NTMobile における
自律的経路最適化の提案
渡邊研究室
4 年 尾久史弥
はじめに
•
移動通信の需要の増加• 高速無線通信技術の発展
• 携帯端末の普及
•
移動をしながら通信を開始・継続する必要性• IPネットワークでは通信中にネットワークの切り替えによりIPアドレスが変化
• 通信識別子であるIPアドレスの変化に伴い通信を切断
• NAT
越え問題• IPv4ネットワークでは、一般にNATを介する通信
• NATの外側から通信を開始できない
NTMobile の概要
•
通信接続性• どのようなネットワーク環境においても通信の開始が可能
•
移動透過性• 通信しながらネットワークの切り替えが可能
同時に実現
NTMobile
Internet
RS
NAT
C
Private Network DC
B
NAT 3G Network A
NTMobile の概要
仮想IPアドレスの導入 UDPトンネル技術の利用
移動透過性 NAT越え
パケットの転送
仮想IPアドレスの割当 トンネル構築指示
NTMobile の動作シーケンス
• CN
の名前解決をトリガとしてUDP
トンネルを構築•
トンネルを構築後、CN
の仮想IP
アドレスをアプリケーションに通知経路指示要求
経路指示
トンネル構築
NTMobile の動作シーケンス
• CN
の名前解決をトリガとしてUDP
トンネルを構築•
トンネルを構築後、CN
の仮想IP
アドレスをアプリケーションに通知経路指示要求
経路指示
トンネル構築
NTMobile の動作シーケンス
• CN
の名前解決をトリガとしてUDP
トンネルを構築•
トンネルを構築後、CN
の仮想IP
アドレスをアプリケーションに通知経路指示要求
経路指示
トンネル構築
NTMobile の動作シーケンス
• CN
の名前解決をトリガとしてUDP
トンネルを構築•
トンネルを構築後、CN
の仮想IP
アドレスをアプリケーションに通知経路指示要求
経路指示
トンネル構築
NTMobile で生成される冗長な通信経路
• DC
は両端末がNAT
は以下ならRS
経由の経路を指示• RS
を経由しなくて良い可能性ありRS
NAT
NAT
CN CN
両端末が同一のNAT 両端末が異なるNAT
RS
NAT NAT
MN CN
NTMobile で生成される冗長な通信経路
• DC
は両端末がNAT
は以下ならRS
経由の経路を指示• RS
を経由しなくて良い可能性あり両端末が同一のNAT 両端末が異なるNAT
RS
NAT
NAT
CN CN
RS
NAT NAT
MN CN
RS
NAT
NAT
CN CN
NTMobile で生成される冗長な通信経路
• DC
は両端末がNAT
は以下ならRS
経由の経路を指示• RS
を経由しなくて良い可能性ありRS
NAT NAT
MN CN
両端末が同一のNAT 両端末が異なるNAT
RS
NAT
NAT
CN CN
NTMobile の経路最適化
•
端末間で直接制御パケットを投げ合う• どちらかの端末で受信できれば経路を最適化
• RS
経由の通信経路構築後に最適化• 最適化できない場合も通信の継続が可能
•
アプリケーションの通信と並行して最適化• RS経由の通信経路構築後すぐに通信が可能
提案方式の動作シーケンス
NATCNの ポート番号取得
ポート番号通知 MN宛 : NATCN
CN宛 : NATMN
経路最適化の実装
•
経路最適化モジュール• ペットの投げ合い、トンネルテーブルの更新
•
アクセス制御モジュール• ポート番号の取得/格納
NTMobileデーモン
経路最適化モジュール
トンネル構築モジュール
NTMobile
カーネルモジュール
NTMobileデーモン 経路最適化モジュール
トンネル構築モジュール そ
の 他 の 関 数
経 路 指 示 関 数
NTM端末 DC
まとめ
• NTMobile
で通信経路が冗長になる問題• 両端末がNATは以下に属する場合に冗長経路が構築される
•
課題の解決• 直接通信が可能な場合の経路最適化を提案
• 端末間で互いにTunnel Requestを投げ合う
• 上記で直接通信可能かを判断
• Tunnel Request/Ressponseを受信すると経路が更新される
