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(P)MIPv6 Binding Message Formats

RFC6275(MIPv6)의 6.1 Mobility Header에서는 BU 메시지를 포함한 Mobility Header에 대해 서술하고, RFC5213(PMIPv6)의 8. Message Formats에서는 이 메시지들의 확장을 정의한다. 이 포스팅에서는 대표적인 메시지 3개에 초점을 두어 정리하여 올린다. 이해의 도움을 위해, IPv6의 Option Header의 도식을 첨부한다. Binding 관련 메시지는, 목적지에서만 처리가 되는, Destination Option으로 전송이 되는데, 이것은 Hop-by-Hop Option Header와 동일한 형태를 갖는다. 윗쪽의 그림이 IPv6의 일반적인 헤더, 그리고 아래의 그림이 Option 헤더의 모습이다. 이것을 보고 아래 내용을 본다면 전체적인 그림이 그려질 것이다.



[그림 1] IPv6 패킷과 Header와의 관계


[그림 2] MIPv6 Mobility Header 


Mobility Header는 바인딩의 생성과 관리와 관련한, MN, CN, HA에서 사용되는 확장 헤더이며 이전 헤더에서 Next Header가 135로 표기됨으로서 명시되어 [그림 2]와 같이 표현된다.


Payload Proto : Mobility Header 다음에 나올 헤더의 type에 대해 표기(=next header field)

MH Type : 특정 mobility message의 type을 명시한다 RFC6275에서는 Binding Refresh Request Message, Home Test Init Message, Care-of Test Init Message, Home Test Message, Care-of Test Message, Binding Update Message, Binding Acknowledgement Message, Binding Error Message 가 정의되어 있다.


1. Binding Update Message(BU) / Proxy Binding Update Message(PBU)


[그림 3] Proxy Binding Update Message


BU 메시지는 MN이 다른 노드들에게 자신의 새로운 CoA를 알리기 위해 사용된다. MH(Mobility Header) Type 값이 5로 설정되며 이때 [그림 3]과 같은 형태를 보인다. 

Acknowledge (A) : BU의 처리 후 BAck을 받을 수 있도록 하기 위해 송신 MN에 의해 설정된다.

Home Registration (H) : 송신MN에 의해 설정되어, 수신하는 노드가 현재 노드의 HA로 동작하도록 한다. 이 메시지를 포함하는 패킷의 목적지는 MN의 HoA와 동일한 서브넷 prefix를 가져야 한다.

Link-Local Address Compatibility (L) : MN에 의해 보고된 HoA가 MN의 link-local 주소와 동일한 Interface Identifier를 가지고 있을 때 설정된다.

Key Management Mobility Capability (K) : 이 플래그가 설정되지 않게 되면, MN과 HA사이에 IPsec 관계가 해지된다. IPsec이 지속되어 사용되어야 한다는 점을 감안할 때, IPsec를 사용하기 위해서는 연결이 다시 설정되어야 한다. 수동 IPsec이 사용될 경우에는 플래그는 설정되지 않아야 한다. 이 플래그는 HA에게 보내지는 BU에서만 유효하며 다른 BU에서는 설정되지 않아야 한다. CN의 경우는 이 플래그를 무시한다.


PMIPv6의 경우 : 

MAG에서 LMA로 보내지는 BU 메시지는 PBU라고 불리며 새로운 플래그 P(Proxy Registration Flag)가 추가된다. 나머지 부분은 기존의(RFC3775-MIPv6, R:RFC3963-NEMO, M:RFC4140-HMIPv6)정의와 동일하다. P 플래그는 LMA에게 BU메시지가 Proxy Registration절차를 위한 것이라는것을 나타낸다. 이 플래그는 Proxy Registration에는 1, MN에 의한 Direct Registration인 경우는 0으로 설정되어야 한다.

Mobility Options에 들어가는 내용과 구조는 RFC3775의 6.2장에 기술되어있다. 아래의 이동성 옵션들이, 순서에 관계없이 추가되어 처리가능하다. HNP(Home Network Prefix)옵션은 메시지내에 하나 이상 추가될 수 있다. 이것은 아래 PBAck에서도 동일하게 적용된다.

Mobile Node Identifier option, Home Network Prefix option, Handoff Indicator option, Access Technology Type option, Timestamp option, Mobile Node Link-layer Identifier option, Link-local Address option


2. Binding Acknowledgement Message(BAck) / Proxy Binding Acknowledgement Message(PBAck)


[그림 4] Proxy Binding Acknowledgement Message


BAck은 BU에 대한 응답으로서, MH type값은 6으로 설정된다. Status값으로 설정되는 대표적인 값은 다음과 같다:

0 Binding Update accepted

1 Accepted but prefix discovery necessary

128 Reason unspecified

131 Home registration not supported

134 Duplicate Address Detection failed

174 Invalid Care-of Address


PMIPv6의 경우 :

LMA에서 MAG으로 보내지는 BAck 메시지는 PBAck라고 불리며, 새로운 플래그 P(Proxy Registration Flag)가 추가된다. 나머지 부분은 기존의(RFC3775-MIPv6, R:RFC3963-NEMO)정의와 동일하다. P 플래그는 Proxy Registration을 처리할 수 있는 LMA가,  PBU메시지를 처리하였다는 것을 나타낸다. 이 플래그는 이에 상응하는 PBU에서의 플래그가 1로 설정된 경우에만 1의 값을 갖는다.


3. Home Network Prefix Option(PMIPv6)

[그림 5] Home Network Prefix Option


새로운 옵션인 HNP옵션은 LMA와 MAG사이에 교환되는, PBU와 PBAck 메시지와 함께 사용된다. 이 옵션은 MN의 HNP정보를 교환하는데 사용된다. 메시지 내에는 여러개의 HNP 옵션이 포함될 수 있다.

Type : 22

Length : 18(type, length 필드를 제외한 옵션의 길이)

Reserved : 현재 사용되지 않으며, 송신자는 이를 0으로 초기화 하고 수신자는 이를 무시한다.

Prefix Length : 옵션내에 포함된 IPv6 prefix의 길이.

Home Network Prefix : MN의 IPv6 HNP 정보를 담는다.


[그림 6] Router-Assisted Smooth Handovers



IPv6수신자들이 MN과 통신하면서 MN의 바인딩 정보를 동적으로 알아내고 저장하기 위해서 IPv6에서 사용하는 4가지 새로운 destination option 들은 다음과 같다. 이 제어 메시지들은 일반 데이터그램 내에 piggybacking 될 수도 있고 필요에 따라 stand-alone 으로 전송될 수도 있다.

Binding Update(BU) : MN이 HA와 CN에게 자신의 CoA를 알리기 위해 사용

Binding Acknowledgement(BAck) : HA는 MN에게 BU에 대한 응답으로 BA를 전송한다

Binding Request (BR) : CN이 MN에게 BU를 요구할 때 전송한다. MN은 바인딩 정보의 lifetime이 종료하기 전에 새로운 BU 를 전송해야 하는데, CN이 타이머가 거의 종료하려 할 때까지 MN으로부터 BU를 받지 못한 경우에 MN에게 BR을 보내 BU를 요구한다.

Home Address: MN이 외부네트워크에서 CN과 통신할 때 Datagram의 근원지 주소로 자신의 CoA를 사용하며, Home address option을 사용하여 HoA에 대한 정보를 CN에게 전달해줄 수 있다. 이에 대한 사항은 Route Optimization : 라우팅 경로 최적화 에서 확인할 수 있다.


그림출처 : 

[그림 1] : TCP/IP Protocol Suite 3rd Edition, Figure 27.17, 27.19]

[그림 2] : RFC6275 : Mobility Support in IPv6

[그림 3-5] : RFC5213 : Proxy Mobile IPv6

[그림 6] : [16] Introduction to MIPv6, IIS5711: Mobile Computing and Broadband Networking Laboratory CIS, NCTU, 2004-p.23

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