신된 패킷을 캡슐링 한다(S46). 이때, 바인딩 캐시 엔트리는 목적지 주소에 상응되는 출발지 주소, 목적지 주소, 유효시간(life time) 출력포트(Outport) 정보 및 Next Hop 정보 등을 포함한다. 출발지 주소는 홈 에이전트 주소이고, 목적지 주소는 이동노드의 획득주소인 것이 바람직하다.
홈 에이전트는 수신된 패킷을 바인딩 캐시 엔트리 정보를 이용하여 캡슐링한 후, 캡슐링된 패킷을 출력포트(Outport) 정보 및 Next Hop 정보에 따라 이동노드로 포워딩 한다(S47).
한편, 홈 에이전트는 홈 어드레스 테이블에 수신된 패킷에 포함된 출발지 주소가 존재하지 않으면, 수신된 패킷에 포함된 라우팅 정보(예로, 출발지 주소)를 이용하여 Next Hop 엔트리 테이블에서 출력포트(Outport) 정보 및 Next Hop 정보를 룩업 한다. 홈 에이전트는 Next Hop 엔트리 테이블에서 룩업된 출력포트 정보 및 Next Hop 정보에 따라 수신된 패킷을 수신측으로 포워딩 한다(S45). 즉, 이 경우는 이동노드와 상대노드간에 송수신되는 패킷이 아닌 경우에 해당된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 모바일 IPv6 네트워크 시스템 및 그 시스템의 패킷 포워딩 방법에 따르면, 수신되는 모든 패킷에 이동노드와 상대노드간 송수신되는 IPv6 패킷인지 여부를 판단하기 위해 바인딩 캐시 엔트리를 룩업 함으로써 발생되는 패킷 포워딩 지연을 방지할 수 있다.

Claims (10)

  1. 모바일 IPv6 네트워크 시스템의 홈 에이전트에 있어서,
    다수개의 이동노드의 홈 어드레스 및 각각의 홈 어드레스에 대응되는 바인딩 캐시 엔트리 인덱스를 포함하는 홈 어드레스 테이블;
    이동노드의 획득주소에 맵핑되어, 이동노드에서 수신된 패킷의 다음 전송노드의 주소 및 이동노드에서 수신된 패킷이 상기 다음 전송노드로 포워딩 될 홈 에이전트의 포트 정보로 이루어진 Next Hop 엔트리를 다수 개 포함한 Next Hop 엔트리 테이블;
    상기 바인딩 캐시 엔트리 인덱스에 맵핑되어, 이동노드의 홈 어드레스, 이동노드의 획득주소에 대한 유효시간, 이동노드에서 상대노드로 패킷이 전송되기 위한 홈 에이전트의 출력포트 및 이동노드에서 상대노드로 전송되는 패킷이 홈 에이전트 다음 전송노드의 주소를 포함한 바인딩 캐시 엔트리를 다수개 포함한 바인딩 캐시 엔트리 테이블; 및
    상기 홈 에이전트에 수신된 패킷에 포함된 포워딩 방향정보가 설정된 포워딩 방향정보와 상이한 상태에서 상기 홈 에이전트에 수신된 패킷의 출발지 주소가 상기 홈 어드레스 테이블에 포함되어 있으면, 상기 홈 어드레스 테이블에 포함된 출발지 주소와 대응된 바인딩 캐시 엔트리 인덱스와 맵핑되는 바인딩 캐시 엔트리를 이용하여 홈 에이전트에 수신된 패킷을 캡슐레이션 하여 포워딩하는 패킷 처리부를 포함하는 모바일 IPv6 네트워크 시스템의 홈 에이전트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 패킷 처리부는,
    상기 홈 에이전트에 수신된 패킷에 포함된 포워딩 방향정보가 설정된 포워딩 방향정보와 상이한 상태에서 상기 홈 에이전트에 수신된 패킷의 출발지 주소가 상기 홈 어드레스 테이블에 포함되어 있지 않으면, 해당 패킷에 포함된 주소정보를 이용하여 상기 Next Hop 엔트리 테이블을 룩업하고, 룩업하여 얻어진 Next Hop 엔트를 이용하여 해당 패킷을 포워딩하는 모바일 IPv6 네트워크 시스템의 홈 에이전트.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 패킷 처리부는,
    상기 홈 에이전트에 수신된 패킷에 포함된 포워딩 방향정보가 설정된 포워딩 방향정보와 동일하면, 포워딩 정보가 동일한 패킷의 터널헤더를 제거하여 포워딩 하는 모바일 IPv6 네트워크 시스템의 홈 에이전트.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 패킷 처리부는,
    임의의 이동노드로부터 수신된 바인딩 업데이트 메시지에 포함된 홈 어드레스가 상기 홈 어드레스 테이블에 포함되어 있지 않으면, 해당 홈 어드레스 및 해당 홈 어드레스에 대응되는 바인딩 캐시 엔트리 인덱스를 부여하여 상기 홈 어드레스 테이블에 저장하고, 부여된 바인딩 캐시 엔트리 인덱스 및 상기 부여된 바인딩 캐시 엔트리 인덱스와 대응되는 바인딩 캐시 엔트리에 상기 임의의 이동노드의 획득주소에 해당되는 Next Hop 엔트리를 포함시켜 상기 바인딩 캐시 엔트리 테이블에 저장하는 모바일 IPv6 네트워크 시스템의 홈 에이전트.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 패킷 처리부는,
    임의의 이동노드로부터 수신된 바인딩 업데이트 메시지에 포함된 홈 어드레스가 상기 홈 어드레스 테이블에 포함되어 있으면, 홈 어드레스 테이블에 포함된 홈 어드레스와 대응되는 바인딩 캐시 엔트리 인덱스와 맵핑되는 바인딩 캐시 엔트리의 유효시간에 따라 바인딩 캐시 엔트리의 업데이트를 수행하는 모바일 IPv6 네트워크 시스템의 홈 에이전트.
  6. 모바일 IPv6 네트워크 시스템에서 홈 에이전트의 패킷 포워딩 방법에 있어서,
    상기 홈 에이전트에 수신된 패킷에 포함된 포워딩 방향정보가 설정된 포워딩 방향정보와 상이한 상태에서 상기 홈 에이전트에 수신된 패킷의 출발지 주소가 홈 어드레스 테이블에 포함되어 있는가를 검사하는 단계; 와
    상기 홈 에이전트에 수신된 패킷의 출발지 주소가 홈 어드레스 테이블에 포함되어 있으면, 상기 홈 어드레스 테이블에 포함된 출발지 주소와 대응된 바인딩 캐시 엔트리 인덱스와 맵핑되는 바인딩 캐시 엔트리를 이용하여 홈 에이전트에 수신된 패킷을 캡슐레이션 하여 포워딩하는 단계를 포함하는 모바일 IPv6 네트워크 시스템에서 홈 에이전트의 패킷 포워딩 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 홈 에이전트에 수신된 패킷에 포함된 포워딩 방향정보가 설정된 포워딩 방향정보와 상이한 상태에서 상기 홈 에이전트에 수신된 패킷의 출발지 주소가 상기 홈 어드레스 테이블에 포함되어 있지 않으면, 해당 패킷에 포함된 주소정보를 이용하여 Next Hop 엔트리 테이블을 룩업하고, 룩업하여 얻어진 Next Hop 엔트리를 이용하여 해당 패킷을 포워딩하는 단계를 더 포함하는 모바일 IPv6 네트워크 시스템에서 홈 에이전트의 패킷 포워딩 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 홈 에이전트에 수신된 패킷에 포함된 포워딩 방향정보가 설정된 포워딩 방향정보와 동일하면, 포워딩 정보가 동일한 패킷의 터널헤더를 제거하여 포워딩 하는 단계를 더 포함하는 모바일 IPv6 네트워크 시스템에서 홈 에이전트의 패킷 포워딩 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    임의의 이동노드로부터 수신된 바인딩 업데이트 메시지에 포함된 홈 어드레스가 상기 홈 어드레스 테이블에 포함되어 있지 않으면, 해당 홈 어드레스 및 해당 홈 어드레스에 대응되는 바인딩 캐시 엔트리 인덱스를 부여하여 상기 홈 어드레스 테이블에 저장하는 단계; 와
    상기 부여된 바인딩 캐시 엔트리 인덱스 및 상기 부여된 바인딩 캐시 엔트리 인덱스와 대응되는 바인딩 캐시 엔트리에 상기 임의의 이동노드의 획득주소에 해당되는 Next Hop 엔트리를 포함시켜 상기 바인딩 캐시 엔트리 테이블에 저장하는 단계를 더 포함하는 모바일 IPv6 네트워크 시스템에서 홈 에이전트의 패킷 포워딩 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    임의의 이동노드로부터 수신된 바인딩 업데이트 메시지에 포함된 홈 어드레스가 상기 홈 어드레스 테이블에 포함되어 있으면, 홈 어드레스 테이블에 포함된 홈 어드레스와 대응되는 바인딩 캐시 엔트리 인덱스와 맵핑되는 바인딩 캐시 엔트리의 유효시간에 따라 바인딩 캐시 엔트리의 업데이트를 수행하는 단계를 더 포함하는 모바일 IPv6 네트워크 시스템에서 홈 에이전트의 패킷 포워딩 방법.
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