Mobile IP 란,
위치에 상관없이 할당되는 이동 IP 로, 이동할 때에도 연결(Connection)을 유지한 상태로 데이터를 송수신 하기 위한 방법이다.
Mobile IP 주소지정 (Addressing)
Mobile IP의 주소지정은 IP 프로토콜을 사용하여 이동통신을 할때 해결되어야 할 가장 중요한 문제로, 정지호스트(Stationary Hosts)의 경우 아무 문제 없이 사용 가능하지만, 다른 장소로 이동하여 네트워크 주소가 변하면 기기에 연결되어 있던 주소는 유효하지 않게 된다.
이동호스트(Mobile Hosts)를 통해 이동에 따라 네트워크가 달라지면 IP 주소도 변경되게 해야한다.
① 주소 변경
- 호스트가 다른 네트워크로 갈때, 자신의 주소도 변경하도록 하는 것으로, 이때 새로운 주소 획득은 DHCP를 이용한다.
- 하지만 이에 따라 구성 파일이 변경되어야 하고, 호스트가 다른 네트워크로 갈 때마다 재부팅이 필요하고, 다른 호스트들이 변경된
내용을 알수 있도록 DNS 테이블이 변경되어야 하는 단점이 있다.
② 두 개의 주소 사용
- 가장 현실적인 해결책으로 홈 주소(Home Address)와 보조 주소(Care of Address)를 가진다.
Mobile IP 에이전트 (Agent)
○ 홈 에이전트 (HA : Home Agent)
- 일반적으로 이동호스트의 홈 네트워크에 연결된 라우터
- 원격호스트가 이동호스트에게 패킷을 보낼 때, 홈 에이전트는 이동호스트를 대신하여 동작함.
- 패킷을 수신하여, 이 패킷을 외지 에이전트(foreign agent)로 전달 = 프록시 ARP
○ 외지 에이전트 (FA : Foreign Agent)
- 일반적으로 외지 네트워크에 연결된 라우터
- 홈 에이전트로 받은 패킷을 이동호스트에게 전달
- 이동호스트가 외지 에이전트로 동작할 수 있음
○ 이동호스트(Mobile Host)가 외지 에이전트(Foreign Agent)로 동작
- 조건 : 이동호스트가 DHCP 등을 이용하여 CoA를 수신할 수 있어야 함.
외지 에이전트에 구현되어 있는 소프트웨어 요소를 필요로 함
- 이 때의 CoA를 동 위치의 의탁주소(co-location CoA)라고 함
- 두 개의 주소가 응용 프로그램들에 투명(Transparent)해야 함
Mobile IP 세 단계 (Three Phases)
○ 세 단계 (Three Phases)
- 이동 호스트는 세단계 과정을 거침
- 1단계 : 에이전트 발견 (Agent Discovery)
- 2단계 : 등록 (Registration)
- 3단계 : 데이터 전송 (Data Transfer)
○ 에이전트 발견 (Agent Discovery)
- 이동 호스트는 자신의 홈 네트워크를 떠나기 전에 홈 에이전트의 주소를 알아야 함
- 이동 호스트는 외지 네트워크에 들어간 후 외제 에이전트를 발견해야 함
- 광고(Advertisement), 간청(Solicitation) 메시지를 사용
- 에이전트 광고(Agent Advertisement)
= ICMP 라우터 광고메시지 사용
= 외지 에이전트는 패킷에 에이전트 광고를 추가할 수 있음 (Piggyback)
- 에이전트 간청(Agent Solicitation)
= 이동호스트가 다른 네트워크로 이동한 후에도 에이전트 광고를 수신하지 못했을 경우에는 에이전트 간청메시지를 전송
○ 등록 (Registration)
- 이동호스트는 외지 네트워크로 이동하고 외지 에이전트를 발견한 후에는 등록을 해야함
- 요구 사항
① 외지 에이전트에 등록
② 홈 에이전트에 등록(이동호스트 대신 외지에이전트가 수행)
③ 등록만료시, 등록을 갱신해야함 (전원이 나가거나 기타 이상이 생긴 상태로 이동을 하게 되면 정상적인 통신 불가)
④ 홈 네트워크로 다시 돌아오면 등록을 취소해야 함
- 등록 요청(Registration Request)
= 이동호스트가 외지에이전트에게 요청메시지 전송
= 외지 에이전트는 위 요청메시지를 수신하고 등록한 후, 홈 에이전트에게 전달함
= 즉, 홈에이전트는 외지에이전트의 주소를 획득
○ 데이터전송 (Data Transfer)
- 에이전트 발견과 등록 이후, 이동호스트는 원격호스트와 통신 가능
① 원격호스트로부터 홈에이전트에게 데이터전달
= 이때, 원격 호스트는 발신지(송신자) 주소로 자신의 주소를 사용
= 목적지(수신자) 주소로 이동호스트의 홈 주소를 사용
= 위 패킷은 홈에이전트에 의해 가로채짐 (프록시 ARP 기술)
② 홈에이전트로부터 외지에이전트에게로 데이터전달
= 홈에이전트는 터널링 개념을 이용하여 외지에이전트로 패킷전송
= 이때, 홈에이전트는 발신지(송신자) 주소로 홈에이전트의 주소를 사용
= 목적지(수신자) 주소로 외지에이전트의 주소를 사용
③ 외지에이전트로부터 이동호스트에게 데이터전달
= 외지에이전트가 홈에이전트로부터 패킷을 수신하면 외지에이전트는 원래 패킷을 추출
= 외지에이전트는 등록테이블을 참조하여 이동호스트의 CoA를 발견
= 외지에이전트는 이동호스트에게 원래 패킷을 전달
④ 이동호스트로부터 외지에이전트에게 데이터전달
= 이동호스트가 원격호스트에게 패킷전송을 할때, 평소와 같은 방법 이용
= 발신지(송신자) 주소로 자신의 홈 주소를 사용
= 목적지(수신자) 주소로 원격 호소트의 주소를 사용
○ 투명성 (Transparency)
- 위의 데이터 전송과정 중, 원격호스트는 이동호스트의 이동에 대해 인식못함
- 원격 호스트는 패킷 전송시, 목적지(수신자) 주소로 이동호스트의 홈 주소를 사용하기 때문
- 원격 호스트는 패킷 수신시, 이동호스트의 홈 주소가 포함된 패킷을 수신
- 따라서, 이동 호스트의 이동은 투명(Totally Transparent)하게 됨
Mobile IP의 비효율성
○ 더블 크로싱 (Double Crossing)
- 원격 호스트가 자신과 같은 네트워크로 이동한 이동호스트에게 패킷을 보낼 때 발생
- 원격 호스트가 이동호스트의 이동에 대해 인식하지 못하는 투명성(Transparency) 관련이 있음
○ 삼각형 라우팅 (Triangle Routing)
- 원격 호스트와 이동 호스트가 같은 네트워크에 연결되어 있지 않은 경우에 발생
- 더블 크로싱과 마찬가지로 투명성과 관련이 있음.
○ 해결방법
- 원격 호스트가 이동 호스트의 홈 주소와 CoA를 바인드(Bind) 하는 것
① 홈 에이전트가 원격 호스트로부터 패킷을 받음
② 이동 호스트로 전달함과 동시에 바인딩 갱신 패킷을 원격 호스트로 전달
③ 원격 호스트는 캐쉬에 바인딩 갱신 패킷의 내용을 보관, 이후부터는 바로 이동 호스트로 패킷전송
- 이동 호스트가 다른 네트워크로 이동하면, 홈에이전트는 원격호스트에게 경고패킷을 전송




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