Proxy Mobile IPv6 Extensions to Support Flow Mobility : 2. 동작

기본 동작

이 절에서는 이 문서에서 제시하는 PMIPv6 확장이 어떻게 flow mobility를 지원하는가에 대해 서술한다. MN과 LMA는 로컬 정책을 가지고 있어서 패킷이 단/양방향 통신에서 일관적으로 포워딩 되는것을 보장해야 한다. 일관성에 대한 사항은 이 문서의 범위를 넘는다.

1. MN이 모든 MAG에 대해 동일한 prefix를 사용하는 경우.

이 시나리오는 기본 PMIPv6[RFC5213]의 새로운 접속 시점에 발생하는 기본 시그널링에 대한 확장을 필요로 하며, 이를 통해 동일한 MN상에서 동시에 접속한 인터페이스들에게, 동일한 prefix를 배정받는 다는것을 보장할 수 있게된다. 결과적으로, 추가적인 시그널이 LMA와 MAG사이에 전송될 필요가 없으며 flow는 LMA와 MN에서의 정책에 의해 포워드 된다.

다중 인터페이스를 가지는 MN이 PMIPv6 도메인에 접속하게 되면, 각기 다른 물리 인터페이스 뒤에 숨어있는 논리 인터페이스에 대해 IP 주소를 설정할 수 있게 된다. 만약 LMA가 해당 도메인에 연결된 각기 다른 물리 인터페이스에 대해 동일한 prefix를 설정한다면, 모든 MAG은 MN에게 패킷을 포워딩하는데 필요한 라우팅 정보를 모두 가지고 있게 되는것이고, 또한 LMA는 각기 다른 물리 인터페이스들간에서의 flow를 이동하기 위해 또다른 signaling이 필요하지 않는다. 

* draft-bernardos-netext-pmipv6-flowmob

[단지, 지역적 정책이 존재하여, MN이 flow를 수신하는 물리 인터페이스를 통하여 패킷을 존재하도록 보장해야 한다. (단, 사용되는 인터페이스는 통신 과정 중 변할 수 있다) 이것은 논리 인터페이스 엔진에 의해 강요되어야 할것이고, 이에 대한 자세한 사항은 이 문서의 범위를 벗어난다. 단방향성의 송신에서는, MN에게 정책이 주어져서, 어떤 물리 인터페이스가 트래픽을 전송할것에 대해 결정하도록 해야한다. 양방향 송신에 있어서는 이와같은 정책이 존재하지만, 정책은 네트워크 측에서의 정책과 일치해야 한다(어떻게 양측의 정책이 일치하도록 할것인가에 대한내용은 이 문서의 범위에서 벗어난다)]

LMA는 MN에서의 각기 다른 물리 인터페이스들에게 언제 동일한 prefix를 배정할지에 대해 알아야 한다. 이것은 다양한 방법으로 이루어질 수 있는데, 이중에는 정책 설정 혹은 기본 설정 등의 방식이 있다. 이 문서에서는 새로운 Handoff Indicator(HI)의 값인 "Attachment over a new interface sharing prefixes"가 정의되어 MAG이 LMA로 하여금 동일한 prefix가 MN에게 배정되어야 한다는 것을 가리킬 수 있다. RFC 5213의 5.4.1절에서는 이 문서에 의해 다음과 같이 갱신되었다.

* 만약 하나 이상의 HNP 옵션이 NON_ZERO prefix 값과 함께 요청된다면, 수신받은 Proxy Binding Update(PBU) 메시지의 HNP 옵션에서의 prefix값과 일치하는 HNP를 갖는 Binding Cache Entry(BCE)가 존재할 것이고, 이 항목은 수신받은 PBU 메시지의 Mobile Node Identifier 옵션에서의 MN-ID 값과 부합 될 것이며, 수신된 PBU의 HI값은 "Attachment over a new interface sharing prefixes"가 될 것이다.

1. 만약 MN-LL-ID 옵션이 요청에 포함되어있고 BCE에 Access Technology Type(ATT)와 MN-LL-ID가 이에 부합된다면, 요청은 BCE에 대한 갱신요청으로 인식되어야 한다.

2. 만약 MN-LL-ID 옵션이 요청에 포함되어있고 BCE가 ATT와 MN-LL-ID와 부합되지 않는다면, 요청은 기존의 BCE에서 할당된것과 동일한 HNP를 갖는, 새로운 mobility 세션을 생성하고자 하는 요청으로 인식되어야 할것이다.

3. 만약 MN-LL-ID 옵션이 요청에 포함되어있지 않는다면, 요청은 기존의 BCE에서 할당된 것과 동일한 HNP를 갖는, 새로운 mobility 세션을 생성하고자 하는 요청으로 인식되어야 한다.

패킷 정책, 패킷 강요(enforcement)등과 유사한 이유로 인해 flow mobility 를 지원하기 위해 MAG이 설정되어야 한다면, LMA는 해당하는 정보를 전달하기 위해 추후에 설명할 시그널을 재사용해야 한다. 아래에 flow mobility가 어떻게 동작하는가에 대한 예에 대해 설명한다.

[그림 1-1, 1-2] 물리 인터페이스 간 prefix가 공유되는 시나리오(bernardos, ietf)

[그림 1] 에서, MN1은 if1과 if2의 두가지 서로 다른 물리 인터페이스를 가지고 있다, [이들은 고유의 논리 인터페이스로 결합되어있다(lif)]. 각각의 물리 인터페이스는 각기 다른 MAG에 접속되어 있고, 그들 모두는 동일한 LMA에 의해 anchor되고 조정된다. 두개의 물리 인터페이스가 MAG들에 대해 동일한 prefix인 pref1를 배정받았기 때문에, MN은 IP 계층에서 설정된 하나의 IPv6 주소, pref1::mn1, 를 얻게 된다 [MN은 논리 인터페이스에대해 단 하나의 IPv6 주로를 가지게 된다. (pref1::lif)] 처음에는 flow X는 MAG1을 통해, 그리고 flow Y는 MAG2을 통해 진행된다. LMA는 어느 순간에 flow Y를 이동시켜 MAG1을 통해 전송하도록 한다. [그림 2]에서 보다시피, LMA와 MAG사이에 다른 시그널링이 필요하지는 않는다. 

[그림 2-1, 2-2] LMA가 동일한 prefix를 배정했을때의 flow mobility 메시지 과정(bernardos, ietf)

[그림 3] 은 이전 예에서 flow Y를 이동시킨 후의 네트워크 엔티티들의 상태를 보여준다. 이 문서는 flow 바인딩과 다중 CoA 등록 규격에서의 용어와 메커니즘을 재사용한다. 참고로, 그림에 나온 BID는, 이 시나리오에서는 추가적인 시그널링이 요구되지 않기 때문에, LMA에 의해 지역적으로 할당된다. 이 시나리오에서의 작동에 영향을 미치지 않기 때문에, 언제든 LMA의 또다른 flow 라우팅 구현이 사용될 수 있다.

[그림 3-1, 3-2] LMA가 동일한 prefix를 배정했을 때의 데이터 구조(bernardos, ietf)

다른 flow mobility 시나리오로서, LMA가 서로 다른 prefix를 동일한 MN상의 물리 인터페이스들에 할당할 수 있다. 이 경우, 특수 신호가 LMA와 MAG사이에 전송되어 이를 지원해야 한다. 이에 대한 두가지 다른 가능성에대해 아래에 제시한다.

이 경우, 특정한 시그널링이 LMA와 MAG간에 사용되어, 이를 통해 각기 다른 연결(attachment)상에서의 flow를 재위치킬 수 있으며, MAG은 MN이 트래픽을 받게될 prefix가 어떤것인 지 알 수 있으며, 지역 라우팅 엔트리는 각 상황에 맞춰 설정될 수 있을 것이다.

2-1. 각기 다른 prefix를 배정했을 경우 (PBU trigger)

[그림 4-1, 4-2] LMA가 각기 다른 물리 인터페이스에 각기 다른 prefix를 배정했을때의 flow mobility 메시지 과정

(PBU trigger/signalling) (bernardos-figure 4, ietf-figure 6)

새로운 

가능한 시나리오로 아래 [그림 4]에서의 경우가 있다. [새로운 물리 인퍼테이스가 연결될 때, MN은 사용되는 prefix와 새로운 prefix의 조합을 얻는다.] MN은 이미 MAG1을 통해 PMIPv5 도메인에 접속한 상태이다. 어느 순간, MN은 새로운 인터페이스 if2를 MAG2에 접속시킨다. MAG2는 PBU를 보내고 이 PBU는 LMA에서 flow mobility를 활성화 하기 위해 사용된다. [MAG2는 LMA에 대한 트리거로서 사용되는 PBU를 보내 flow mobility에 대한 결정을 하도록 한다.] 이 경우, flow는 prefix granularity와 함께 이동되는데 이것은 MN이 접속하고있는 각각의 MAG에서의 prefix를 이동시킴으로서 flow가 이동된다는것을 의미한다 [이 경우, flow는 prefix granularity(잘게 쪼개진 정도)와 함께 이동되는데, 이는, LMA가 flow를 MN이 접속해 있는 MAG간의 prefix사이에서 이동시킨다는것을 의미한다.]

 

* 참고 from wikipedia

Granularity is the extent to which a system is broken down into small parts, either the system itself or its description or observation. It is the extent to which a larger entity is subdivided. For example, a yard broken into inches has finer granularity than a yard broken into feet.

이 예에서는, flow Y는 pref2::/64에 한정되고 따라서 LMA는 pref2::/64를 MAG2에 바인딩 하는 과정만으로 flow를 이동시킬 수 있다. 이 과정은 PBAck메시지에 prefix를 포함함으로서 이루어질 수 있으며, 추가적으로 MAG1에 메시지를 보내 전송된 prefix에 대한 사항을 삭제할 수도 있다. 이 메시지는 Binding Revocation Indication [RFC5846] 메시지에 P bit가 설정되어 해당 메시지가 PMIP prefix에 대한 폐지에 대한 메시지라고 나타내질 수 있다. BRI을 마치고 나면, 발신지 MAG은 Binding Revocation Acknowledgement(BRAck) 메시지를 LMA에게 보낼것이다.

이 문서는 또한 prefix레벨 이외의 미세한(finer) granularity(전체 prefix대신 flow수준에서)에서의 flow mobility 또한 지원할 수 있다. PBAck내에 Flow Identification Mobility [RFC 6089] 옵션을 포함시켜, 전체 flow 정보를 전달하게 할 수 있다. MAG은 또한 Flow Identification Mobility 옵션을 LMA에 보내지는 PBU메시지에 포함시킬수도 있다. 이것은 MAG의 LMA에 대한 요청으로서, 옵션 내에 정의된 flow 정책규정에 대해 고려하도록 한다. 이 경우에서, 어떠한 MAG에서도 prefix를 제거하지 않는데, 이것은 이동이 flow 수준에서 이루어지기 때문이다.

 

2-2. 각기 다른 prefix를 배정했을 경우 (FMI trigger)

[그림 5-1, 5-2] LMA가 각기 다른 물리 인터페이스에 각기 다른 prefix를 배정했을때의 flow mobility 메시지 과정

(FMI trigger/signalling) (bernardos-figure 5, ietf-figure 4)

다중 인터페이스를 가지는 MN이 각각의 접속(attachment)에 다른 prefix를 얻는 경우가 있다. flow가 기존에 연결되어있던 인터페이스로부터 새로운 인터페이스로 이동하기 위해서는 시그널링이 필요하다, 다중 인터페이스를 가지는 MN은 PMIPv6 도메인에 접속하였고, LMA는 어느순간 flow를 이동시키기로 결정한다. LMA는, 규정의 변경으로 인해 혹은, 네트워크의 상태 또는 MAG을 통해 전달되는 MN에서 감지된 이벤트로 인한 트리거를 통해, flow를 이동을 결정할 수 있다. 결정이 어떤 과정으로 이루어지는가에 대한 사항은 이 문서의 범위를 넘는다. LMA가, 수신한 PBU 메시지에 대한 응답이 없을시에는 PBAck메시지를 전송할 수 없기 때문에, 새로운 시그널링 메시지들이 이 경우를 보완하기 위해 정의되었다. flow 이동을 위한 트리거는 MN상에서(2계층 신호를 사용하거나 새로운 인터페이스에 flow 패킷을 명시적으로 전송하는 방법을 통해) 혹은 네트워크 상에서(네트워크에서 이루어지는 혼잡및 측정치를 기반으로) 이루어질 수 있다.

만약 LMA가 특정한 flow를 (목적지 prefix에의해 결정된)기본 경로에서 다른 경로로 이동시키고자 한다면, LMA는 Flow Mobility Initiate(FMI) 메시지를 생성한다. 이 메시지는 새로운 목적지 MAG(예를 들어 flow를 포워딩 하는데에 사용될)으로 전달된다. FMI 메시지에는 MN-ID, prefix나 전체 flow 정보를 담을 수 있는 Flow Identification Mobility 옵션 [RFC 6089], 그리고 flow mobility 종류에 대한 것이 포함된다. 기본적으로는 prefix 정보가 제공된다. 완전한 prefix granularity는 필수는 아니다. 추가적으로, LMA는 또다른 FMI 메시지를 보내어, MAG2에서의 flow Y 상태를 제거하도록 할 수 있다. 그렇지 않으면, MAG2의 flow 상태는 타이머가 만료될 때 제거될 것이다. 메시지 과정은 [그림 5]에 나와있다.

LMA가 각기 다른 prefix를 할당하는 경우에서의 flow 이동 후 네트워크 상태는 [그림 6]과 같다.

[그림 6-1, 6-2] LMA가 각기 다른 prefix를 할당했을 때의 데이터 구조 (bernardos-figure 6, ietf-figure 5)

 

3. 각 MAG에 대해 사용중인 prefix와 새로운 prefix의 조합을 MN이 얻게되는 경우 

이 시나리오는 앞에서 제시했던 것들이 혼합된 것이다. 이는 flow mobility 시그널링이 필요하며, 이를통해 접속시에 공유되지 않는 새로운 prefix를 향하여 재위치 시키도록 할 수 있다.