Chapter 10 Mobile IP

학습목표(OBJECTIVES): 이동 호스트와 관련된 주소지정 문제와 의탁 주소(care-of address)의 필요성 설명. 모바일 IP 통신에 참여하는 홈(home) 에이전트와 외지(foreign) 에이전트에 대해 설명하고, 이 두 에이전트 사이의 통신에 대해 설명 이동 호스트와 외지 호스트가 통신하기 위해 수행하는 세 과정인 에이전트 발견, 등록과 데이터 전송에 대해 설명 모바일 IP의 비효율성을 보여주는 더블 크로싱(double closing)과 삼각형 라우팅에 대해 설명하고 가능한 해결책에 대해 설명

Chapter Outline 10.1 Addressing 10.2 Agents 10.3 Three Phases 10.4 Inefficiency in Mobile IP

10-1 주소지정(ADDRESSING) IP 프로토콜을 사용하여 이동 통신 서비스를 제공함에 있어서 해결되어야 하는 가장 중요한 문제는 주소지정이다.

주소지정이 필요한 호스트 정지(Stationary) 호스트 라우터는 IP 주소를 사용하여 경로지정 이동(Mobile) 호스트

주소 중에 일부는 호스트가 연결된 네트워크를 지정하므로 IP 주소는 정지 호스트에 사용될 수 있도록 설계되었다. Note 주소 중에 일부는 호스트가 연결된 네트워크를 지정하므로 IP 주소는 정지 호스트에 사용될 수 있도록 설계되었다.

주소 변경 한 가지 해결책은 이동 호스트가 새로운 네트워크로 갈 때 자신의 주소도 변경하도록 하는 것 호스트는 DHCP를 사용하여 새로운 네트워크에서 새 주소를 획득하여 사용할 수 있다 이 방법의 문제점 구성 파일이 변경되어야 한다 호스트가 다른 네트워크로 이동할 때마다 재 부팅되어야 한다 다른 호스트들이 이 변경을 알 수 있도록 DNS 테이블이 변경되어야 한다 호스트가 데이터 전송 중 다른 네트워크로 이동하게 되면 데이터 전송이 중단되게 된다

주소 변경 또 다른 해결책은 두 개의 주소를 사용하는 것 홈 주소는 영구적으로 사용하며 홈 네트워크에 호스트 연결 홈(home) 호스트: 원래의 주소 의탁(care-of) 주소: 임시 주소 홈 주소는 영구적으로 사용하며 홈 네트워크에 호스트 연결 의탁 주소는 임시 주소로서 호스트가 다른 네트워크로 이동하면, 호스트가 도착한 외지 네트워크(foreign network)의 주소로 변경

홈 (Home) 주소와 의탁(care-of) 주소

모바일 IP에서 이동 호스트는 홈 주소와 의탁 주소라는 두 개의 주소를 가진다. Note 모바일 IP에서 이동 호스트는 홈 주소와 의탁 주소라는 두 개의 주소를 가진다. 홈 주소는 영구적이지만 의탁 주소는 이동 호스트가 한 네트워크에서 다른 네트워크로 이동하게 되면 변경된다.

10-2 에이전트(AGENTS) 주소가 변경되는 것을 인터넷의 다른 부분이 알지 못하도록 하기 위하여 홈 에이전트(home agent)와 외지 에이전트(foreign agent)가 필요하다. 에이전트(Agent) : 라우터인 동시에 호스트

에이전트(Agent) 홈(home) 에이전트 외지(foreign) 에이전트 이동 호스트의 홈 네트워크에 연결된 라우터 외지 네트워크에 연결된 라우터 홈 에이전트로부터 받은 패킷을 이동 호스트에게 전달 이동 호스트가 외지 에이전트 역할 수행도 가능(같을 때) 이동 호스트 자신이 의탁 주소 수신 가능 DHCP 사용 가능 홈 주소와 의탁 주소를 가지고 있어야한다

Figure 10.2 Home agent and foreign agent

Note 이동 호스트와 외지 에이전트가 같을 때 의탁 주소는 동위치 의탁 주소(colocated care-of address) 라고 불리운다.

10-3 세 단계(Three Phase) 이동 호스트가 원격 호스트와 통신을 하기 위하여 에이전트 발견(Agent Discovery), 등록(Registration), 데이터 전송(Data Transfer)의 세 과정을 거치게 된다. 첫 과정인 에이전트 발견에는 이동 호스트, 외지 에이전트와 홈 에이전트가 참여한다. 두 번째 과정인 등록에도 역시 이동 호스트와 두 에이전트가 참여한다. 마지막으로 세 번째 과정에는 원격지 호스트가 참여하게 된다. 다음에 각 과정에 대해 자세히 설명한다.

원격 호스트와 이동 호스트 통신

에이전트 발견 두 개의 부 과정으로 구성 이동 호스트는 자신의 홈 네트워크를 떠나기 전에 홈 에이전트의 주소를 알아야 한다 외지 네트워크에 들어간 후에 외지 에이전트를 발견해야 한다 외지 에이전트 주소와 의탁 주소를 알아야 한다 광고(Advertisement)와 간청(Solicitation) 메시지 이용

Note 모바일 IP는 에이전트 광고를 위하여 새로운 패킷 유형을 사용하지 않는다. ICMP의 라우터 광고 패킷을 사용하여 에이전트 광고 메시지를 추가한다.

에이전트 광고(Agent Advertisement) 라우터가 ICMP 라우터 광고 메시지를 사용하여 자신의 존재를 광고할 때 자신이 에이전트로서 작동하고 있다면 패킷에 에이전트 광고 메시지를 추가할 수 있다

에이전트 광고 메시지 형식 유형(type): 값 16, 8비트 길이(length): 확장 메시지의 전체 길이, 8비트 순서번호(sequence number): 메시지 번호 저장 수명(lifetime): 에이전트가 요청 받을 시간을 초단위로 표현 코드(code): 플래그 의탁 주소(care-of address): 의탁 주소로서 사용 가능한 주소들의 목록 포함

Note 모바일 IP는 에이전트 간청(agent solicitation)을 위하여 새로운 패킷 유형을 사용하지 않고 ICMP의 라우터 간청(router solicitation) 패킷을 사용한다.

등록(registration) 외지 네트워크로 이동하여 외지 에이전트를 발견 한 후 이동 호스트는 동록을 하여야 한다 이동 호스트는 외지 호스트에 자신을 등록 이동 호스트는 홈 에이전트에 자신을 등록 만로가 된 후에 이동 호스트는 다시 등록 홈 네트워크로 돌아온 후 이동 호스트는 자신의 등록 취소 외지 에이전트와 홈 에이전트에 등록을 위해 이동 호스트는 등록 요청과 등록 응답 사용

등록 요청(Registration request) 형식 이동 호스트가 외지 에이전트에게 등록 요청을 보냄으로써 의탁 주소 등록과 자신의 홈 주소와 홈 에이전트 주소를 알린다 이 메시지를 받아 요청을 등록한 후 홈 에이전트에게 중계 홈 에이전트는 외지 에이전트 IP 주소를 알게 된다

등록 요청 메시지 형식 유형(type): 8 비트로 메시지 유형 정의, 값 1 플래그(flag): 포워딩(forwarding) 정보 정의, 표 참조 수명(lifetime): 등록이 유효한 시간, 초 단위 홈 주소(home address): 이동 호스트의 영구적인 주소 홈 에이전트 주소: 홈 에이전트의 주소 의탁 주소: 이동 호스트의 임시 주소 확장(extension): 인증에 사용

등록 응답(Registration reply) 형식 유형 필드 값 : 3, 그 외는 등록 요청과 동일 캡슐화: UDP 사용자 데이터그램에 캡슐화된다

등록 요청과 응답은 잘 알려진 포트 번호 434를 사용하여 UDP에 의해 전달된다. Note 등록 요청과 응답은 잘 알려진 포트 번호 434를 사용하여 UDP에 의해 전달된다.

데이터 전달(Data transfer)

데이터 전달 원격지 호스트에서 홈 에이전트까지(경로1) 홈 에이전트에서 외지 에이전트까지(경로2) 자신의 주소를 발신지 주소로 홈 주소를 목적지 주소로 하여 패킷을 보냄 홈 에이전트에서 외지 에이전트까지(경로2) 패킷을 받은 후 패킷을 받은 후 터널링 개념을 이용하여 외지 에이전트에 전송 외지 에이전트에서 이동 호스트까지(경로3) 원래의 패킷을 추출, 등록 테이블을 참조하여 이동 호스트의 의탁 주소를 찾는다 이동 호스트에서 원격지 호스트까지(경로4) 정상적인 방법과 같이 전송

인터넷의 다른 부분은 이동 호스트의 이동에 대해 알지 못해도 된다(transparency). Note 인터넷의 다른 부분은 이동 호스트의 이동에 대해 알지 못해도 된다(transparency).

10-4 모바일 IP의 비효율성 모바일 IP에서의 포함하는 통신은 비효율적일 수 있다. 비효율성은 심각할 수도 있고 보통일 수도 있다. 심각한 경우는 더블 크로싱(double crossing) 또는 2X라고 불린다. 보통인 경우는 삼각형 라우팅(triangle routing, 또는 dog-leg routing)이라 불린다.

더블 크로싱(double clossing) 원격지 호스트가 자신과 같은 네트워크로 이동한 이동 호스트와 통신할 때 발생 원격지 호스트가 이동 호스트에게 패킷을 보내면 인터넷을 두 번 지나게 된다 컴퓨터가 같은 지역내의 다른 컴퓨터와 통신이 자주 발생하면 비효율적

더블 크로싱(Double crossing)

삼각형 라우팅(triangle routing) 이동 호스트가 원격지 호스트와 같은 네트워크에 연결되어 있지 않은 경우 발생 원격지 호스트가 이동 호스트에게 패킷을 보낼 때 패킷은 원격지 호스트에서 홈 에이전트로 가고 그런 다음 이동 호스트로 간다 그럴 경우 삼각형의 두 변을 지나게 된다

삼각형 라우팅(Triangle routing)

해결책(solution) 원격지 호스트가 의탁 주소를 이동 호스트의 홈 주소에 바인딩 예를 들어 홈 에이전트가 이동 호스트로 가는 첫 패킷을 받으면, 이 패킷을 외지 에이전트 뿐만 아니라 원격지 호스트로 바인딩 갱신 패킷(update binding packet)을 보내어 이후 이동 호스트로 가는 패킷은 의탁 주소로 직접 갈 수 있도록 할 수 있다 원격 호스트는 이 정보를 캐쉬에 저장

알림 연습문제 풀이해서 Report로 다음주까지(일주일 후) 제출해 주세요!