Address Assignment and Route Selection for IPv6 End-to-End Site Multihoming IPv6 エンドツーエンド サイトマルチホーミング 実現のためのアドレス割当と経路選択 指導教官: 岡部寿男 教授 ネットワークメディア分野 February 19, 2004 大平健司 Public Hearing of Master Thesises 1 はじめに 研究背景: インターネット接続は一般家庭などにも普及し、ライフ ライン化しつつある 研究目的: 家庭ネットワークのような小規模ネットワークのイン ターネット接続を安価だが高信頼なものにする →マルチホーミングによる解決を図る February 19, 2004 Public Hearing of Master Thesises 2 マルチホーミングとは The Internet ISP A 信頼度99%の回線 ISP B 経路情報を すべての上流へ アナウンス 信頼度90%の回線 ×2本 どちらもシステム全体の信頼度は99% マルチホーミング ネットワーク高信頼化技術 の一種 接続回線の複数化 コスト面での優位性 February 19, 2004 古典的マルチホーミング スケーラビリティがない 手動設定項目が多い 高度な知識が必要 → 一般への普及は難しい Public Hearing of Master Thesises 3 本研究の基盤: エンドツーエンドマルチホーミング The Internet ISP A ネットワークへの アドレス割当 各ISPからアドレスを取得 ISP B 経路選択 ISPはマルチホーミングが 下流で行われるかどうか 気にする必要がない スケーラブルな方式 両端末に経路の選択権 →複数ある経路をどのように すればうまく利用できるのか 課題が多い February 19, 2004 Public Hearing of Master Thesises 4 本研究の概要 The Internet Uplink 1 Uplink 2 複数の対外接続を家庭等の ネットワークで共有する場合 ネットワーク内の機器への アドレス割当 経路選択を実現するための ネットワーク層の機能 について、エンドツーエンドマルチ ホーミングへの拡張の形で新しい プロトコルを設計 Internet Draftとして公開 February 19, 2004 Public Hearing of Master Thesises 5 IETF Multi6 WG The Internet ISP A ISP B 経路情報を両 方のISPへ アナウンス ・アドレス体系の木構造を崩し、 経路情報の集約ができない 古典的なマルチホーミング 方式はスケーラビリティが ない スケーラブルなマルチ ホーミングソリューションの 策定を目指す ・経路の選択はルーティング プロトコル任せ 古典的マルチホーミング February 19, 2004 Public Hearing of Master Thesises 6 IETF Multi6 WG: サイトマルチホーミングとは The Internet The Internet ホストマルチホーミング ホスト自身が複数系統の 経路を持つ February 19, 2004 サイトマルチホーミング 外部への複数の経路を家庭 ネットワーク(サイト)全体で 共有 Public Hearing of Master Thesises 7 IETF Multi6 WG: サイトマルチホーミングの課題 どの対外接続を経由させる？ パケットにどのようなアドレスをつける？ ISP Selection / Site Exit Router Selection問題 Ingress Filtering問題 複数の対外接続を同時に利用できないか？ Load Sharing問題 February 19, 2004 Public Hearing of Master Thesises 8 IETF Multi6 WG: 提案されている サイトマルチホーミング手法 Z::z Z::z Z::z ISP A ISP B ISP A Mapping Agent A::x B::x 3. 1. src B::x dst Z::z A::x B::x マッピングエージェント 出口ルータ間トンネリング (Huitema et. al.) (Launois et. al.) • Ingress filtering問題は解決している February 19, 2004 src A::x dst Z::z ISP A ISP B 2. 2. 1. 2. ISP B 1. src B::x dst Z::z A::x B::x パケットリライト (Nordmark et. al.) • Load sharingは解決していない • Single point of failure を抱える Public Hearing of Master Thesises 9 エンドツーエンドマルチホーミング サイトへのアドレス割当 The Internet Multi6 WGでの提案 Ohta et. al.による 経路選択は上位層の役割 ISP A February 19, 2004 ISP B アドレス対を決定することで 経路を選択 経路選択 Public Hearing of Master Thesises 10 エンドツーエンドマルチホーミング のサイトマルチホーミング対応 上位層の対応 上位層の経路選択へのネットワーク層の対応 通信経路(アドレス対)の選択 通信途中でのアドレス変更への対応 各パケットが送信元アドレスに対応したサイト出口 ルータから出るようにし、上位層での選択をフォロー サイト内のアドレス割当 複数与えられるアドレスを自動的に管理 経路表設定と連携 →本研究では下2つの課題を解決した February 19, 2004 Public Hearing of Master Thesises 11 エンドツーエンドマルチホーミング: 経路選択 Address A1 B1 Host B Host A A2 B2 トランスポート層など、ネットワーク層の上位層で行う 1組の送信元・宛先アドレス対が1つの経路に相当 TCP-MH (Matsumoto et. al.) など 本研究ではこれを下支えするためのネットワーク層の機能について整備した February 19, 2004 Public Hearing of Master Thesises 12 成果1: 経路選択実現のための ネットワーク層の機能 A::s ISP C ISP A ISP A ISP B s B::s C::t ISP C t B::t Upper Layer ISP B s t Network Layer 1組の送信元・宛先アドレス対が1つの経路に相当 送信元アドレスに対応したISPを経由 Source Address Based Routingを導入 送信元のみマルチホーミングの時にも複数経路利用 SABR適用をデフォルト経路に限定 - 既存プロトコルへの修正を最小限に サイト外ネットワークへの経路情報はISPへの経路 February 19, 2004 Public Hearing of Master Thesises (デフォルト経路)だけ 13 draft-ohira-assign-select-e2e-multihome-02.txt 成果2: サイト内アドレス割当プロトコル 48bits 16bits Global Routing Prefix Subnet ID ISPから取得 Interface ID NICから 自動生成 IPv6ではアドレス長は128ビット 16ビットをサイト内で管理 IPv6アドレスの典型例 64bits マルチホーミング状態では各ノードは複数アドレスを持つ 構成するリンク数に比例して設定変更の量が増加 手動設定では設定ミスの可能性 経路表設定とも連動させる →アドレス自動割当によりユーザの負担を軽く draft-ohira-multi6-multilink-auto-prefix-assign-00.txt February 19, 2004 Public Hearing of Master Thesises 14 階層的アドレス割当 ISP X The Internet A ISP X A C X:0000::/48 X:0000::/64 ISP Y C ISP Xはサイトに X::/48をdelegate D X:1000::/52 X:1000::/64 B D E F E X:1100::/56 G X:1100::/64 B G February 19, 2004 F サイト内のリンクに出口ルータに近い所から順にアドレスが 割り当てられる 15 Public Hearing of Master Thesises アドレス自動割当プロトコル詳細 16bits Subnet ID 再帰的アドレス割当 p bits q bits 16-p-q bits delegated delegating Link ID DHCPv6 with Prefix Delegation Option 経路表設定との連動 デフォルト経路へのSource Address Based Routing 割当の段が深くなるほどpは増える February 19, 2004 Public Hearing of Master Thesises 16 まとめ 本研究ではIPv6エンドツーエンドサイトマルチホーミン グに関し、 複数の対外接続を家庭などのネットワーク中で 共有する場合の 上位層での経路選択のためのネットワーク層の機能 draft-ohira-assign-select-e2e-multihome-02.txt 経路表設定と連動したサイト内のアドレス割当 draft-ohira-multilink-auto-prefix-assign-00.txt についてのプロトコルを設計し、 Internet DraftとしてIETFに提出 February 19, 2004 Public Hearing of Master Thesises 17
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