KR101311198B1

KR101311198B1 - Ｉｐｖ６-가능한 집합 네트워크에 가입자 디바이스들을 접속하기 위한 방법 및 장치

Info

Publication number: KR101311198B1
Application number: KR1020117027376A
Authority: KR
Inventors: 스벤 오게; 루드비히 포벨즈
Original assignee: 알까뗄 루슨트
Priority date: 2009-04-20
Filing date: 2010-04-13
Publication date: 2013-09-26
Also published as: WO2010121921A1; JP2012524491A; US20120128001A1; JP5241957B2; EP2244434B1; CN102405629A; KR20120014566A; US8867542B2; CN102405629B; EP2244434A1

Abstract

본 발명은, IPv6-가능한 집합 네트워크(3)에 가입자 디바이스(1)를 접속하고, 상기 가입자 디바이스에 의해 유지되는 IPv6 어드레스(LLIP@O)를 포함하는 업스트림 IPv6 패킷(NS1O; RS1O; NA1O)을 수신하도록 구성된 액세스 노드(2)에 관한 것이다. 본 발명에 따른 액세스 노드는 또한, L2 통신 도메인(6)의 범위 내에서 고유한 상기 가입자 디바이스에 새로운 인터페이스 식별자(IDT)를 할당하도록 구성되고, 상기 가입자 디바이스는, 상기 업스트림 IPv6 패킷 내에서, 상기 IPv6 어드레스의 오리지널 인터페이스 식별자(IDO) 대신 상기 새로운 인터페이스 식별자를 대용하고, 그에 의해 변환된 IPv6 어드레스(LLIP@T)를 포함하는 변환된 업스트림 IPv6 패킷(NS1T; RS1T; NA1T)을 산출하고, 상기 집합 네트워크쪽으로 상기 변환된 업스트림 IPv6 패킷을 포워딩하도록 되어 있다. 본 발명은 또한, IPv6-가능한 집합 네트워크에 가입자 디바이스를 접속하기 위한 방법에 관한 것이다.

Description

ＩＰＶ６-가능한 집합 네트워크에 가입자 디바이스들을 접속하기 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR CONNECTING SUBSCRIBER DEVICES TO AN IPV6-CAPABLE AGGREGATION NETWORK}

본 발명은 IPV6-가능한 집합 네트워크에 가입자 디바이스들을 접속하기 위한 액세스 노드에 관한 것이다.

인터넷 프로토콜 버전 6(IPv6)은 인터넷 프로토콜(IPv4)의 현재 버전을 대체하기 위해 국제 인터넷 기술 위원회(IETF)에 의해 설계된 차세대 프로토콜이다. IPv6는 128-비트 네트워크 어드레스들을 이용하고, IPv4는 32비트들만을 이용하고, 그에 의해 2^128 어드레스들이 이용 가능한 훨씬 큰 어드레스 공간을 산출한다.

IPv6 어드레스들을 할당하고 동적으로 구성된 호스트들에 구성 파라미터들을 전달하기 위해 새로운 상태 비보존형 자동-구성 처리(stateless auto-configuration process)가 규정되었다. IPv6 상태 비보존형 자동-구성 처리는 호스트들의 수동 구성을 필요로 하지 않고, 라우터들의 최소 구성(만약 있다면)을 필요로 하고, 부가의 서버들을 필요로 하지 않는다. IPv6 상태 비보존형 자동-구성 메커니즘은 인터넷 제어 메시지 프로토콜 버전 6(ICMPv6) 상에서 만들어졌다.

상태 비보존형 자동-구성 메커니즘은 호스트가 국부적으로 이용 가능한 정보 및 라우터들에 의해 광고된 정보의 조합을 이용하여 그 자신의 네트워크 어드레스들을 생성하도록 허용한다. 라우터들은 링크와 연관된 서브넷(들)을 식별하는 네트워크 프리픽스(들)를 광고하고, 호스트들은 서브넷 상의 인터페이스를 고유하게 식별하는 인터페이스 식별자를 생성한다. 인터페이스 식별자는 다양한 기술들(예를 들면, 랜덤값, 또는 인터페이스의 하드웨어 어드레스의 함수)을 이용하여 호스트에 의해 할당된다. IPv6 글로벌 어드레스는 인터페이스 식별자와 네트워크 프리픽스를 조합함으로써 형성된다.

IPv6는 두 가지 형태들의 네트워크 어드레스들을 활용한다:링크-로컬 어드레스들 및 글로벌 어드레스들.

링크-로컬 어드레스들은 로컬 범위만을 가진 어드레스들이고, 동일한 링크에 부착된 이웃하는 노드들에 도달하기 위해 이용될 수 있다. 링크는 본 명세서에서 L2 통신 도메인, 즉 직접/브리징된 근거리 네트워크(LAN), 가상 근거리 네트워크(VLAN) 등과 같이 노드들이 링크-층(L2)에서 통신할 수 있는 통신 설비 또는 매체로서 해석되어야 한다. 링크-로컬 어드레스들에 대해, 네트워크 프리픽스는 FE80::/64(처음 64 비트들이 16진 값 FE 80 00 00 00 00 00 00으로 설정되는 것을 의미함)로 설정된다.

글로벌 어드레스들은, 제한되지 않은 범위를 가지고, 라우팅 가능하고, 인터넷을 통해 공용으로 이용될 수 있는 어드레스들이다.

상태 비보존형 자동-구성 처리는 적어도 피어-투-피어 L2 통신을 허용하기 위해 링크-로컬 어드레스를 생성하는 단계, 라우터-광고된 프리픽스(들)로부터 글로벌 어드레스(들)를 생성하는 단계, 및 중복 어드레스 검출에 의해 링크 상에서 어드레스들의 고유성을 검증하는 단계를 포함한다.

또한, IPv6용 동적 호스트 구성 프로토콜(DHCPv6)은 DHCP 서버들이 IPv6 네트워크 어드레스들과 같은 구성 파라미터들을 호스트들에 넘겨줄 수 있게 한다. 그것은 재사용 가능한 네트워크 어드레스들의 자동 할당 능력 및 부가의 구성 유연성을 제공한다. 이 프로토콜은 상태 비보존형 자동-구성 처리에 대한 네트워크 연결 상태를 추적할 수 있는 대응물(stateful counterpart)이고, 개별적으로 또는 후자와 동시에 이용될 수 있다.

이더넷 도시권 네트워크(EMAN:Ethernet Metropolitan Area Network)와 같이, 이더넷-기반 액세스/집합 네트워크를 통해 IP 서비스들을 지원할 때, 전체 접속 모델이 안전하다는 것을 보장하기 위한 주의가 요구된다.

이더넷-기반 집합 네트워크를 통한 IPv4 서비스들을 위한 지원이 광대역 포럼 기술 보고 101에서 규정되었다.

이 문헌은, 그들 매체 액세스 제어(MAC) 어드레스 및/또는 그들 IP 어드레스를 스푸핑(spoof)하는 악의적인 사용자들로부터 보호하기 위해 액세스 노드들에서 지원되는 여러 개의 새로운 기능들을 규정한다.

유사하게, IPv4에서 IPv6로 이주할 때, 전체 IPv6 접속 모델이 안전하다는 것을 보장하기 위한 주의가 요구된다.

인터페이스 식별자가 오퍼레이터-제어되지 않는다고 가정하면, 그것은 일반적으로 고유한 것으로 가정/신뢰될 수 없다. 명확하게, 여러 액세스 노드들을 동일하게 공유된 VLAN에 배치할 때, 고유하지 않은 인터페이스 식별자들을 갖는 것은 문제가 될 수 있다.

이 점에서, 안전한 것으로 판명되는 모델만이 1:1 VLAN 맵핑("VLAN 교차-접속" 모델이라고 알려짐)을 이용하기 위한 것이다. 그러한 모델에서, 각각의 액세스 포트가 상이한 VLAN에 할당된다. 이것은 서로 동일한 액세스 노드 상의 상이한 가입자들을 효과적으로 차폐한다.

판명된 솔루션이지만, 여러 오퍼레이터들은 오늘날 N:1 VLAN 맵핑("지능적 브리지" 모델이라고 알려짐)을 활용한다. IPv4에서 IPv6으로 이들 고객들을 이주시킬 때, 이들을 1:1 VLAN 방식들쪽으로 이주시키는 것은 수용될 수 없을 수 있다. 따라서, N:1 VLAN 방식들을 위한 솔루션이 마찬가지로 필요하다.

글로벌 어드레스들에 대해, 중복 인터페이스 식별자들을 가지는 문제는 상이한 네트워크 프리픽스를 각각의 가입자에게 광고함으로써 극복될 수 있다. 당연히, 이것은 어드레스 할당 처리 동안 각각의 고객을 고유하게 식별할 것을 요구한다. 이것은 예를 들면, DSL 회선 식별자를 ICMPv6 또는 DHCPv6 메시지들에 추가함으로써 해결될 수 있다.

아직까지는, 링크-로컬 어드레스들에 대해, 중복 링크-로컬 어드레스들을 회피하기 위한 솔루션이 여전히 필요하다.

본 발명의 목적은 현재 IPv4 서비스들로도 이더넷 액세스를 통해 IPv6에 대한 동일한 보안 레벨을 달성하는 것이다.

IPV6-가능한 집합 네트워크에 가입자 디바이스를 접속하기 위한 액세스 노드에 의해, 본 발명의 목적이 달성되고 본 기술분야의 상술된 결점들이 극복되며, 상기 액세스 노드는,

상기 가입자 디바이스에 의해 유지되는 IPv6 어드레스를 포함하는 업스트림 IPv6 패킷을 수신하고,

L2 통신 도메인의 범위 내에서 고유한 상기 가입자 디바이스에 새로운 인터페이스 식별자를 할당하도록 구성되고,

상기 가입자 디바이스는,

상기 업스트림 IPv6 패킷 내에서, 상기 IPv6 어드레스의 오리지널 인터페이스 식별자 대신 상기 새로운 인터페이스 식별자를 대용하고, 그에 의해 변환된 IPv6 어드레스를 포함하는 변환된 업스트림 IPv6 패킷을 산출하고,

상기 집합 네트워크쪽으로 상기 변환된 업스트림 IPv6 패킷을 포워딩하도록 되어 있다.

액세스 노드는 64-비트 인터페이스 식별자가 공유된 VLAN 내에서 고유해지는 방식으로 IPv6 링크-로컬 어드레스들을 변환하는 것을 담당한다. 이것은, 호스트의 오리지널 인터페이스 식별자와 오퍼레이터 할당된 인터페이스 식별자 사이의 일-대-일 맵핑을 유지하는 변환 테이블을 유지함으로써 달성된다.

본 발명에 따른 액세스 노드는 여러 가입자들이 동일한 VLAN을 공유하고 있는 경우에 안전한 IPv6 접속 모델을 생성한다. 그것은 호스트, 집합 스위치들 또는 광대역 네트워크 게이트웨이에 영향을 미치지 않고 그렇게 행한다.

본 발명은 또한, 동일한 네트워크 프리픽스가 동일한 VLAN에서 다수의 가입자들 사이에 공유되는 경우(예를 들면, 단일 프리픽스를 가진 라우터 광고를 N:1 VLAN 상의 모든 호스트들에 전송함으로써), 글로벌-유니캐스트 어드레스들로 확장될 수 있다.

예시적인 실시예로서, 변환된 IPv6 어드레스는 업스트림 IPv6 패킷의 소스 IPv6 어드레스이거나, 이웃 권유 NS(Neighbor Solicitation) 메시지 또는 이웃 광고 NA(Neighbor Advertisement) 메시지의 타겟 IPv6 어드레스이다.

그래서, 변환 처리를 정확하게 수행하기 위하여, 액세스 노드는 시그널링 메시지들의 패이로드들에 배치되는 링크-로컬 어드레스들에서 호스트의 인터페이스 식별자를 변경하는 다수의 시그널링 에이전트들을 지원할 필요가 있다. 명확하게, 액세스 노드는 ICMPv6 에이전트 및/또는 DHCPv6 에이전트를 필요로 한다.

본 발명에 따른 액세스 노드의 다른 실시예는 또한, 상기 변환된 IPv6 어드레스를 포함하는 다운스트림 IPv6 패킷을 수신하고,

상기 다운스트림 IPv6 패킷 내에서, 상기 변환된 IPv6 어드레스의 상기 새로운 인터페이스 식별자 대신 상기 오리지널 인터페이스 식별자를 대용하고, 그에 의해 상기 IPv6 어드레스를 포함하는 변환된 다운스트림 IPv6 패킷을 산출하고,

상기 가입자 디바이스쪽으로 상기 변환된 다운스트림 IPv6 패킷을 포워딩하도록 구성된다.

제 1 메시지에 대한 응답이 예상되는 경우, 또는 다운스트림 통신이 네트워크측으로부터 개시되는 경우, 액세스 노드는 테이블 룩업을 수행하고, 메시지를 가입자 디바이스에 포워딩하기 전에, 새로운 인터페이스 식별자를 다시 오리지널 값으로 변환한다.

예시적인 실시예로서, 변환된 IPv6 어드레스는 다운스트림 IPv6 패킷의 목적지 IPv6 어드레스이거나, 또는 이웃 권유 NS(Neighbor Solicitation) 메시지의 타겟 IPv6 어드레스이다.

또한, 이 방식도 변환된 인터페이스 식별자를 갖는 IPv6 어드레스들을 식별할 수 있다. 이것은 액세스 노드들 사이의 트래픽을 회피하는데 유용할 수 있다:액세스 노드는 간단히, 다른 액세스 노드에 의해 추가된 인터페이스 식별자를 가진 IPv6 패킷들을 거절하는 필터를 인스톨한다(인터페이스 식별자의 특정 구조를 조사함으로써, 및 이를 변환된 인터페이스 식별자인 것으로 식별함으로써). 이것은 동일한 VLAN에서의 많은 액세스 노드들로부터 수천의 이웃 광고 NA 또는 이웃 권유 NS 메시지들을 수신할 때 잠재적인 스케일러빌리티(potential scalability) 문제를 해결한다.

본 발명에 따른 액세스 노드의 예시적인 실시예는 중앙국 또는 가입자 댁내에 더 가까운 원격 위치에 위치된 디지털 가입자 회선 액세스 멀티플렉서(DSLAM), 또는 광 회선 종단(OLT), 또는 무선/모바일 기지국, 또는 이더넷 액세스 브리지이다.

본 발명은 또한, 인터넷 프로토콜 버전 6 IPv6-가능한 집합 네트워크에 가입자 디바이스를 접속하기 위한 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 방법은, 상기 가입자 디바이스에 의해 유지되는 IPv6 어드레스를 포함하는 업스트림 IPv6 패킷을 수신하는 단계,

L2 통신 도메인의 범위 내에서 고유한 상기 가입자 디바이스에 새로운 인터페이스 식별자를 할당하는 단계를 포함하고, 상기 가입자 디바이스는,

본 발명에 따른 방법의 실시예들은 본 발명에 따른 액세스 노드의 실시예들에 대응한다.

본 발명의 상기 및 다른 목적들 및 특징들이 더욱 명확해질 것이고, 본 발명 자체는 첨부 도면들과 함께 취해진 다음의 실시예의 기술을 참조하여 최상으로 이해될 것이다.

도 1은 데이터 통신 시스템을 도시한 도면.
도 2a는 중복 어드레스 검출에 대한 IPv6 어드레스 대용을 도시한 도면.
도 2b는 라우터 탐색(Router Discovery)에 대한 IPv6 어드레스 대용을 도시한 도면.
도 2c는 이웃 탐색(Neighbor Discovery)에 대한 IPv6 어드레스 대용을 도시한 도면.

도 1에는 IPv6 가능한 가입자 디바이스(1), 액세스 노드(2), 이더넷-기반 집합 네트워크(3)(EMAN), IPv6 가능한 에지 라우터(4) 및 인터넷(5)을 포함하는 데이터 통신 시스템이 도시되어 있다.

가입자 디바이스(1)는 가입자 구리 루프 또는 광 섬유를 통해, 또는 무선으로 액세스 노드(2)에 결합된다. 액세스 노드(2) 및 에지 라우터(4)는 EMAN(3)에 결합된다. 에지 라우터(4)는 또한 인터넷(5)에 결합된다.

가입자 디바이스(1) 및 에지 라우터(4)는 동일한 액세스 노드(2) 및/또는 다른 액세스 노드들(도시되지 않음)에 결합된 다른 가입자 디바이스들(도시되지 않음)과 공유되는 VLAN(6)의 일부를 형성한다.

다운스트림 통신은 가입자 디바이스(1)쪽으로의 통신을 나타내고, 업스트림 통신은 가입자 디바이스(1)로부터의 통신을 나타낸다.

예시적인 실시예로서, 가입자 디바이스(1)를 액세스 노드(2)에 접속시키는 인터페이스에는 MAC 어드레스 00-AA-00-3F-2A-1C가 할당되고, 에지 라우터(4)를 EMAN(3)에 접속시키는 인터페이스에는 MAC 어드레스 00-AA-00-99-99-99가 할당된다.

가입자 디바이스(1)는 예를 들면, 게이트웨이, 라우터, 개인용 컴퓨터, 모바일/무선 단말기 등이다.

양호한 실시예에서, 액세스 노드(2)는 디지털 가입자 회선 액세스 멀티플렉서(DSLAM)를 나타낸다. 대안적으로, 액세스 노드(2)는 광 회선 종단(OLT), 3G/LTE 노드 B, Wimax/Wifi 기지국, 이더넷 액세스 브리지 등이 될 수 있다.

액세스 노드(2)는 본 발명에 따른 링크-로컬 IPv6 어드레스들을 변환하도록 적응되고, 더욱 구체적으로, EMAN(3)에 진입하는 업스트림 IPv6 패킷들에 대해, 가입자 디바이스(1)에 의해 자동으로 만들어진 것으로서 IPv6 어드레스의 인터페이스 식별자를 다른 고유한 신뢰된/인증된 인터페이스 식별자로 변환하고, EMAN(3)을 떠나는 다운스트림 IPv6 패킷들에 대해 그 반대로 변환된다. 액세스 노드(2)는 이더넷 프레임들을 포워딩하고 ICMPv6 패킷들을 인터셉팅하기 위한 이더넷 스위치(또는 그 에뮬레이션), ICMPv6 패킷들을 디코딩하고 그 소스, 목적지 또는 타겟 IPv6 어드레스를 변환하기 위한 ICMPv6 에이전트, 및 오리지널 인터페이스 식별자들, 신뢰된 인터페이스 식별자들 및 가입자 포트 식별자들이 일-대-일 관계들로 유지되는 로컬 데이터 저장소를 수용한다.

액세스 노드(2)는 또한, 가입자 디바이스들에 접속하기 위한 가입자 포트들을 가진 회선 종단 카드들, 및 EMAN(3)에 접속하기 위한 하나 이상의 네트워크 종단 카드를 수용한다. 가입자 디바이스(1)가 결합되는 가입자 포트는 P1로서 표시된다.

액세스 노드(2)의 동작이 지금부터 도 2a, 도 2b 및 도 2c를 참조하여 나올 것이다.

노드들(호스트들 및 라우터들 둘다)은 인터페이스에 대한 링크-로컬 어드레스를 생성함으로써 자동-구성 처리를 시작한다. 링크-로컬 어드레스는 인터페이스의 식별자를 잘 알려진 링크-로컬 프리픽스에 첨부함으로써 형성된다.

그러나, 링크-로컬 어드레스가 인터페이스에 할당되거나 이용될 수 있기 전에, 노드는 이 "시험(tentative)" 어드레스가 링크 상의 다른 노드에 의해 아직 이용하고 있지 않음을 검증하도록 시도해야 한다. 명확하게, 이것은 타겟으로서 시험 어드레스를 포함하는 이웃 권유 메시지를 전송한다. 다른 노드가 그 어드레스를 이미 이용하고 있는 경우에, 이것은 그렇게 말하고 있는 이웃 광고를 리턴할 것이다. 다른 노드가 또한 동일한 어드레스를 이용하도록 시도하고 있는 경우, 그것은 마찬가지로 타겟 어드레스에 대한 이웃 권유를 전송할 것이다. 이웃 권유가 (재)전송되는 정확한 횟수들 및 연속하는 권유들 사이의 지연 시간은 링크-특정적이고 시스템 관리에 의해 설정될 수 있다.

그 시험 링크-로컬 어드레스가 고유하지 않다고 노드가 결정하는 경우, 어드레스가 인터페이스에 할당될 수 없다. 어드레스가 인터페이스 식별자로부터 도출되는 경우, 새로운 식별자가 인터페이스에 할당될 필요가 있을 것이거나, 인터페이스가 수동으로 구성될 필요가 있을 것이다.

그 시험 링크-로컬 어드레스가 고유하다고 노드가 확인한 경우, 인터페이스에 어드레스를 할당한다. 이 때, 노드는 이웃하는 노드들과의 IP-레벨 접속성을 가진다.

디폴트에 의해, 모든 어드레스들은 안전을 위해 인터페이스에 대한 할당에 앞서 고유성에 대해 테스트되어야 한다. 테스트는 상태 비보존형 어드레스 자동-구성을 통해 또는 DHCPv6을 통해 획득되는 모든 어드레스들에 대해 개별적으로 수행되어야 한다.

호스트는 그 링크-로컬 어드레스를 생성할 수 있고(그리고 그 고유성을 검증할 수 있고), 동시에 라우터 광고를 대기할 수 있다.

도 2a에는 중복 어드레스 검출 동안 가입자 디바이스(1)(호스트/게이트웨이), 액세스 노드(2)와 에지 라우터(4)(BNG) 사이에서 교환되는 ICMPv6 메시지들이 도시되어 있다.

가입자 디바이스(1)는 자동으로 만들어진 인터페이스 식별자 IDO, 현재 2AA:00FF:FE3F:2A1C와 링크-로컬 네트워크 프리픽스 FE80::/64를 조합함으로써 링크-로컬 IPv6 어드레스를 생성하고, 그에 의해 링크-로컬 IPv6 어드레스 LLIP@O, 현재 FE80::2AA:00FF:FE3F:2A1C를 산출한다.

유사하게, 에지 라우터(4)는 자동으로 만들어진 인터페이스 식별자, 현재 2AA:00FF:FE99:9999와 링크-로컬 네트워크 프리픽스 FE80::/64를 조합함으로써 링크-로컬 IPv6 어드레스를 생성하고, 그에 의해 다른 링크-로컬 IPv6 어드레스, 현재 FE80::2AA:00FF:FE99:9999를 산출한다.

가입자 디바이스(1)는 소스 IPv6 어드레스로서, 미지정된 IPv6 어드레스를, 목적지 IPv6 어드레스로서, 청구된 노드 멀티캐스트 IPv6 어드레스, 현재 FF02::1:FF3F:2A1C를 포함하는 이웃 권유 메시지 NS1O을 발행한다. 이웃 권유 메시지 NS1O은 패이로드로서, 타겟 IPv6 어드레스, 현재 가입자 디바이스(1)에 의해 유지되는 링크-로컬 IPv6 어드레스 LLIP@O = FE80::2AA:00FF:FE3F:2A1C를 더 포함하고, 그 고유성은 확인되어야 한다. 청구된-노드 멀티캐스트 IPv6 어드레스는 타겟 IPv6 어드레스의 함수로서 계산된다.

액세스 노드(2)는 이웃 권유 메시지 NS1O을 수신하고, 타겟 IPv6 어드레스를 조사한다. 이 어드레스의 인터페이스 식별자 IDO가 로컬 데이터 저장소에 등록되지 않을 때, 신뢰되고 고유한 인터페이스 식별자 IDT, 현재 xxxx:yyyy:zzzz:uuuu를 생성하고, 로컬 데이터 저장소에 새로운 엔트리를 생성함으로써 가입자 디바이스(1)에 새로운 인터페이스 식별자 IDT를 할당하고, 그에 의해 새로운 인터페이스 식별자 IDT, 오리지널 인터페이스 식별자 IDO 및 가입자 포트 P1이 연관된다.

액세스 노드(2)는 그 후에, 타겟 IPv6 어드레스 내의 오리지널 인터페이스 식별자 IDO 대신 새로운 인터페이스 식별자 IDT를 대용함으로써, 타겟 IPv6 어드레스, 현재 링크-로컬 IPv6 어드레스 LLIP@O = FE80::2AA:00FF:FE3F:2AIC를 새로운 타겟 IPv6 어드레스, 현재 링크-로컬 IPv6 어드레스 LLIP@T = FE80::xxxx:yyyy:zzzz:uuuu로 변환한다. 액세스 노드들은 새로운 타겟 IPv6 어드레스, 현재 FF02::1:zzzz:uuuu에 따라 새로운 청구된-노드 멀티캐스트 IPv6 어드레스를 재계산한다.

그렇게 변환된 이웃 권유 메시지 NT1T는 최종적으로 집합 네트워크(3)를 통해, 공유된 VLAN(6) 내에서 에지 라우터(4)를 향해 포워딩된다.

자동-구성의 다음 단계는 라우터 광고를 획득하는 것 또는 라우터들이 존재하지 않는다고 결정하는 것을 수반한다. 라우터들이 존재하는 경우, 이들은 호스트가 어떤 종류의 자동-구성을 행할 수 있는지를 명시하는 라우터 광고들을 전송할 것이다. 어드레스 구성을 위한 DHCPv6 서비스는 라우터들이 존재하지 않는 경우에도 여전히 이용 가능할 수 있음을 유념한다.

라우터들은 라우터 광고들을 주기적으로 전송하지만, 연속하는 광고들 사이의 지연은, 자동 구성을 수행하는 호스트가 대기하기를 원하는 것보다 일반적으로 길 것이다. 광고를 신속히 획득하기 위해, 호스트는 하나 이상의 라우터 권유들을 모든 라우터들 멀티캐스트 그룹에 전송한다.

라우터 광고들은 또한, 영 이상의 프리픽스 정보 옵션들을 포함하고, 이것은 글로벌 어드레스들을 생성하기 위해 상태 비보존형 어드레스 자동-구성에 의해 이용되는 정보를 포함한다. 호스트는 상태 비보존형 어드레스 자동-구성 및 DHCPv6 둘다를 동시에 이용할 수 있음을 유념해야 한다. 하나의 프리픽스 정보 옵션 필드, "자동 어드레스-구성 플래그(autonomous address-configuration flag)"는 옵션이 상태 비보존형 자동-구성에 적용하는지의 여부를 표시한다. 적용하는 경우, 부가의 옵션 필드들은 프리픽스로부터 생성된 어드레스들이 양호하고 유효한 상태로 얼마나 길게 남아 있는지를 표시하는 수명값들과 함께 서브넷 프리픽스를 포함한다.

라우터들이 주기적으로 라우터 광고들을 생성하기 때문에, 호스트들은 새로운 광고들을 계속 수신할 것이다. 호스트들은 상술된 각각의 광고에 포함된 정보를 처리하고, 이전 광고들에서 수신된 정보에 추가하고 이를 리프레시한다.

도 2b에는 라우터 탐색 동안 가입자 디바이스(1)(호스트/게이트웨이), 액세스 노드(2)와 에지 라우터(4)(BNG) 사이에서 교환되는 ICMPv6 메시지들이 도시되어 있다.

가입자 디바이스(1)는 소스 IPv6 어드레스로서, 자동으로 만들어진 링크-로컬 IPv6 어드레스 LLIP@O와, 목적지IPv6 어드레스로서, 전체-라우터들 멀티캐스트 IPv6 어드레스 FF02::2를 포함하는 라우터 권유 메시지 RS1O를 발행한다. 라우터 권유 메시지 RS1O는 패이로드로서, 소스 링크-층 어드레스, 현재 가입자 디바이스(10에 의해 유지되는 MAC 어드레스 00-AA-00-3F-2A-1C를 더 포함한다.

액세스 노드(2)는 라우터 권유 메시지 RS1O를 수신하고, 그 소스 IPv6 어드레스를 조사한다. 이 어드레스 IDO의 인터페이스 식별자가 신뢰되는 인터페이스 식별자 IDT와 연관되는 것으로서 로컬 데이터 저장소에 현재 등록되어 있을 때, 액세스 노드(2)는, 소스 IPv6 어드레스 내의 오리지널 인터페이스 식별자 IDO 대신 새로운 인터페이스 식별자 IDT를 대용함으로써, 소스 IPv6 어드레스, 현재 LLIP@O = FE80::2AA:00FF:FE3F:2AIC를 새로운 링크-로컬 IPv6 어드레스, 현재 LLIP@T = FE80::xxxx:yyyy:zzzz:uuuu로 변환한다. 액세스 노드(2)는 패이로드의 소스 링크-층 어드레스를 또한 업데이트할 수 있으며(인터페이스 식별자를 생성하기 위해 이용되는 함수에 의존하여), 현재 소스 링크-층 어드레스는 xx-xx-yy-zz-uu-uu로 업데이트된다.

그렇게 변환된 라우터 권유 메시지 RS1T는 최종적으로 집합 네트워크(3)를 통해 공유된 VLAN(6) 내에서 에지 라우터(4)쪽으로 포워딩된다.

에지 라우터(4)는 라우터 광고 메시지 RA1로 라우터 권유 메시지 RS1T에 대답하며, 이것은 다른 구성 파라미터들뿐만 아니라 글로벌 어드레스(들)를 위해 이용하기 위한 네트워크 프리픽스(들)를 포함한다. 라우터 광고 메시지 RA1은 소스 IPv6 어드레스로서, 에지 라우터(2)에 의해 자동으로 만들어진 것으로서 링크-로컬 IPv6 어드레스, 현재 FE80::2AA:00FF:FE99:9999를 포함하고, 목적지 IPv6 어드레스로서, 전체-노드들 멀티캐스트 IPv6 어드레스 FF02::1을 포함한다. 라우터 광고 메시지 RA1은 패이로드로서, 에지 라우터(4)의 소스 링크-층 어드레스, 현재 MAC 어드레스 00-AA-00-99-99-99, 이용될 글로벌 네트워크 프리픽스(들), 및 링크의 최대 전송 유닛(MTU) 등(도시되지 않음)과 같은 다른 구성 파라미터들을 더 포함한다.

액세스 노드(2)는 에지 라우터(4)에 의해 자동으로 만들어진 인터페이스 식별자가 신뢰되기 때문에 라우터 광고 메시지 RA1을 변환하지 않는다.

액세스 노드(2)는 가입자 디바이스(1)를 포함하여 공유된 VLAN(6)의 일부를 형성하는 모든 가입자 디바이스들을 향해 라우터 광고 메시지 RA1을 방송한다.

에지 라우터(4)는 또한, 특정 가입자 디바이스로 가게 되어 있는 유니캐스트 라우터 광고 메시지로 응답할 수 있다. 이 경우, 액세스 노드(2)의 거동은, RA 메시지 패이로드에서 임의의 타겟 어드레스가 존재하지 않을 것을 제외하고, 다운스트림 유니캐스트 이웃 권유 메시지(도 2c 참조)의 처리와 매우 유사할 것이다.

도 2c에는 이웃 탐색 동안 가입자 디바이스(1)(호스트/게이트웨이), 액세스 노드(2)와 에지 라우터(4)(BNG) 사이에서 교환되는 ICMPv6 메시지들이 도시되어 있다.

에지 노드(4)는 소스 IPv6 어드레스로서, 에지 라우터(4)의 링크-로컬 IPv6 어드레스, 현재 IPv6 어드레스 FE80::2AA:00FF:FE99:9999와, 목적지IPv6 어드레스로서, 가입자 디바이스(1)의 변환된 링크-로컬 IPv6 어드레스, 현재 LLIP@T = FE80::xxxx:yyyy:zzzz:uuuu를 포함하는 이웃 권유 메시지 NS2O를 발행한다. 이웃 권유 메시지 NS1O는 분해될 타겟 IPv6 어드레스로서, 변환된 링크-로컬 IPv6 어드레스 LLIP@T를, 소스 링크-층 어드레스로서 에지 노드(4)의 MAC 어드레스 00-AA- 00-99-99-99를 더 포함한다.

액세스 노드(2)는 이웃 권유 메시지 NS2O를 수신하고, 그 목적지 및/또는 타겟 IPv6 어드레스의 인터페이스 식별자를 조사한다. 이 인터페이스 식별자가 변환된 인터페이스 식별자, 현재 IDT = xxxx:yyyy:zzzz:uuuu로서 오리지널 인터페이스 식별자 및 가입자 포트, 현재 IDO = 2AA:00FF:FE3F:2AIC 및 P1과 연관되어 로컬 데이터 저장소에 현재 등록되어 있을 때, 액세스 노드(2)는, 변환된 인터페이스 식별자 IDT 대신 오리지널 인터페이스 식별자 IDO를 대용함으로써, 이웃 권유 메시지 NS2O의 목적지 및 타겟 IPv6 어드레스, 현재 LLIP@T = FE80::xxxx:yyyy:zzzz:uuuu를 다시 가입자 디바이스(1)의 오리지널 링크-로컬 IPv6 어드레스, 현재 LLIP@O = FE80::2AA:00FF:FE3F:2AIC로 변환한다.

이렇게 변환된 이웃 권유 메시지 NS2T는 최종적으로, 변환된/오리지널 인터페이스 식별자와 연관된 가입자 포트를 통해 포워딩되며, 현재 이웃 권유 메시지 NS2T는 가입자 포트 P1을 통해 가입자 디바이스(1)쪽으로 포워딩된다.

가입자 디바이스(1)는 이웃 광고 메시지 NA1O를 발행함으로써 가입자 권유 메시지 NS2T에 대답한다.

이웃 광고 메시지 NA1O는 소스 IPv6 어드레스로서 가입자 디바이스(1)의 링크-로컬 IPv6 어드레스, 현재 LLIP@O = FE80::2AA:00FF:FE3F:2AIC를, 목적지 IPv6 어드레스로서, 에지 라우터(4)의 링크-로컬 IPv6 어드레스, 현재 IPv6 어드레스 FE80::2AA:00FF:FE99:9999를 포함한다. 이웃 광고 메시지 NA1O는 타겟 IPv6 어드레스로서, 오리지널 링크-로컬 IPv6 어드레스 LLIP@O를, 연관된 링크-층 어드레스로서, 가입자 디바이스(1)의 MAC 어드레스 00-AA-00-3F-2A-1C를 더 포함한다.

액세스 노드(2)는 이웃 광고 메시지 NA1O를 수신하고, 그 소스 및/또는 타겟 IPv6 어드레스의 인터페이스 식별자를 조사한다. 이 인터페이스 식별자가 오리지널 인터페이스 식별자, 현재 IDO = 2AA:00FF:FE3F:2A1C로서 신뢰된 인터페이스 식별자, 현재 IDT = xxxx:yyyy:zzzz:uuuu와 연관되어 로컬 데이터 저장소에 현재 등록됨에 따라, 액세스 노드(2)는, 오리지널 인터페이스 식별자 IDO 대신 새로운 인터페이스 식별자 IDT를 대용함으로써, 이웃 광고 메시지 NA1O의 소스 및 타겟 IPv6 어드레스, 현재 LLIP@O = FE80::2AA:00FF:FE3F:2AIC를 가입자 디바이스(1)에 할당되는 신뢰된 링크-로컬 IPv6 어드레스, 현재 LLIP@T = FE80::xxxx:yyyy:zzzz:uuuu로 변환한다.

이렇게 변환된 이웃 광고 메시지 NA1T는 최종적으로 EMAN(3)을 통해 공유된 VLAN(6) 내에서 에지 라우터(4)쪽으로 포워딩된다.

가입자 디바이스(1)는 또한 IPv6 어드레스 및/또는 부가의 구성 파라미터를 획득하기 위해 DHCPv6 시그널링을 수행할 수 있다. 이 경우 액세스 노드(2)의 DHCPv6 에이전트는 DHCPv6 메시지들을 인터셉트하고, 오퍼레이터 할당된 인터페이스 식별자에 따르도록 DHCPv6 메시지 패이로드의 임의의 인터페이스 식별자들을 변환한다. 다운스트림에서, 호스트가 변환 처리 발생을 자각하지 않도록 동일한 처리가 수행될 것이다.

변환 테이블이 너무 커지는 것을 회피하기 위하여, 오래된 엔트리들을 제거하는 메커니즘이 시행된다. 이것은 테이블 엔트리들을 대응하는 MAC 에이징 타이머(aging timer)에 또는 대응하는 DHCPv6 리즈 타임(lease time)에 링크함으로써 달성될 수 있다.

특허청구범위에서도 또한 이용되는 용어 '포함(comprising)'은 이후 나열된 수단에 제한되는 것으로 해석되어서는 안 됨을 유념해야 한다. 따라서, 표현 '수단 A 및 B를 포함하는 디바이스'는 구성요소들 A 및 B만으로 구성된 디바이스들에 제한되어서는 안 된다. 그것은 본 발명에 대하여, 디바이스의 관련 구성요소들은 A 및 B임을 의미한다.

특허청구범위에서도 또한 이용되는 용어 '결합된(coupled)'은 직접 접속들에만 제한되는 것으로 해석되어서는 안 됨을 또한 유념해야 한다. 따라서, 표현 '디바이스 B에 결합된 디바이스 A'의 범위는 디바이스 A의 출력이 디바이스 B의 입력에 직접 접속되는 것 및/또는 그 반대인 디바이스들 또는 시스템들에 제한되어서는 안 된다. 그것은, A의 출력과 B의 입력 사이 및/또는 그 반대의 경로가 존재하고, 다른 디바이스들 또는 수단을 포함하는 경로일 수도 있음을 의미한다.

본 발명의 실시예들은 기능 블록들의 관점으로 상술되었다. 상기에 주어진 이들 블록들의 기능적 기술로부터, 전자 디바이스들을 설계하는 본 기술분야의 통상의 기술자라면, 이들 블록들의 실시예들이 잘 알려진 전자 구성요소들로 어떻게 제조될 수 있는지가 명확할 것이다. 따라서, 기능 블록들의 컨텐트들의 상세한 아키텍처는 제공되지 않는다.

본 발명의 원리들이 특정 장치와 함께 상술되었지만, 이 기술은 단지 예의 방식으로 이루어졌을 뿐, 첨부된 특허청구범위에 규정된 본 발명의 범위에 대한 제한으로서 이루어진 것이 아님을 명확하게 이해해야 한다.

Claims

인터넷 프로토콜 버전 6 IPv6-가능한 집합 네트워크(IPv6-capable aggregation network; 3)에 가입자 디바이스(1)를 접속하기 위한 액세스 노드(2)로서, 상기 가입자 디바이스에 의해 보유되는 IPv6 어드레스(LLIP@O)를 포함하는 업스트림 IPv6 패킷(NS1O; RS1O; NA1O)을 수신하도록 적응되는, 상기 액세스 노드(2)에 있어서:
상기 액세스 노드는, 상기 가입자 디바이스가 속하는 계층 2 L2 통신 도메인(6)의 범위 내에서 고유한 새로운 인터페이스 식별자(IDT)를 상기 가입자 디바이스에 할당하고,
상기 업스트림 IPv6 패킷 내에서, 상기 IPv6 어드레스의 오리지널 인터페이스 식별자(IDO) 대신 상기 새로운 인터페이스 식별자를 대용함으로써 변환된(translated) IPv6 어드레스(LLIP@T)를 포함하는 변환된 업스트림 IPv6 패킷(NS1T; RS1T; NA1T)을 산출하고,
상기 집합 네트워크쪽으로 상기 변환된 업스트림 IPv6 패킷을 포워딩하도록 또한 적응되는 것을 특징으로 하는, 액세스 노드(2).
제 1 항에 있어서,
상기 IPv6 어드레스는 링크-로컬 IPv6 어드레스인 것을 특징으로 하는, 액세스 노드(2).
제 1 항에 있어서,
상기 IPv6 어드레스는 글로벌 IPv6 어드레스인 것을 특징으로 하는, 액세스 노드(2).
제 1 항에 있어서,
상기 IPv6 어드레스는 상기 업스트림 IPv6 패킷의 소스 IPv6 어드레스인 것을 특징으로 하는, 액세스 노드(2).
제 1 항에 있어서,
상기 업스트림 IPv6 패킷은 타겟 IPv6 어드레스로서 상기 IPv6 어드레스를 가진 이웃 권유 NS(Neighbor Solicitation) 메시지(NS1O) 또는 이웃 광고 NA(Neighbor Advertisement) 메시지(NA1O)인 것을 특징으로 하는, 액세스 노드(2).
제 1 항에 있어서,
상기 액세스 노드는 상기 변환된 IPv6 어드레스를 포함하는 다운스트림 IPv6 패킷(NS2O)을 수신하고,
상기 다운스트림 IPv6 패킷 내에서, 상기 변환된 IPv6 어드레스의 상기 새로운 인터페이스 식별자 대신 상기 오리지널 인터페이스 식별자를 대용함으로써 상기 IPv6 어드레스를 포함하는 변환된 다운스트림 IPv6 패킷(NS2T)을 산출하고,
상기 가입자 디바이스쪽으로 상기 변환된 다운스트림 IPv6 패킷을 포워딩하도록 또한 적응되는 것을 특징으로 하는, 액세스 노드(2).
제 6 항에 있어서,
상기 변환된 IPv6 어드레스는 상기 다운스트림 IPv6 패킷의 목적지 IPv6 어드레스인 것을 특징으로 하는, 액세스 노드(2).
제 6 항에 있어서,
상기 다운스트림 IPv6 패킷은 타겟 IPv6 어드레스로서 상기 변환된 IPv6 어드레스를 가진 이웃 권유 NS 메시지(NS2O)인 것을 특징으로 하는, 액세스 노드(2).
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 액세스 노드는 디지털 가입자 회선 액세스 멀티플렉서 DSLAM인 것을 특징으로 하는, 액세스 노드(2).
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 액세스 노드는 광 회선 종단 OLT(Optical Line Termination)인 것을 특징으로 하는, 액세스 노드(2).
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 액세스 노드는 모바일/무선 기지국인 것을 특징으로 하는, 액세스 노드(2).
인터넷 프로토콜 버전 6 IPv6-가능한 집합 네트워크(3)에 가입자 디바이스(1)를 접속하기 위한 엑세스 노드(2)에 의해 수행되는 방법으로서, 상기 엑세스 노드(2)에 의해 상기 가입자 디바이스에 의해 보유되는 IPv6 어드레스(LLIP@O)를 포함하는 업스트림 IPv6 패킷(NS1O; RS1O; NA1O)을 수신하는 단계를 포함하는, 상기 가입자 디바이스(1)를 접속하기 위한 엑세스 노드(2)에 의해 수행되는 방법에 있어서:
상기 엑세스 노드(2)에 의해, 상기 가입자 디바이스가 속하는 계층 2 L2 통신 도메인(6)의 범위 내에서 고유한 새로운 인터페이스 식별자(IDT)를 상기 가입자 디바이스에 할당하는 단계;
상기 엑세스 노드(2)에 의해, 상기 업스트림 IPv6 패킷 내에서, 상기 IPv6 어드레스의 오리지널 인터페이스 식별자(IDO) 대신 상기 새로운 인터페이스 식별자를 대용함으로써 변환된 IPv6 어드레스(LLIP@T)를 포함하는 변환된 업스트림 IPv6 패킷(NS1T; RS1T; NA1T)을 산출하는 단계; 및
상기 엑세스 노드(2)에 의해, 상기 집합 네트워크쪽으로 상기 변환된 업스트림 IPv6 패킷을 포워딩하는 단계를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는, 가입자 디바이스(1)를 접속하기 위한 엑세스 노드(2)에 의해 수행되는 방법.