RU2272363C2 - Device, method, and system for improved routing in mobile ip network - Google Patents
Device, method, and system for improved routing in mobile ip network Download PDFInfo
- Publication number
- RU2272363C2 RU2272363C2 RU2004103858/09A RU2004103858A RU2272363C2 RU 2272363 C2 RU2272363 C2 RU 2272363C2 RU 2004103858/09 A RU2004103858/09 A RU 2004103858/09A RU 2004103858 A RU2004103858 A RU 2004103858A RU 2272363 C2 RU2272363 C2 RU 2272363C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- address
- packet
- binding
- mobile
- correspondent
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 230000027455 binding Effects 0.000 claims abstract description 94
- 238000009739 binding Methods 0.000 claims abstract description 94
- 230000006870 function Effects 0.000 claims abstract description 14
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 32
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 23
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 14
- 230000011664 signaling Effects 0.000 claims description 6
- 238000012795 verification Methods 0.000 claims description 6
- 230000009993 protective function Effects 0.000 claims description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims description 3
- 238000013507 mapping Methods 0.000 claims description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 25
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000012217 deletion Methods 0.000 description 1
- 230000037430 deletion Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION
Настоящее изобретение относится к устройству, системе и способу для усовершенствованной поддержки мобильного Интернет-протокола при осуществлении связи на основе мобильного Интернет-протокола и, в частности, относится к устройству, системе и способу для усовершенствованной маршрутизации согласно мобильному Интернет-протоколу в сетях связи.The present invention relates to a device, system and method for improved support for a mobile Internet Protocol when communicating based on a mobile Internet Protocol and, in particular, relates to a device, system and method for advanced routing according to a mobile Internet Protocol in communication networks.
Предшествующий уровень техникиState of the art
В связи с наблюдающимся в последние годы непрерывным развитием систем и сетей мобильной и беспроводной связи, а также с растущим разнообразием портативных или мобильных устройств, обеспечивающих повышенные возможности соединения, все больший интерес представляют ресурсы и услуги обмена информацией и сообщениями, обеспечиваемые Интернетом.In connection with the continuous development of mobile and wireless communication systems and networks in recent years, as well as the growing variety of portable or mobile devices providing enhanced connectivity, the information and messaging resources and services provided by the Internet are of increasing interest.
Хотя Интернет долгое время был стационарным и стал до известной степени мобильным лишь недавно, современные исследования в основном сосредоточены на мобильной вычислительной и сетевой деятельности, в частности, на обеспечении ее непрерывности при смене пункта подключения пользовательского оборудования к Интернету и автоматизации всех операций, необходимых для восстановления соединения, без участия пользователя.Although the Internet has been stationary for a long time and has only become mobile to a certain extent only recently, modern research mainly focuses on mobile computing and network activities, in particular, on ensuring its continuity when changing the point of connecting user equipment to the Internet and automating all operations necessary for recovery connections, without user intervention.
Для этой цели, в качестве стандартного протокола, был предложен «мобильный Интернет-протокол» (мобильный IP, Mobile IP), который построен на Интернет-протоколе (IP) от версии 4 (IPv4), дополнительно усовершенствованный в версии 6 (IPv6), с целью обеспечения прозрачности мобильности для приложений и существующих протоколов более высокого уровня.For this purpose, as a standard protocol, the “Mobile Internet Protocol” (Mobile IP, Mobile IP) was proposed, which is built on the Internet Protocol (IP) from version 4 (IPv4), further improved in version 6 (IPv6), to ensure mobility transparency for applications and existing higher-level protocols.
При этом эффективное развертывание мобильного IP (IPv6 или IPv4 с оптимизацией маршрутов) существенно зависит от поддержки мобильного IP так называемыми узлами-корреспондентами, например, серверами IP-сети, в том числе веб-серверами, серверами электронной почты, потоковыми медиа-серверами, серверами мгновенного обмена сообщениями, серверами телефонной связи, прокси-серверами и т.п. или одноранговыми IP-терминалами. Маршрутизация на узлы-корреспонденты производится на основании адреса назначения в IP-пакетах. Однако прямая маршрутизация от узлов-корреспондентов обратно на мобильный узел зависит от кэша привязки, поддерживаемого узлом-корреспондентом. Элементы кэша привязки поддерживают отображение между сравнительно долгосрочным собственным адресом мобильного узла и сравнительно краткосрочным передаточным адресом мобильного узла. В отсутствие кэша привязки, пакеты, адресованные мобильному узлу, будут маршрутизироваться по собственному адресу, из-за чего может значительно увеличиться объем обработки маршрутизации и, таким образом, возникать задержка в доставке пакетов. Наличие кэша привязки позволяет узлу-корреспонденту маршрутизировать пакет непосредственно по текущему передаточному адресу мобильного узла и, таким образом, избегать излишней обработки маршрутизации и связанной с этим задержки. В то же время, мобильность создает значительные проблемы безопасности, связанные с гарантированной доставкой IP-пакетов исключительно назначенному получателю. Это чрезвычайно важно, поскольку иначе, например, неправильный хост может объявить готовность к IP-соединению от имени мобильного узла, в результате чего узел-корреспондент больше не сможет связываться с настоящим мобильным узлом или хостом, имеющим соответствующий собственный адрес, но будет направлять весь трафик, предназначенный для этого адреса, на неправильный хост.At the same time, the effective deployment of mobile IP (IPv6 or IPv4 with route optimization) substantially depends on the support of mobile IP by so-called correspondent nodes, for example, IP network servers, including web servers, email servers, streaming media servers, servers instant messaging, telephony servers, proxies, etc. or peer-to-peer IP terminals. Routing to correspondent nodes is based on the destination address in IP packets. However, direct routing from correspondent nodes back to the mobile node depends on the binding cache supported by the correspondent node. Binding cache elements support a mapping between the relatively long-term native address of the mobile node and the relatively short-term transmission address of the mobile node. In the absence of a binding cache, packets addressed to the mobile node will be routed to their own address, which can significantly increase the amount of routing processing and, therefore, there may be a delay in the delivery of packets. The presence of the binding cache allows the correspondent node to route the packet directly to the current transfer address of the mobile node and, thus, to avoid excessive routing processing and the associated delay. At the same time, mobility poses significant security problems associated with guaranteed delivery of IP packets exclusively to the intended recipient. This is extremely important, because otherwise, for example, the wrong host can announce readiness for an IP connection on behalf of the mobile node, as a result of which the correspondent node will no longer be able to communicate with the real mobile node or host with the corresponding own address, but will direct all traffic destined for this address on the wrong host.
Поэтому узел-корреспондент должен аутентифицировать мобильный узел, передающий обновление привязки, и авторизовать мобильный узел, давая ему разрешение объявлять право собственности на заявленный собственный адрес. Для этого применяется так называемое управление кэшем привязки.Therefore, the correspondent node must authenticate the mobile node transmitting the binding update and authorize the mobile node, giving it permission to declare ownership of the declared own address. For this, the so-called binding cache management is used.
Однако добавлять дополнительную служебную нагрузку такого управления кэшем привязки и ассоциированные с этим охранные функции, конфигурацию и управление, к сфере ответственности некоторых хостов-корреспондентов нежелательно по следующим причинам.However, adding the additional overhead of such binding cache management and the associated security functions, configuration, and management to the responsibility of some correspondent hosts is undesirable for the following reasons.
Первая причина состоит в том, что, например, в серверном пуле, где нагрузка отдельного сервера обычно достигает максимальных значений при высоком трафике в определенные периоды суток, любая дополнительная нагрузка, связанная с вычислениями и/или сохранением, потребует включения в состав пула дополнительных серверов.The first reason is that, for example, in the server pool, where the load of an individual server usually reaches its maximum with high traffic during certain periods of the day, any additional load associated with computing and / or storage will require the inclusion of additional servers in the pool.
Вторая причина состоит в том, что пользовательский терминал, работающий по мобильному IP, может связываться с произвольным количеством отдельных серверов из одного и того же пула. В этом случае каждый сервер будет по отдельности обрабатывать переданные обновления привязки, т.е. сообщения, извещающие о новой привязке элемент, которому нужно знать новый передаточный адрес мобильного узла, что, соответственно, приведет к увеличению общей нагрузки серверного пула или группы серверов. Кроме того, при использовании метода выравнивания нагрузки, согласно которому IP-пакеты, имеющие один и тот же IP-адрес назначения, распределяются на несколько отдельных хостов для обработки, может случиться так, что только один отдельно взятый сервер будет принимать от мобильного хоста обновление привязки, вследствие чего мобильный узел будет передавать практически неограниченное количество дополнительных обновлений привязки даже в случае получения от отдельного серверного хоста положительного квитирования привязки.The second reason is that a mobile IP user terminal can communicate with an arbitrary number of separate servers from the same pool. In this case, each server will separately process the transmitted binding updates, i.e. messages informing about a new binding an element that needs to know the new transfer address of the mobile node, which, accordingly, will increase the total load of the server pool or group of servers. In addition, when using the load balancing method, according to which IP packets having the same destination IP address are distributed to several separate hosts for processing, it may happen that only one individual server will receive a binding update from the mobile host as a result of which the mobile node will transmit an almost unlimited number of additional binding updates even if a positive acknowledgment of the binding is received from a separate server host.
Третья причина состоит в том, что поставщики услуг Интернет, обслуживающие узел-корреспондент, в общем, материально не заинтересованы в добавлении поддержки мобильного IP на каждый узел-корреспондент. Если узлы-корреспонденты не поддерживают мобильный IP, то весь трафик для мобильного узла будет направляться через собственный агент мобильного узла и, таким образом, увеличивать трафиковую нагрузку как собственного агента, так и собственной сети, поскольку пакеты, маршрутизируемые через собственный агент, обычно получают более длинный маршрут, чем пакеты, маршрутизируемые от хоста-корреспондента прямо на текущий сетевой пункт подключения мобильного узла. Соответственно, поддержка мобильного IP на узлах-корреспондентах имеет два основных недостатка, которые представляют значительные проблемы для поставщиков услуг Интернет: первый состоит в том, что обновления привязки мобильного IP после обработки переводятся в элементы кэша привязки уровня IP, что отнимает как место, так и время обработки у каждого узла-корреспондента; и второй состоит в том, что для обработки обновления привязки, каждый узел-корреспондент должен осуществлять защитную обработку, например, обработку защиты Интернет-протокола (IPsec), включающую в себя управление ключами, генерирование ключей сеанса и т.п. или любую другую подходящую защитную обработку, приводящую к значительной служебной вычислительной нагрузке и к необходимости поддерживать дополнительные состояния для каждого подключенного хоста за пределами времени действия, например, отдельных соединений протокола управления передачей (TCP).The third reason is that Internet service providers serving the correspondent node are generally not materially interested in adding mobile IP support to each correspondent node. If the correspondent nodes do not support mobile IP, then all traffic for the mobile node will be routed through the own agent of the mobile node and, thus, increase the traffic load of both the own agent and the own network, since packets routed through the own agent usually receive more a longer route than packets routed from the correspondent host directly to the current network connection point of the mobile node. Accordingly, support for mobile IP on correspondent nodes has two main drawbacks that pose significant problems for Internet service providers: the first is that mobile IP binding updates after processing are translated into IP level binding cache elements, which takes up both space and processing time for each correspondent node; and the second is that to process the binding update, each correspondent node must perform security processing, for example, Internet Protocol Security (IPsec) processing, including key management, session key generation, etc. or any other suitable defensive processing leading to significant overhead of computational burden and the need to maintain additional states for each connected host beyond the validity period, for example, individual Transmission Control Protocol (TCP) connections.
Вышеупомянутые недостатки, в частности, могут приводить к практически неуправляемым нагрузкам, например, когда отдельный сервер обслуживает большое количество запросов на короткое обслуживание от большого количества отдельных клиентских мобильных хостов.The aforementioned disadvantages, in particular, can lead to virtually unmanageable loads, for example, when a separate server serves a large number of short-service requests from a large number of individual mobile client hosts.
Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
Ввиду вышесказанного, задачей изобретения является обеспечение устройства, способа и системы для обеспечения поддержки мобильного IP в существующих сетях без необходимости каких-либо изменений хостов-корреспондентов, входящих в состав существующих сетей, и для упрощения управления ассоциациями и политиками безопасности со стороны хоста-корреспондента в целом.In view of the foregoing, the object of the invention is to provide a device, method and system for supporting mobile IP in existing networks without the need for any changes to the correspondent hosts that are part of existing networks, and to simplify the management of associations and security policies by the correspondent host in whole.
Согласно изобретению для решения этой задачи предусмотрены устройство по п.1, способ по п.16 и система по п.25, соответственно.According to the invention, for solving this problem, the device according to claim 1, the method according to clause 16 and the system according to clause 25, respectively, are provided.
Преимущественные дополнительные реализации изобретения раскрыты в прилагаемых зависимых пунктах.Preferred additional implementations of the invention are disclosed in the attached dependent clauses.
В частности, обеспечено устройство для маршрутизации согласно Интернет-протоколу, которое отличается тем, что средство поддержки приспособлено для поддержки кэша привязки, относящегося к мобильности, вне отдельного узла-корреспондента; и средство управления приспособлено для управления кэшем привязки со стороны узла-корреспондента.In particular, there is provided a routing device according to an Internet protocol, characterized in that the support means is adapted to support a mobility-related binding cache outside a separate correspondent node; and the control means is adapted to manage the binding cache from the correspondent node.
Соответственно, предложенные сетевое устройство и соответствующий способ обеспечивают возможность поддержки кэша привязки, необходимого для мобильной доставки IP-пакета, и управления им вне отдельного хоста-корреспондента, а также обеспечивают ассоциированные защитные функции, тем самым освобождая отдельный хост-корреспондент от всех функций, относящихся к узлу-корреспонденту мобильного IP.Accordingly, the proposed network device and the corresponding method provide the ability to support the binding cache necessary for mobile delivery of the IP packet and manage it outside of a separate host correspondent, as well as provide associated protective functions, thereby freeing a separate host correspondent from all functions related to the correspondent node of the mobile IP.
В соответствии с преимущественной дополнительной реализацией, устройство может дополнительно содержать средство проверки, предназначенное для проверки каждого пакета, маршрутизируемого через устройство, на предмет сообщений, относящихся к привязке IP-адреса; средство обработки, предназначенное для обработки сообщений, относящихся к привязке адреса, обнаруженных в пакете, содержащих любую необходимую сигнализацию для осуществления процесса привязки адреса; и средство формирования элемента кэша привязки, предназначенное для формирования элемента кэша привязки в кэше привязки на основании процесса привязки адреса.In accordance with a preferred further implementation, the device may further comprise a means of verification designed to check each packet routed through the device for messages related to the binding of the IP address; processing means for processing messages related to address binding found in a packet containing any necessary signaling for the process of address binding; and means for generating an anchor cache element for generating an anchor cache element in the anchor cache based on the address binding process.
Такое устройство, предпочтительно, дополнительно содержит средство поддержки, предназначенное для обеспечения соответствующих защитных функций.Such a device preferably further comprises support means designed to provide appropriate protective functions.
Предпочтительно, средство модификации может быть приспособлено для удаления сообщения, относящегося к привязке IP-адреса, для пакета после обработки средством обработки.Preferably, the modifier may be adapted to remove the IP address binding message for the packet after being processed by the processing means.
В случаях, когда в направлении маршрутизации присутствует несколько узлов-корреспондентов, средство обработки может быть приспособлено прекращать обработку сообщений, относящихся к привязке IP-адреса, после обработки первого процесса привязки адреса, задающего отображение одного и того же собственного адреса в передаточный адрес.In cases where several correspondent nodes are present in the routing direction, the processing means can be adapted to stop processing messages related to the IP address binding after processing the first address binding process, which maps the same own address to the transfer address.
В соответствии с преимущественной дополнительной реализацией, средство проверки может быть приспособлено для проверки каждого пакета, маршрутизируемого через устройство, на предмет совпадения адреса отправителя и, в необязательном порядке, опции собственного адреса мобильного IP, с существующим элементом кэша привязки; может быть обеспечено средство замены для замены передаточного адреса в поле адреса отправителя совпадающего пакета собственным адресом, указанным в совпадающем элементе кэша привязки; и может быть обеспечено средство маршрутизации для маршрутизации пакета на узел-корреспондент, указанный адресом назначения в пакете.In accordance with a preferred additional implementation, the verification tool can be adapted to check each packet routed through the device for a match between the sender address and, optionally, the option of its own mobile IP address, with the existing binding cache element; a replacement tool may be provided to replace the transfer address in the sender address field of the matching packet with its own address specified in the matching bind cache element; and routing means may be provided to route the packet to the correspondent node indicated by the destination address in the packet.
Кроме того, может быть обеспечено средство удаления для удаления опции собственного адреса мобильного IP из пакета после обработки средством обработки.In addition, a deletion tool may be provided to remove the native mobile IP address option from the packet after processing by the processing means.
В соответствии с еще одной преимущественной дополнительной реализацией, средство проверки может быть приспособлено для проверки адреса назначения каждого IP-пакета, маршрутизируемого через устройство, на предмет совпадения с собственным адресом в существующем элементе кэша привязки. В этом случае может быть предусмотрено средство перехвата для перехвата совпадающего IP-пакета и для туннелирования пакета по передаточному адресу получателя, полученному из совпадающего элемента кэша привязки. Кроме того, может быть обеспечено средство добавления для добавления заголовка маршрутизации к совпадающему IP-пакету для маршрутизации пакета по передаточному адресу получателя, полученному из совпадающего элемента кэша привязки.In accordance with yet another advantageous further implementation, the verification tool may be adapted to check the destination address of each IP packet routed through the device to match its own address in an existing bind cache element. In this case, an interception tool may be provided to intercept the matching IP packet and to tunnel the packet to the recipient's transfer address obtained from the matching bind cache element. In addition, adding means may be provided to add the routing header to the matching IP packet for routing the packet to the recipient's transfer address obtained from the matching bind cache element.
Устройство маршрутизации может размещаться в одном или нескольких маршрутизаторах, через которые маршрутизируется трафик на узел-корреспондент и от него. Для отдельного узла-корреспондента, устройство маршрутизации может размещаться в маршрутизаторе доступа, обслуживающем отдельный узел-корреспондент.A routing device can be located in one or more routers through which traffic is routed to and from the correspondent node. For a single correspondent node, the routing device may reside in an access router serving a separate correspondent node.
В качестве другой опции, устройство маршрутизации может быть выполнено как устройство, приспособленное для включения в сеть узлов-корреспондентов и для обеспечения всех функций, относящихся к узлу-корреспонденту мобильного IP, для всех хостов-корреспондентов в сети. В частности, устройство маршрутизации может быть обеспечено как расширение для защитных устройств и/или устройств выравнивания нагрузки. Для отдельного узла-корреспондента, устройство маршрутизации может размещаться в маршрутизаторе более высокого уровня, обслуживающем узел-корреспондент.As another option, the routing device may be configured as a device adapted to be included in the network of correspondent nodes and to provide all the functions related to the correspondent node of the mobile IP for all correspondent hosts in the network. In particular, a routing device may be provided as an extension to protective devices and / or load balancing devices. For a single correspondent node, the routing device may reside in a higher level router serving the correspondent node.
С использованием устройства, построенного в соответствии с вышеизложенным, изобретение обеспечивает сетевой объект, способ и систему, позволяющие узлу-корреспонденту обслуживать мобильный хост без необходимости в каких-либо дополнительных функциях или конфигурации для самого узла-корреспондента, и, вместе с тем, использовать прямую маршрутизацию, обеспечиваемую обновлением привязки, передаваемым мобильным узлом (т.е. без маршрутизации пакетов на мобильный узел через его собственный агент).Using a device constructed in accordance with the foregoing, the invention provides a network entity, method and system that allows a correspondent node to serve a mobile host without the need for any additional functions or configuration for the correspondent node itself, and at the same time use a direct the routing provided by the binding update transmitted by the mobile node (i.e., without routing packets to the mobile node through its own agent).
Таким образом, настоящее изобретение позволяет существенно упростить управление политиками безопасности по сравнению с управлением ими на отдельных хостах-корреспондентах, и придать дополнительную обрабатывающую способность для аутентификации и авторизации запросов на обновление привязки предложенному сетевому объекту вместо того, чтобы придавать ее каждому узлу-корреспонденту в отдельности.Thus, the present invention can significantly simplify the management of security policies compared to managing them on separate correspondent hosts, and give additional processing ability to authenticate and authorize requests for binding updates to the proposed network object, instead of giving it to each correspondent node individually .
Перечень чертежейList of drawings
Теперь опишем настоящее изобретение более подробно со ссылками на предпочтительный вариант осуществления, который в настоящее время считается наилучшим режимом осуществления изобретения, совместно с прилагаемым чертежом, на котором показана структурная схема сети для обеспечения мобильного доступа, содержащей устройство, отвечающее предпочтительному варианту осуществления.We will now describe the present invention in more detail with reference to a preferred embodiment, which is currently considered to be the best mode for carrying out the invention, together with the accompanying drawing, which shows a block diagram of a network for providing mobile access comprising a device according to a preferred embodiment.
Описание предпочтительного варианта осуществления Сеть, изображенная на чертеже, в принципе, действует на основании известных протоколов и механизмов, разработанных для сетевого уровня Интернет для поддержки мобильности, согласно техническим описаниям мобильного IP, которые добавляют поддержку мобильности к протоколу IP сетевого уровня Интернет за счет маршрутизации в динамической сети, где соединения все время изменяются.DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT The network depicted in the drawing, in principle, operates on the basis of known protocols and mechanisms developed for the Internet network layer to support mobility, according to the technical descriptions of mobile IP, which add mobility support to the IP protocol of the Internet network layer by routing to a dynamic network where connections change all the time.
С этой целью мобильный IP, в основном, позволяет мобильному узлу (МУ, MN) 1 из совокупности мобильных узлов с МУ1 по МУn передавать обновления привязки для использования двух IP-адресов, собственного адреса, благодаря которому мобильный узел логически проявляется как подключенный к своей собственной сети, и так называемого передаточного адреса, который меняется при переходе в каждый новый пункт подключения и идентифицирует соответствующий пункт подключения мобильного узла относительно сетевой топологии. В вышеуказанной конфигурации, мобильный IP требует наличия сетевого узла, действующего как собственный агент (СА, НА) 2, который туннелирует пакеты, переданные на мобильный узел по собственному адресу мобильного узла, на его текущий передаточный адрес.To this end, mobile IP basically allows the mobile node (MU, MN) 1 from the set of mobile nodes from MU 1 to MU n to transmit binding updates to use two IP addresses, an own address, due to which the mobile node logically appears as connected to its own network, and the so-called transfer address, which changes when you go to each new connection point and identifies the corresponding connection point of the mobile node with respect to the network topology. In the above configuration, mobile IP requires a network node acting as its own agent (CA, ON) 2, which tunnels packets transmitted to the mobile node at the mobile node’s own address to its current transfer address.
При переносе IP-пакета, адресация осуществляется с использованием привязок, содержащих собственный адрес мобильного узла, т.е. его адрес в соответствующей собственной сети, передаточный адрес мобильного узла и время действия регистрации. Всякий раз, когда мобильный узел 1 перемещается в стороннюю сеть, требуется обновление привязки, которое представляет собой сообщение, сообщающее новую привязку сетевому объекту, которому нужно знать новый передаточный адрес мобильного узла 1.When transferring an IP packet, addressing is carried out using bindings containing their own mobile node address, i.e. his address in the corresponding own network, the transfer address of the mobile node and the duration of the registration. Whenever the mobile node 1 moves to a third-party network, a binding update is required, which is a message informing the new binding of the network entity that needs to know the new transfer address of the mobile node 1.
В общем, любой IP-узел может иметь свойство быть мобильным узлом или узлом-корреспондентом. Кроме того, заметим, что на фиг.1 не показано ни одного дополнительного маршрутизатора, который может быть предусмотрен для обеспечения соединений с Интернетом/сетью связи.In general, any IP node may have the property of being a mobile node or a correspondent node. In addition, we note that figure 1 does not show any additional router that can be provided to provide connections to the Internet / communication network.
Исходя из вышесказанного, опишем подробно данный вариант осуществления на примере группы серверов, изображенной в правой стороне чертежа, согласно которой сеть или группа 4 серверных сайтов связана с Интернетом через маршрутизатор 5 доступа (М), обеспечивающий всю обработку узла или хоста-корреспондента, относящуюся к мобильному IP, для ряда серверов (С1, С2, ..., Cn) 4а-4n.Based on the foregoing, we will describe in detail this embodiment using the example of a group of servers shown on the right side of the drawing, according to which a network or a group of 4 server sites is connected to the Internet via an access router (M) 5, which provides all processing of the host or correspondent host related to mobile IP, for a number of servers (C 1 , C 2 , ..., C n ) 4a-4n.
Согласно варианту осуществления, серверы 4а-4n не содержат никаких кэшей привязки (КП, ВС). Напротив, кэш привязки поддерживается вне отдельных узлов-корреспондентов (например, с С1 по Cn 4а-4n) сети 4 серверных сайтов, в объекте или элементе сети, соответственно, как предложено здесь, который обеспечивает необходимую обработку кэша привязки и защитные функции для всех серверов 4а-4n в сети 4 серверных сайтов и, таким образом, освобождает отдельные узлы-корреспонденты от всех функций, относящихся к узлу-корреспонденту мобильного IP.According to an embodiment, the servers 4a-4n do not contain any binding caches (KP, BC). On the contrary, the binding cache is maintained outside of separate correspondent nodes (for example, from C1 to Cn 4a-4n) of a network of 4 server sites, in an object or network element, respectively, as suggested here, which provides the necessary processing of the binding cache and protective functions for all servers 4a-4n in the network of 4 server sites and, thus, frees individual correspondent nodes from all functions related to the correspondent node of the mobile IP.
Сетевой элемент, обеспечивающий эти функции, называется здесь «агент-корреспондент» (АК, СА) 6, и он, предпочтительно, входит в состав одного или нескольких маршрутизаторов, через которые трафик маршрутизируется на соответствующие узлы-корреспонденты и от них. В целом для отдельного узла-корреспондента, например, однорангового мобильного терминала, агент-корреспондент 6 может быть встроен, например, в маршрутизатор 5 доступа или любой маршрутизатор более высокого уровня, который обслуживает этот узел-корреспондент. Что касается сетей серверных сайтов, например, сети 4 серверных сайтов, показанной на чертеже, маршрутизатор(ы) 5, обслуживающий(е) подсеть(и) сайтов, в данном случае, предпочтительно, способны управлять кэшем привязки от имени всех серверов 4а-4n, показанных на схеме.The network element providing these functions is referred to here as the “correspondent agent” (AK, CA) 6, and it is preferably included in one or more routers through which traffic is routed to and from the corresponding correspondent nodes. In general, for a single correspondent node, for example, a peer-to-peer mobile terminal, the correspondent agent 6 can be integrated, for example, in an access router 5 or any higher-level router that serves this correspondent node. As for the server site networks, for example, the server site network 4 shown in the drawing, the router (s) 5 serving the subnet (s) of the sites, in this case, are preferably able to manage the binding cache on behalf of all servers 4a-4n shown in the diagram.
Более конкретно, агент-корреспондент 6 содержит средство выборки, которое выбирает IP-пакеты, поступающие из Интернета/сети связи, детектируя поступающие IP-пакеты, маршрутизируемые через устройство, средство проверки, которое проверяет каждый поступивший пакет на предмет содержащегося в нем обновления привязки мобильного IP, средство обработки, которое обрабатывает обновление привязки, обнаруженное в пакете, средство формирования элемента кэша привязки, которое формирует элемент кэша привязки в ассоциированном кэше привязки вне узла-корреспондента на основании обнаруженного обновления привязки, средство замены, которое заменяет передаточный адрес мобильного узла, содержащийся в поле адреса отправителя обновления привязки, собственным адресом мобильного IP, указанным в сформированном элементе кэша привязки, и средство маршрутизации, которое маршрутизирует пакет на узел-корреспондент.More specifically, correspondent agent 6 comprises a sampling tool that selects IP packets coming from the Internet / communication network, detecting incoming IP packets routed through the device, a checker that checks each packet arriving for the contents of the mobile binding update contained therein. IP, a processing tool that processes the binding update found in the packet, a binding cache element generating tool that forms the binding cache element in the associated binding cache outside the host node the correspondent based on the detected binding update, a replacement tool that replaces the transfer address of the mobile node contained in the binding update sender address field with its own mobile IP address specified in the generated binding cache element, and a routing tool that routes the packet to the correspondent node.
В связи с вышеописанным, конкретная реализация агента-корреспондента 6 состоит в обеспечении корреспондентского устройства мобильного IP, которое можно включить в сеть узла(ов)-корреспондента(ов), и которое может обеспечивать все функции, относящиеся к узлу-корреспонденту мобильного IP, для всех узлов-корреспондентов в сайте.In connection with the above, a specific implementation of the correspondent agent 6 is to provide a mobile IP correspondent device that can be included in the network of the correspondent (s) node (s), and which can provide all the functions related to the mobile IP correspondent node, for all correspondent nodes in the site.
Альтернативно, функции агента-корреспондента 6 можно также обеспечить в виде устройства расширения для, например, известных защитных устройств и устройств выравнивания нагрузки, и, в целом, можно обеспечивать на более высоком уровне сети доступа в зависимости от конкретных причин задания размеров сети.Alternatively, the functions of correspondent agent 6 can also be provided in the form of an extension device for, for example, known protective devices and load balancing devices, and, in general, can be provided at a higher level of the access network depending on the specific reasons for setting the network size.
Теперь схематически опишем работу вышеупомянутого агента-корреспондента 6.Now, we schematically describe the work of the aforementioned correspondent agent 6.
При поступлении IP-пакетов из IP-сети, агент-корреспондент 6 выбирает пакет, детектируя и проверяя каждый поступающий пакет, маршрутизируемый через него, на предмет обновлений привязки мобильного IP и формирует элементы кэша привязки на основании обновлений привязки, принятых от мобильного узла 1. Другими словами, обновление привязки адресуется узлу-корреспонденту, но обрабатывается агентом-корреспондентом 6.When IP packets arrive from the IP network, correspondent agent 6 selects the packet, detecting and checking each incoming packet routed through it for mobile IP binding updates and generates binding cache elements based on the binding updates received from mobile node 1. In other words, the binding update is addressed to the correspondent node, but is processed by the correspondent agent 6.
Кроме того, агент-корреспондент 6 можно настроить так, чтобы он, при необходимости, передавал квитирование привязки или любую другую необходимую сигнализацию мобильного IP.In addition, correspondent agent 6 can be configured so that, if necessary, it transmits a handshake acknowledgment or any other necessary mobile IP signaling.
После обработки обнаруженного обновления привязки мобильного IP, при наличии в пакете других опций или полезной нагрузки, относящихся к немобильному IP, пакет маршрутизируется обычным образом на адресованный узел-корреспондент, например, один из серверов 4а-4n, или «автономный» узел-корреспондент 3 Интернета/сети связи. Для этого содержимое поступившего пакета модифицируется для замены передаточного адреса в поле адреса отправителя собственным адресом мобильного узла 1, указанным либо в элементе кэша привязки, либо возможной опции собственного адреса мобильного IP.After processing the detected mobile IP binding update, if the packet has other options or payload related to non-mobile IP, the packet is routed in the usual way to the addressed correspondent node, for example, one of the servers 4a-4n, or the “stand-alone” correspondent node 3 Internet / network connection. To do this, the contents of the received packet are modified to replace the transfer address in the sender address field with the own address of mobile node 1, indicated either in the binding cache element or a possible option for the own mobile IP address.
Передаточный адрес в поле адреса отправителя пакетов, совпадающий с элементом кэша привязки, можно заменить собственным адресом мобильного узла, полученным из элемента кэша привязки. Это применимо как к пакетам, содержащим опцию обновления привязки, так и ко всем остальным пакетам.The transfer address in the packet sender address field that matches the binding cache element can be replaced by the mobile node’s own address obtained from the binding cache element. This applies to packages containing the binding update option as well as to all other packages.
Для всех поступающих IP-пакетов с собственным адресом мобильного IP, агент-корреспондент 6 можно настроить так, чтобы он либо заменял в опции собственного адреса исходный адрес отправителя собственным адресом, либо, в необязательном порядке, удалял опцию собственного адреса из пакета, если пакет не защищен от модификации. Применительно к последнему случаю заметим, что оставление на месте опции собственного адреса не причиняет никакого вреда соответствующему узлу-корреспонденту, даже если он обрабатывает опцию собственного адреса, поскольку в опции собственного адреса и в поле адреса отправителя содержится один и тот же IP-адрес.For all incoming IP packets with their own mobile IP address, correspondent agent 6 can be configured so that it either replaces the source address of the sender with its own address in the options of its own address, or optionally removes the option of its own address from the packet if the packet is not protected from modification. In the latter case, we note that leaving the own address option in place does no harm to the corresponding correspondent node, even if it processes the own address option, since the same IP address is contained in the own address option and in the sender address field.
Кроме того, если узлы-корреспонденты реализуют обработку опции собственного адреса, предусмотренную техническим описанием мобильного IP, то оставление без изменений опции собственного адреса и сопутствующего IP-адреса отправителя не представляет никакой функциональной опасности, поскольку узел-корреспондент будет использовать собственный адрес в опции собственного адреса как логический адрес отправителя, даже если узел-корреспондент не поддерживает кэш привязки. Для IP-пакетов, отправляемых узлом-корреспондентом обратно на мобильный узел 1, агент-корреспондент 6, опять же, перехватывает отправленные пакеты и либо туннелирует их на мобильный узел 1, как это сделал бы собственный агент, либо добавляет, если пакет не защищен от модификации, заголовок маршрутизации, как это делал бы сам узел-корреспондент, если бы в нем размещался кэш привязки (в соответствии с обычными функциями узла-корреспондента мобильного IP).In addition, if the correspondent nodes implement the processing of the own address option provided for by the technical description of mobile IP, then leaving the original address option and the associated IP address of the sender unchanged poses no functional danger, since the correspondent node will use its own address in the own address option as the logical address of the sender, even if the correspondent node does not support the binding cache. For IP packets sent by the correspondent node back to mobile node 1, correspondent agent 6, again, intercepts the sent packets and either tunnels them to mobile node 1, as its own agent would do, or adds if the packet is not protected from modifications, the routing header, as the correspondent node itself would do if the binding cache was placed in it (in accordance with the usual functions of the correspondent node of the mobile IP).
В случаях, когда мобильный узел 1 сообщается с несколькими узлами-корреспондентами, расположенными по другую сторону от агента-корреспондента 6, можно сделать так, чтобы агент- корреспондент 6 блокировал или ограничивал обработку обновлений привязки после получения первого, поскольку действующая привязка, отображающая один и тот же собственный адрес в адрес узла-корреспондента, уже присутствует.In cases where the mobile node 1 communicates with several correspondent nodes located on the other side of the correspondent agent 6, it is possible to make the correspondent agent 6 block or restrict the processing of binding updates after receiving the first one, since the active binding showing one and the same own address to the address of the correspondent node is already present.
Кроме того, мобильный узел 1, распознающий, что IP-пакеты от дополнительных узлов-корреспондентов поступают не через собственный агент, но маршрутизируются напрямую, можно настроить так, чтобы он не отправлял никаких дополнительных обновлений привязки (даже если мобильный узел в действительности не обменивался обновлением привязки с индивидуальным соответствующим адресом при передаче пакета).In addition, mobile node 1, recognizing that IP packets from additional correspondent nodes do not arrive through its own agent, but are routed directly, can be configured so that it does not send any additional binding updates (even if the mobile node did not actually exchange the update bindings with an individual corresponding address when transmitting a packet).
Согласно вышеописанному, предложенный агент-корреспондент 6 мобильного IP представляет собой сетевой объект, поддерживающий кэш привязки и управляющий обновлениями привязки, относящимися к мобильному IP, и функциями безопасности от имени и вместо, соответственно, самих узлов-корреспондентов. Это позволяет, например, не затрагивать существующие группы серверов и, в то же время, поддерживать прямую маршрутизацию от узлов-корреспондентов на мобильные IP-клиенты. В необязательном порядке, предложенный агент-корреспондент 6 позволяет мобильному хосту управлять только одной привязкой со всем серверным сайтом даже при наличии связи с несколькими узлами-корреспондентами на упомянутом сайте. Предложенный агент-корреспондент 6 также позволяет конструировать устройство агента-корреспондента мобильного IP для включения в серверный сайт и поддержки режима plug-and-play для мобильных клиентов на серверном сайте. Кроме того, функции агента-корреспондента можно интегрировать в другие сетевые элементы, например маршрутизаторы доступа.As described above, the proposed mobile IP correspondent agent 6 is a network entity that supports the binding cache and manages binding updates related to mobile IP and security functions on behalf of and instead of, respectively, the correspondent nodes themselves. This allows, for example, not affect existing server groups and, at the same time, support direct routing from correspondent nodes to mobile IP clients. Optionally, the proposed correspondent agent 6 allows the mobile host to manage only one binding with the entire server site, even if there is a connection with several correspondent nodes on the said site. The proposed correspondent agent 6 also allows the design of a mobile IP correspondent agent device for inclusion in the server site and support plug-and-play mode for mobile clients on the server site. In addition, the functions of a correspondent agent can be integrated into other network elements, such as access routers.
Заметим, что настоящее изобретение не ограничивается никакой конкретной последовательностью сигнализации для управления кэшем привязки, но может использоваться совместно с любой возможной сигнализацией кэша привязки. Таким образом, предпочтительный вариант осуществления можно модифицировать в рамках объема, определяемого прилагаемой формулой изобретения.Note that the present invention is not limited to any particular signaling sequence for managing the binding cache, but can be used in conjunction with any possible binding cache signaling. Thus, a preferred embodiment can be modified within the scope defined by the appended claims.
Claims (25)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004103858/09A RU2272363C2 (en) | 2001-08-16 | 2001-08-16 | Device, method, and system for improved routing in mobile ip network |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004103858/09A RU2272363C2 (en) | 2001-08-16 | 2001-08-16 | Device, method, and system for improved routing in mobile ip network |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2004103858A RU2004103858A (en) | 2005-03-27 |
| RU2272363C2 true RU2272363C2 (en) | 2006-03-20 |
Family
ID=35560351
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004103858/09A RU2272363C2 (en) | 2001-08-16 | 2001-08-16 | Device, method, and system for improved routing in mobile ip network |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2272363C2 (en) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2420905C2 (en) * | 2006-11-17 | 2011-06-10 | Квэлкомм Инкорпорейтед | Methods and apparatus for implementing proxy mobile ip in foreign agent care-of address mode |
| RU2431931C2 (en) * | 2006-12-28 | 2011-10-20 | Нокиа Корпорейшн | Mobile access |
| RU2436250C2 (en) * | 2006-11-17 | 2011-12-10 | Квэлкомм Инкорпорейтед | Method and apparatus for efficient routing in communication networks |
| RU2460244C2 (en) * | 2007-04-25 | 2012-08-27 | Квэлкомм Инкорпорейтед | Routing protocol |
| RU2470484C2 (en) * | 2007-12-17 | 2012-12-20 | Телефонактиеболагет Лм Эрикссон (Пабл) | Base network mobile node redundancy |
| RU2484606C2 (en) * | 2008-01-14 | 2013-06-10 | Квэлкомм Инкорпорейтед | Policy control and charging (pcc) rules based on mobility protocol |
| RU2488237C2 (en) * | 2008-05-22 | 2013-07-20 | Квэлкомм Инкорпорейтед | Systems and methods for multiplexing multiple connections in mobile ip network |
| RU2495548C2 (en) * | 2009-04-24 | 2013-10-10 | Хуавэй Текнолоджиз Ко., Лтд. | Method, device and mobile communication system for providing uninterrupted service |
| US8565216B2 (en) | 2006-06-07 | 2013-10-22 | Qualcomm Incorporated | Methods and apparatus for supporting tunneling related to wireless uplink signaling flows |
| US8565217B2 (en) | 2006-06-07 | 2013-10-22 | Qualcomm Incorporated | Methods and apparatus for supporting tunneling related to wireless downlink signaling flows |
| RU2606053C2 (en) * | 2011-12-29 | 2017-01-10 | Телефонактиеболагет Л М Эрикссон (Пабл) | Method of controlling change in state interconnection node |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1739993A1 (en) * | 2005-07-01 | 2007-01-03 | Siemens S.p.A. | Method for controlling the access to a TDMA wireless channel from nodes of a network of either linear or tree topology |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0924913A1 (en) * | 1997-12-19 | 1999-06-23 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for supporting internet mobility |
| US6195705B1 (en) * | 1998-06-30 | 2001-02-27 | Cisco Technology, Inc. | Mobile IP mobility agent standby protocol |
| RU2172076C1 (en) * | 2000-04-28 | 2001-08-10 | Серебренников Олег Александрович | Process of servicing of terminals with determination of their positions in communication networks |
-
2001
- 2001-08-16 RU RU2004103858/09A patent/RU2272363C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0924913A1 (en) * | 1997-12-19 | 1999-06-23 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for supporting internet mobility |
| US6195705B1 (en) * | 1998-06-30 | 2001-02-27 | Cisco Technology, Inc. | Mobile IP mobility agent standby protocol |
| RU2172076C1 (en) * | 2000-04-28 | 2001-08-10 | Серебренников Олег Александрович | Process of servicing of terminals with determination of their positions in communication networks |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8565216B2 (en) | 2006-06-07 | 2013-10-22 | Qualcomm Incorporated | Methods and apparatus for supporting tunneling related to wireless uplink signaling flows |
| US8565217B2 (en) | 2006-06-07 | 2013-10-22 | Qualcomm Incorporated | Methods and apparatus for supporting tunneling related to wireless downlink signaling flows |
| US8144593B2 (en) | 2006-11-17 | 2012-03-27 | Qualcomm Incorporated | Method and apparatus for efficient routing in communication networks |
| RU2420905C2 (en) * | 2006-11-17 | 2011-06-10 | Квэлкомм Инкорпорейтед | Methods and apparatus for implementing proxy mobile ip in foreign agent care-of address mode |
| RU2436250C2 (en) * | 2006-11-17 | 2011-12-10 | Квэлкомм Инкорпорейтед | Method and apparatus for efficient routing in communication networks |
| RU2431931C2 (en) * | 2006-12-28 | 2011-10-20 | Нокиа Корпорейшн | Mobile access |
| RU2460244C2 (en) * | 2007-04-25 | 2012-08-27 | Квэлкомм Инкорпорейтед | Routing protocol |
| RU2470484C2 (en) * | 2007-12-17 | 2012-12-20 | Телефонактиеболагет Лм Эрикссон (Пабл) | Base network mobile node redundancy |
| US8660045B2 (en) | 2007-12-17 | 2014-02-25 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Mobile core network node redundancy |
| RU2484606C2 (en) * | 2008-01-14 | 2013-06-10 | Квэлкомм Инкорпорейтед | Policy control and charging (pcc) rules based on mobility protocol |
| RU2488237C2 (en) * | 2008-05-22 | 2013-07-20 | Квэлкомм Инкорпорейтед | Systems and methods for multiplexing multiple connections in mobile ip network |
| US8675630B2 (en) | 2008-05-22 | 2014-03-18 | Qualcomm Incorporated | Systems and methods for multiplexing multiple connections in mobile IP network |
| RU2495548C2 (en) * | 2009-04-24 | 2013-10-10 | Хуавэй Текнолоджиз Ко., Лтд. | Method, device and mobile communication system for providing uninterrupted service |
| RU2606053C2 (en) * | 2011-12-29 | 2017-01-10 | Телефонактиеболагет Л М Эрикссон (Пабл) | Method of controlling change in state interconnection node |
| US10708132B2 (en) | 2011-12-29 | 2020-07-07 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Technique for handling a status change in an interconnect node |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2004103858A (en) | 2005-03-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4020576B2 (en) | Packet transfer method, mobile terminal device and router device | |
| Narten et al. | RFC 4861: Neighbor discovery for IP version 6 (IPv6) | |
| EP1340337B1 (en) | Location-independent packet routing and secure access in a short-range wireless networking environment | |
| US7036143B1 (en) | Methods and apparatus for virtual private network based mobility | |
| EP2082329B1 (en) | System and method for redirecting requests | |
| KR100811890B1 (en) | Anycast Routing Method and Device for Guaranteeing Service Flow in Internet System | |
| US7937578B2 (en) | Communications security methods for supporting end-to-end security associations | |
| JP2006086800A (en) | Communication device for selecting source address | |
| EP1407368A4 (en) | SYSTEM AND METHOD FOR LOAD BALANCING IN AD HOC NETWORKS | |
| RU2272363C2 (en) | Device, method, and system for improved routing in mobile ip network | |
| RU2006129488A (en) | DEVICE FOR DYNAMIC NETWORK MANAGEMENT AND METHOD OF DYNAMIC NETWORK MANAGEMENT | |
| EP1421746B1 (en) | Device, method and system for enhanced routing in mobile ip networking | |
| CN102045260B (en) | Message Transmission Method and UTM Equipment in Mobile IPv6 | |
| US20120072513A1 (en) | Method and system for obtaining host identity tag | |
| JP5784234B2 (en) | Generalized dual-mode data transfer plane for information-centric networks | |
| CN101114995A (en) | A routing optimization method and device in a packet mobile network | |
| CN102377829B (en) | Based on the communication means of HIP, system and equipment | |
| Wong et al. | An Architecture for Mobility Support in a Next-Generation Internet | |
| EP4218215A1 (en) | Network layer support for 5g edge computing sticky services | |
| Qiu et al. | A mapping forwarding approach for supporting mobility in networks with identifier/locator separation | |
| US12432137B2 (en) | Network layer support for 5G edge computing sticky services | |
| Bussooa et al. | Performance Evaluation of the Update Messages of Locator Identifier Split Protocols Using an IP Paging Mechanism at the End Networks | |
| KR100416236B1 (en) | Method and system for providing communication | |
| Boshoff et al. | Increasing firewall reliability by recording routes | |
| Dorai et al. | A Novel Architecture-Peer to Peer and Closed Network Mobile Multimedia File Transfer in 4G MIPV6 Network |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110817 |