FMIPv6 Fast handover for Mobile IPv6

FMIPv6 Fast Handover for Mobile IPv6

작성자 : 이경혜

핸드오버를 미리 수행하기 위한 Fast Handover (FMIPv6)

MIPv6에서는 이동 노드가 핸드오버를 수행할 때에 발생하는 핸드오버 지연으로 인하여 끊김 없는 서비스를 제공하지 못한다. MIPv6에서 이동 노드가 새로운 액세스 포인트를 검색하게 되면 2계층 핸드오버가 수행된 후 3계층 핸드오버가 수행된다. MIPv6에서의 핸드오버 지연을 줄이기 위해 제안된 FMIPv6는 2계층 핸드오버가 발생하기 전에 미리 3계층 핸드오버를 수행하는 방법이다. FMIPv6는 두 가지 문제에 초점을 맞추어 설계되었는데 하나는 이동 노드가 새로운 액세스 포인트를 탐지하자마자 패킷을 보낼 수 있도록 하기 위함이고 다른 하나는 이동 노드의 2계층 핸드오버가 끝나자마자 패킷을 수신할 수 있게 하기 위함이다. 따라서 FMIPv6는 이동 노드가 액세스 라우터 간을 이동하면서 발생하는 핸드오버를 고속으로 수행한다. 주요 객체와 동작 과정은 다음과 같다.

 

2.2.1 FMIPv6 프로토콜의 주요 객체

 

FMIPv6는 Mobile IPv6의 개념을 그대로 수용하고 있으며, 액세스 라우터를 이동 단말의 핸드오프 상황에 따라서 이전 액세스 라우터와 새로운 액세스 라우터의 두 객체로 구분한다.

 

• 이전 액세스 라우터 (Previous Access Router, PAR)
이동 노드가 이동하기 전에 연결되어 있던 이동 노드의 기본 라우터

 

• 새로운 액세스 라우터 (New Access Router, NAR)
이동 노드가 새로운 네트워크로 이동하였을 경우 이동 노드가 연결될 것으로 예상되는 기본 라우터

 

2.2.2 FMIPv6의 기본 동작

 

  FMIPv6에서 이동 노드가 이동하면서 새로운 액세스 포인트를 감지하였을 경우, 이동 노드는 새로운 액세스 포인트가 속한 액세스 라우터의 정보를 인식하게 된다. 만약 새로운 액세스 포인터의 액세스 라우터가 현재 자신이 서비스 받고 있던 액세스 라우터의 정보와 다를 경우, 이동 노드는 핸드오버 발생할 것이라고 예상하게 된다. 이동 노드는 FMIPv6 프로토콜을 수행하기 위하여 현재 자신이 서비스받고 있는 액세스 라우터 (PAR)에게 Router Solicitation for Proxy Advertisement (RtSolPr) 메시지를 전송하여 이웃한 라우터의 정보를 요청한다.

  이동 노드의 PAR은 이웃한 액세스 라우터의 정보를 포함한 Proxy Router Advertisement (PrRtAdv) 메시지를 이동 노드에게 전달한다. 이동 노드는 메시지내에 포함된 새로운 액세스 라우터(NAR)의 프리픽스(Prefix)정보를 사용하여 새로운 서브넷에서 사용할 CoA를 미리 생성한다.
이동 노드는 미리 생성한 CoA와 자신의 HoA를 포함한 Fast Binding Update (FBU) 메시지를 PAR에게 전달한다. PAR은 FBU를 수신한 후 이동 노드의 고속 핸드오버를 수행하기 위하여 NAR에게 Handover Initiate (HI) 메시지를 전송하는데, 이 메시지는 두 가지 역할을 한다. 하나는 NAR에게 메시지에 포함된 이동 노드의 CoA에 대한 주소 중복 검사(Duplicate Address Detection, DAD)를 수행하도록 하기 위함이고 다른 하나는 PAR과 NAR간에 터널을 설정하기 위함이다.
NAR은 HI 메시지에 포함된 CoA에 대한 DAD를 수행한 후, CoA가 해당 서브넷에서 유일한 주소임이 판단되면 Proxy neighbor cache에 이동 노드의 새로운 CoA를 저장한다. NAR은 이동 노드의 PAR에게 DAD의 결과와 터널 설정이 완료되었음을 Handover PAR은 고속 핸드오버를 위한 준비가 완료되었음을 Fast Binding Acknoweldgement (FBAck) 메시지를 전송하여 이동 노드에게 알려준다. 이 후 곧 이동 노드의 2계층 핸드오버가 시작된다.
  이동 노드의 핸드오버가 수행되는 동안, 이동 노드에게 보내는 모든 패킷들은 이동 노드의 이전 CoA로 전송되므로 이를 전송받은 PAR은 터널을 통하여 이동 노드의 새로운 CoA로 패킷들을 전달한다. 이동 노드의 새로운 CoA에 대한 Proxy역할을 수행하는 NAR은 이동 노드의 패킷들을 버퍼링하여 저장한다. 이러한 작업들은 이동 노드의 핸드오버가 완료된 후 이동 노드가 자신의 HA에게 새로운 CoA를 등록하기 전까지 수행되므로, MIPv6에서와는 달리 핸드오버가 수행되는 동안에 전달되는 패킷의 손실을 줄일 수 있다.
  이동 노드의 핸드오버가 완료된 후, 이동 노드는 새로운 액세스 라우터에게 바로 Fast Neighbor Advertisement (FNA) 메시지를 전송하여 자신의 핸드오버가 완료되었음을 알려준다. NAR은 이동 노드의 새로운 CoA에 대한 Proxy Neighbor Cache의 entry를 삭제하고 Neighbor Cache에 CoA를 저장한 후, 버퍼링되었던 패킷들을 이동 노드에게 전달하여 준다. 그러므로 이동 노드는 핸드오버가 완료된 후 바로 새로운 CoA를 사용할 수 있으며, MIPv6에 명시된 대로 자신의 HA와 상대 노드들에게 위치 등록을 할 수 있게 된다. 그림 [1]는 FMIPv6의 기본 동작 과정을 나타내고 있다.

[출처] RFC 4068 - Fast Handover for Mobile IPv6|작성자 요셉처럼