アドレスとライフタイムの管理

をチェックすることで、宛先移動端末の正しいMACアドレスを識別し、そのMACアドレ ス宛にパケットを転送する。

(7) CN-GFA間で経路最適化がサポートされる場合においても、上記と同様の手順によって

パケットを正しく転送することが可能である。

HA2

GFA

FA HA1

MN1 CN1 MN1g Data GFA

HA1 HA2 GFA CN2 MN2g Data

CN1 MNp Data FA

GFA

MNp, MAC1 MNp, MAC2

CN2 MNp Data FA

GFA

{MNp, MAC2, HA2}

{MNp, MAC1, HA1}

{MNp, MN1g, HA1} {MNp, MN2g, HA2}

CN2 MNp Data CN1 MNp Data

グローバルIP ネットワーク

HA1 HA2

MAC1 MAC2

MN2 src dst *ha

src dst

{MNp, MN2g, GFA}

{MNp, MN1g, GFA}

図 4-5 プライベートアドレスの重複への対応

4.5.2 ライフタイムの管理

提案手法においては、4種類の情報に関するライフタイムを管理する必要がある。すなわ ち、HAに対するMNの登録エントリに関するライフタイム(HA登録ライフタイム)、GFA に対するMNの局所登録エントリに関するライフタイム(GFA登録ライフタイム)、MNに 割り当てられたグローバルアドレスに関するライフタイム、ならびにMNのFQDNと対応 するグローバルアドレスに関する DNS キャッシュのライフタイムを管理する必要がある。

これらの登録情報に関する一貫性を維持するため、ライフタイムの管理について、以下の アプローチを採用することとした。

(1) MNのHA登録ライフタイムについては、標準のMobile IPの規定に従う。すなわち、

HA登録ライフタイムは、HA登録手順によって決定され、MN、FA、GFAおよび HAに おいて保持・管理される。ライフタイムの残り時間が少なくなると、MN はライフタイム の更新のために、HAまで新たな登録要求を送信する。MNのMACアドレスは、FAにお けるMN登録情報(ビジターリスト)のエントリにおいて保持され、HA登録ライフタイムの 満了とともに、該当するビジターリストのエントリも削除される。このため、MACアドレ スの登録ライフタイムは、HA登録ライフタイムと同一である。

(2) GFA登録ライフタイム(局所登録ライフタイム)は、MN、FAおよびGFAにおいて保持・

管理される。GFA登録ライフタイムの初期値は、GFAに対する局所登録の際に、HA登録 ライフタイムを超えない範囲で決定され、応答メッセージでMNとFAに通知される。FA およびGFAにおけるMNのビジターリスト・エントリは、対応するHA登録ライフタイム の満了によって削除されるが、局所登録ライフタイムの満了によってビジターリスト・エ ントリ自身は削除されない(局所登録のみが無効となる)。

(3) MNに割り当てたグローバルアドレスのライフタイムは、MNのMobile IP位置登録に関 するライフタイムとは独立に管理される必要がある。すなわち、各HAが持つグローバルア ドレス・プールの資源を有効に活用するために、グローバルアドレスは、MNがグローバル IPネットワークに接続された通信相手ノードと実際に通信中の間のみ割り当てられる必要 がある。MNがHAに登録しているのみでは、通信を行わない限りグローバルアドレスは割 り当てられない。このような条件を満足させるため、以下に示す手順を採用した(図 4-6)。

z NAT機能を持つHAがグローバルアドレスを割り当てた際に、HAはGFAに対して割 り当てたグローバルアドレスとそのライフタイムをアドレス割当通知メッセージによ って通知する。

MN FA GFA+NAT HA+NAT CN

アドレス割当 要求 アドレス割当

応答

データ データ

データ グローバルアド

レス割当

DNS

DNSクエリ

DNS応答 アドレス通知

データ (トンネリング)

アドレス割当 延長 IPglo[MN]

ライフタイム延長

IPglo[MN]

ライフタイム 更新 データ

(トンネリング)

図 4-6 グローバルアドレスのライフタイム管理

z 割り当てられたグローバルアドレスのライフタイムは、そのアドレスを使用する MN が通信中であれば、適宜更新する必要がある。基本的にGFAはMNの通信状況を把握 することができるが、提案手法では、HA は必ずしも MNが通信中であるかを判断で きない。これは、MNからCN宛のパケットはGFAからCNまで直接ルーティングさ れ、CNからMN宛のパケットについても、経路最適化を行う場合はHAを経由せず にCNからGFAに直接トンネリングされるためである。そこで、グローバルアドレス のライフタイム更新についてはGFAに判断させることとした。MNにグローバルアド レスが割り当てられた後、GFAはMNが送受信するパケットを検知して、グローバル アドレスのライフタイムを更新し、HA に対してその更新を通知する(アドレス割当延 長メッセージ)。GFAは、HAに対して通知した最新のグローバルアドレス・ライフタ イムを把握しており、HAにおいてそのライフタイムが満了する前に、MNが通信中で ればアドレス割当延長メッセージによって再度その更新を要求する。

z GFAにおいて、該当するMNのHA 登録ライフタイムが満了すると、GFAはそのグ ローバルアドレスも解放する。グローバルアドレスを解放する際に、GFAはHAに対 して、アドレス割当延長メッセージ(ライフタイム=0)を送信し、その解放を通知する。

(4) CNがホームネットワークのDNSサーバに対してMNのIPアドレスを問い合わせる際 に、通常であれば問い合わせ結果はCNおよび途中の他のDNSサーバにキャッシュされる。

しかしながら、MN に割り当てられるグローバルアドレスは一時的なものであり、MN の ホームネットワークにおけるグローバルアドレス・プールの使用状況に左右されるものと なる。すなわち、移動端末に関するDNSキャッシュは、通常の場合よりも有効性が低いと 考えられる。そこで提案手法においては、DNSサーバからの応答によって通知されるDNS キャッシュのライフタイムは、HAで管理されるグローバルアドレスのライフタイムと同一 とした。これにより、上記(3)で示したGFA-HA間でのグローバルアドレスのライフタイム 管理機能と合わせて、全体として一貫性を保つことができる。

4.5.3 GFA 間ハンドオフ

前述のライフタイム管理手順をベースとして、GFA間(外部ネットワーク間)のハンドオフ をサポートすることが可能である。図 4-7にその手順を示す。

(1) MNは最初にGFA1/FA1のドメインに移動し、CNが4.4.4節で示した手順に従ってMN宛 に発呼すると想定する。その後、MNはGFA1/FA1の配下から、GFA2/FA2の配下に移動し、

HAに対する位置登録処理を行う。

(2) MNの移動後に、CNが再度MN宛に発呼する際、CNにおけるDNSキャッシュが有効で

あれば、4.5.2節のライフタイム管理手順より、HAおよびGFAにおけるグローバルアドレス

IPglo[MN]も有効であることを意味する。CNにおけるDNSキャッシュが失効している場合

は、グローバルアドレスIPglo[MN]の有効性は、GFAにおけるグローバルアドレス・ライフ タイムの更新状況と、GFAからHAへのアドレス割当延長メッセージの通知状況によって異 なる。HAは新たなDNSクエリに対して、IPglo[MN]のライフタイムがまだ有効であれば同 じグローバルアドレスを返し、すでに満了していれば新たなグローバルアドレスを割り当 ててDNS応答を返す。

MN FA1 GFA1 (+NAT)

HA (+NAT)

CN

アドレス割当要求 アドレス割当応答 データ データ

(トンネリング) データ

FA2 GFA2

(+NAT)

GFA1/FA1からGFA2/FA2にハンドオフ

RRQ

RRP

ステップ(i)で割り当てた IPglo[MN]

が有効な場合、同一グローバルアドレ スを返答、無効な場合は新たなグロー バルアドレスを割り当て

RRP

RRQ RRQ

RRP

DNS

DNSクエリ

DNS応答

アドレス割当要求 アドレス割当応答

データ DNSクエリ

DNS応答 (i) グローバルアドレス

割り当て (IPglo[MN])

データ CNでDNSキャッシュが 有効な場合、HAとGFA でIPglo[MN]を保持

DNSキャッ シュ失効 データ

(トンネリング)

データ (トンネリング)

データ (トンネリング)

データ (トンネリング) データ

(トンネリング) データ

データ

図 4-7 GFA間ハンドオフ