Logical Interface Support for multi-mode IP Hosts : 2. 링크계층과의 관계

3. 링크계층 기술의 숨김 - 접근법과 적용범위

호스트의 IP 계층에서 엑세스 기술의 변경 또는 이동 사실을 숨기는 여러가지 방법/메커니즘이 있다. 이 장은 기존의 방법들을 각각의 특성에 맞게 일반적으로 묶어 구분한다. 뒷부분에서는 이러한 방법들의 적용 범위에 대해 분석하여, Proxy Mobilie IPv6 도메인 내의 MN을 위한, 기술간 핸드오버와 IP flow mobility와 같은 기능들과 함께 알아보기로 한다.

링크계층 추상화 방법

링크 계층 지원

[그림 1]과 같이, 특정 링크계층 기술이, 상위 계층에서의 물리적 매체의 변화 감지를 숨길 수있다. 예를 들어, IEEE 802.11은 IEEE 802.11a/b/g 물리 계층상에서의 상호 변화를 seamlessly하게 처리할 수 있다. 또한, 802.11 STA는 동일한 도메인 내에서, IP 스택에서의 이동감지 없이, AP를 오갈 수 있다. 이들과 같이, IEEE 802.11 MAC 계층에서 이동성에 대해 처리하고, 이로서 상위 계층에서 매체 변화를 인지하지 못하게 할 수 있다. 다른 예로서, IEEE 802.3이 있는데, 이는 10Mbps에서 100Mbps, 그리고 1000Mbps로의 전송률 변경을 지원한다.

[그림 1] 링크 계층 지원 구조

논리 인터페이스

이것은 여러 물리 인터페이스들을 논리적으로 묶어서(group/bond) IP와 같은 상위계층에서 하나의 (소켓이 바인딩되는)인터페이스처럼 느끼게 하는 것이다. 운영체제의 지원에 따라, 한번에 하나 이상의 물리 인터페이스를 사용할 수 있는 경우가(이로서 노드는 각기 다른 매체에 동시에 접속할 수 있다) 있을 수 있으며 혹은 대체작동(fail-over)만을 사용하는 방법을 사용할 수 있다. 서로다른 매체가 사용되는 방식을 조정하는 것은 작은 일이 아니고 또한 논리 인터페이스 장치 드라이버단에서의 추가적인 기능을 요구한다. 이러한 해결책의 예로서, 이 문서에서 다루는 논리 인터페이스 혹은 bonding driver(리눅스 기반)이 있을 수 있다.

[그림 2] 논리 인터페이스 구조

적용가능성에 대하여

이제 우리는  "다중기술(multi technology) 지원, 순차적 또는 동시적인 접속"이라는 요구사항에 맞춰 위의 해결책들에 대한 적용가능성(applicability)을 생각해 본다.

1. 링크 계층 지원

이 해결책은 각기 다른 네트워크에 대한 동시적인 접속을 허용하지 않는다. 따라서 액세스내(inter-access technology) 핸드오버에만 적용될 수 있으며 flow mobility에 대해서는 지원하지 못한다. 기존의 RFC5213 핸드오버 힌트 방식은 트리거링과같은 링크계층 정보로부터 MN 핸드오버에 대한 감지와 확인을 할수는 있다.

링크계층 지원은 두개의 서로다른 접근기술이 사용될 경우에는 적용가능하지 않으며, 또한 다중 네트워크 도메인에 동일 기술을 사용하여 접속하는 것 상황에도 적용되지 않는다. 이 기술은 IP 계층에서의 어떠한 변화를 일으키지 않는데, 이것은 엑세스 기술에의 변화는 2계층에서만 이루어지기 때문이다.

2. 논리 인터페이스

논리 인터페이스의 사용은 MN에게있어 IP상위 계층에 대해 하나의 인터페이스의 관점을 제공한다는 것이다. 따라서 IP 계층 자체를 바꿀 필요는 없다. 상위 계층은 이 인터페이스로 바인드 할 수 있어서, 내부 엑세스간 핸드오버나 서로 다른 물리 인터페이스들 간의 데이터 flow 전송은 상위계층에서 숨겨지게 된다.

이 방법은 동시 순차접속 뿐만 아니라 동시접속또한 지원한다. 동시접속을 위해서는 노드와 네트워크에서의 추가적인 지원을 필요로 한다. 예를 들어, flow mobility등을 위해, 네트워크로부터 특정 인터페이스에 주소를 지정하는데에는 특별한 메커니즘이 필요하다. 현재 RFC 5213의 동작방식 대신, PMIPv6에서의 특별한 확장이 네트워크에서의(MAG/LMA) 논리 인터페이스 지원을 위해 필요하다. RFC 5213은 MAG에 접속할 수 있는 각각의 물리 인터페이스는 IP 인터페이스라고 가정한다. 반면에 논리 인터페이스 구조에서는 몇몇 물리 인터페이스를 하나의 IP 논리 인터페이스로 묶어서 접속할 수 있다. 따라서 다중 기술지원과 순차적/동시적 접속을 위해서 논리 인터페이스를 사용해야 한다는 결론이 나온다.

기술 유스 케이스

3GPP는 Evolved Packet Core(EPC)를 정의하여 heterogeneous한 무선 접속을 지원한다. 3GPP와 비3GPP 무선 기술을 탑재한 이동 기기는 동시에 혹은 순차적으로, 가능한 아무 장치로 접속할 수 있으며, 그것을 통하여 IP 서비스를 받을 수 있다. 이 문서는 이 기술의 동시/순차적 사용에 초점을 맞추며 또한 이로 인한 유스 케이스들에 대해 알아본다.

앞절에서 언급했듯, 논리 인터페이스 구조가 네트워크 기반 이동성에서의 각기 다른 기술에 대한 상세한 사항을 숨기기 위해 필요해졌다. LIF는 다음과 같은 기술과 함께 사용될 수 있다. 3GPP 접근 기술(3G, LTE), WIMAX, IEEE 802,11 기술 등...

3GPP

대부분의 운영체제에서의 구현은, 접속과정에서 IPCP와 IPv6CP 프로토콜을 통한 PPP 인터페이스를 수립한다. 이 경우, PPP 인터페이스는 L2 주소를 갖지 않으며, 또한 2계층 주소 resolution을 위한 ARP나 ND 메시지를 생성하지 않는다. 이와 반대로, 최근의 구현에서는 이더넷과같은 인터페이스를 운영체제 수준에서 설정하여, PPP의 접속상의 성질을 상위계층에서 알지 봇하도록한다. 이 경우, 이더넷과같은 인터페이스는 임의적인 L2 MAC주소를 사용하고, 이 주소를 ND 메시지에서 발신지 링크계층 주소 옵션(source link layer address option)으로서 사용한다. ARP또한 이동 장치와 원격상대 간에서 작동한다.

WIMAX

WiMAX에서도 또한, 이동 기지국(MS, mobile station)과 AR간의 연결은 점-대-점 링크로 이루어진다. MS는 AR이 광고한 prefix에 기반하여 자동으로 주소를 설정하거나, DHCPv6을 통하여 주소를 배정 받는다. stateless address auto-configuration은 [RFC4861]에 명시된 대로 수행되고, IPv6 주소는 결국 RA 메시지에서의 prefix와 IID를 결합함으로서 만들어 진다. MS에 의해 수/발신된 IPv6 패킷은 특정 ID에 의해 구분되어지고, 이를 통해 AR은 네트워크에서의 해당하는 터널로 이들을 매핑한다.