(1)移動通信プロトコル Mobile PPC の実装とその評価 竹内
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(2) 移動通信プロトコルMobile PPCの 実装とその評価 名城大学大学院理工学研究科 竹内 元規 鈴木 秀和 瀬下 正樹 渡邊 晃.
(3) はじめに 研究背景 h. 無線ネットワーク環境の普及 – 自由に移動しながら通信したいというニーズ. h. インターネットでは移動を行うとIPアドレスが変化 – 移動ノードのIPアドレス？ – 上位層で，別の通信と見なされる. 通信が継続できない. 通信中に移動を行っても通信に影響を与えない. 移動透過性が必要 移動透過性. 2.
(4) 既存技術 既存技術と課題 h. IP層で移動透過性を実現. 三角形路 HAが必須 セ 化 ル. – 移動ノードの位置を管理する 特殊な装置HAが必要 – 冗長な通信経路が発生 通信相手. h. プ カ. HA. Mobile IP. 移動ノード. 移動通信プロトコルへの要求 個人間の通信が主体. P2P通信の要求. » P2P通信の特徴を損なわない方式が必要 既存の環境を変更することなく，P2Pで移動透過性を実現する. Mobile PPC ( Mobile Peer to Peer Communication ) 3.
(5) Mobile PPC h. 概要 – エンドエンド方式でネットワーク層におけるアプローチ – 対応ノードは，アドレス変換に使用する移動前後の通信の対応関係 を示すテーブルCIT(Connection ID Table)を保持. h. エンド端末のIP層に – 移動時の移動通知機能 » 移動時にCU(CIT Update)パケットで 移動情報を通知・CITの更新. – IPアドレス変換機能 » パケット送受信時にIPアドレス変換 » IPアドレスの変化を上位層から隠蔽. 4.
(6) Mobile PPCの通信 – 通信開始時 通信相手. 移動ノード. 移動ノード. 移動時. MOVE. 移動ノードの処理 MN2. MN1 CIT. •. 移動し，IPアドレスを取得. •. CUパケットの生成・送信. •. CU応答パケットを受信し， CITレコードを登録. CIT. 移動前. 移動後. 移動前. 移動後. MN1. MN2. MN1. MN2. IPアドレス 変化. 通信相手ノードの処理. CU CU応答. •. CUパケットに含まれる情報 を元に、CITレコードを登録. •. CU応答パケットの生成・送信. CITレコード登録. 5.
(7) Mobile PPCの通信 – アドレス変換 h アドレス変換処理 – 更新されたCITレコードに従い、送受信パケットに対して IP層においてIPアドレスの書き換え処理 MOVE. 通信相手 送信. コネクション維持. CN1. アドレス変換. MN2. MN1 移動ノード 受信. IP Layer. ＣＩＴ 移動前 ＭＮ1. ⇔. 移動後 ＭＮ2. ＣＩＴ 移動前 ＭＮ1. ⇔. 移動後 ＭＮ2. アドレス変換. ルーティング 送信時 正しくルーティングされるようにアドレス変換. 受信時 通信開始時のアドレスの組に一致するようにアドレス変換. IPアドレスの変化を上位層から隠蔽 6.
(8) 実装 h 実装方式 – FreeBSD(5.2.1-R)のIP層にモジュールを組み込む – IP層の入出力時に呼び出し、処理を終えたら差し戻す方式 – IP層で行われる既存の処理に変更を加えない アプリケーション層. CIT削除 デーモン. トランスポート層 ip̲input. Mobile PPC. ip̲output. アドレス変換 移動管理 call. CIT操作. System call. call. CIT. MNが移動して新しいIPアドレスを 取得した後もデータ通信が問題なく 継続していることを確認. データリング層 受信パケット. 送信パケット. 7.
(9) Mobile IPとの性能比較 h. MN~CN間で内部処理を含めたパケット往復時間[RTT]を測定 – MNが送信したUDPパケットをCNが受信し，CNがそのパケットをMNへ 送り返す測定プログラムを試作 – Mobile PPC，Mobile IPの移動前，移動後において測定 » 1000回(パケット)試行し，その平均値を算出. Mobile PPC. CN. Router1. Mobile PPC実装. Router2. Mobile IP. CN. Router2 [HA]. Router1 [FA]. Mobile IP実装. Mobile PPC実装. MN. MN. Mobile IP実装. Mobile IP実装. MN. MN. 8.
(10) Mobile IPとの性能比較. 結果. R TT [ ms] 3.00 2.50 2.00 1.50 1.00. 2.37. 2.38. 2.39. 2.38. 2.53. No mal. Mo bile P P C 移動前. Mo bile I P HA配下. Mo bile P P C 移動後. Mo bile I P FA配下. 0.50 0.00. h Mobile PPCは移動前後で変化なし h Mobile IPは，FA配下になると経路の冗長やトンネリングなどによるオー. バヘッドの影響が出ている h Mobile PPCの処理が通信に与える影響は，Mobile IPに比べて小さいこ とが実証できた. 9.
(11) Mobile PPCの特徴 h. エンドツーエンド方式のアプローチ – プロキシのような特殊な装置が不要. h. IP層でIPアドレス変換 – TCP/UDPを含む上位ソフトウェアを変更する必要がない. h. 移動後に継続する通信は，通信開始時と移動後のIPアドレ スによるIPアドレス変換のみ – パケット長の変化はなく，通信経路の冗長も生じない. h. 既存の処理に変更を加えない実装方式 – 性能の低下はほとんどない. 10.
(12) むすび h まとめ – Mobile PPCによる移動透過性を提案した » エンドツーエンド方式で特殊な第3の装置が不要で導入が容易. – Mobile PPCを実装し，性能測定を行った » Mobile PPCの処理が通信に与える影響は，Mobile IPに比べて小 さい. h 今後 – FreeBSD以外のOSへの実装 – レイヤ２と連携させた高速ハンドオーバの適用. 11.
(13) おわり.
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