Proxy Mobile IPv6 (o PMIPv6 , o PMIP ) es un protocolo de gestión de la movilidad basado en la red estandarizado por IETF y se especifica en RFC 5213. Es un protocolo para construir una tecnología común y de acceso independiente de las redes centrales móviles, que se adapta a diversas tecnologías de acceso como como arquitecturas de acceso basadas en WiMAX, 3GPP, 3GPP2 y WLAN. Proxy Mobile IPv6 es el único protocolo de gestión de movilidad basado en red estandarizado por IETF.
Introducción
Gestión de movilidad basada en red permite la misma funcionalidad que Mobile IP, sin ninguna modificación del host TCP / IP Pila de protocolo . Con PMIP, el anfitrión puede cambiar su punto de conexión a Internet sin cambiar su dirección IP . A diferencia del enfoque de IP móvil, esta funcionalidad es implementada por la red, que es responsable de rastrear los movimientos del host e iniciar la señalización de movilidad requerida en su nombre. Sin embargo, en caso de que la movilidad involucre diferentes interfaces de red, el host necesita modificaciones similares a la IP móvil para mantener la misma dirección IP en diferentes interfaces.
El elemento de estudio "SaMOG" (Movilidad S2a basada en GTP) en 3GPP define el interfuncionamiento entre el núcleo de paquetes móviles y una red de acceso WLAN confiable ( 3GPP TR 23.852 ). La interfaz que define SaMOG para este interfuncionamiento es la interfaz 3GPP S2a GTP.
Modelos de implementación de IPv6 móvil de proxy
+ -------- + _ ---- _ | + -------- + _ ---- _ | | _ () _ | | | _ () _ | | ---- (Internet) | | | ---- (Internet) | (LMA) | (_ _) | | (LMA) | (_ _) | | '----' | | | '----' + -------- + | + -------- + | | | - - --- - - | _ ---- _ - - | _ () _ - - | (internet) - Red IP - | (_ _) - - | '----' - - | | - - --- - - | + ----------- + / \ | | MAG | ---- + ------------- + + ------------- + | + ----------- + | --- (Encadenamiento de sesiones) | | | | | | LMA | ---- | MAG | | MAG | | + ----------- + | | | | | | + ------------- + + ------------- + | _ ---- _ | | | | | _ () _ + ----- + + ----- + + ----- + + ----- + | - (Red IP) - | AP | | AP | | AP | | AP | | | (_ _) | | (L2) | | (L2) | | (L2) | | (L2) | | | '----' | + ----- + + ----- + + ----- + + ----- + | + ----- + + ----- + . . . . | | MAG | | MAG | / \ / \ / \ / \ | + ----- + + ----- + MN | / \ | Minnesota | Proxy Mobile IPv6: modelo de dominio plano | Proxy Mobile IPv6: Encadenamiento de dominios |
Propiedades clave de la tecnología Proxy Mobile IPv6
- Basado en estándares abiertos de Internet
- Sin requisitos de software de cliente
- Continuidad de la dirección IP
- Continuidad de la sesión en itinerancia dentro de un dominio de tecnología de acceso único
- El nodo móvil puede ser un cliente IPv4, un cliente IPv6 o un cliente de doble pila.
- La red de transporte entre LMA (Local Mobility Anchor) y MAG (Mobile Access Gateway) puede ser IPv4 o IPv6
- El túnel entre el LMA y el MAG es un túnel compartido
- El túnel entre LMA y MAG puede basarse en GRE o IP-in-IP
- Sin fragmentación de paquetes, ya que PMIP anuncia valores de MTU ajustados en el lado del acceso
- Protocolo extremadamente ligero, la función MAG se puede implementar en un punto de acceso de bajo costo
- Latencia mínima de traspaso
- La semántica de señalización se basa en IPv6, pero se puede habilitar en una red IPv4
- La señalización PMIPv6 se puede proteger utilizando el modo de transporte IPsec estándar ESP
- Apoyo natural a la movilidad del cliente. La LMA es un agente doméstico IPv6 móvil
- Interfaz de protocolo compatible con la arquitectura 3GPP LTE
- Pegamento de protocolo estándar para vincular dominios de tecnología de acceso
- Participación de toda la industria en la estandarización
- Adoptado en arquitecturas 3GPP, WiMAX y 3GPP2
- Agregación de tráfico central para carga, cumplimiento de políticas, cumplimiento de LI y DPI
- Compatible con todas las pasarelas de datos de paquetes LTE 3GPP (función LMA en la pasarela PDN)
- Prueba del futuro
Proxy Mobile IPv6: descripción general de la tecnología
Entidades funcionales
La arquitectura PMIPv6 define las siguientes entidades funcionales:
- Ancla de movilidad local ( LMA )
- Puerta de enlace de acceso móvil ( MAG )
- Nodo móvil ( MN )
- Nodo corresponsal ( CN )
Flujos de llamadas de mensajería
Operación del protocolo
- Un host móvil ingresa a un dominio PMIP
- Una puerta de enlace de acceso móvil en ese enlace verifica la autorización del host
- Un host móvil obtiene una dirección IP
- Una puerta de enlace de acceso móvil actualiza un ancla de movilidad local sobre la ubicación actual de un host
- Tanto MAG como LMA crean un túnel bidireccional
- Una puerta de enlace de acceso móvil envía un mensaje de anuncio de enrutador a MN con Care-of-Address
Autenticación de acceso
- Autenticación de acceso e identidad del nodo móvil
- Perfil de política del nodo móvil
- Colocación MAG y Authenticator
Consideraciones de Seguridad
- Seguridad del plano de control
- Seguridad del plano de datos
Asignación de dirección
- Asignación de direcciones IPv4 a través de DHCPv4
- Autoconf sin estado para IPv6
Proxy Mobile IPv6: aplicaciones tecnológicas
- Soporte de descarga de tráfico IP selectivo con Proxy Mobile IPv6
- Gestión de movilidad basada en red en un dominio local (dominio de tecnología de acceso único)
- Transferencias entre tecnologías a través de dominios de tecnología de acceso (p. Ej., LTE a WLAN, eHRPD a LTE, WiMAX a LTE)
- Agregación de acceso que reemplaza a L2TP, Static GRE, arquitecturas basadas en CAPWAP, para integración y movilidad 3G / 4G
Soporte de descarga selectiva de tráfico IP (SIPTO) con Proxy Mobile IPv6
Los operadores móviles de hoy se enfrentan a dos desafíos fundamentales:
- Hay disponibilidad de una cantidad finita de espectro con licencia, lo que limita el número de nodos móviles que pueden estar activos en un momento determinado de la macro red. Esto está demostrando ser un problema importante en áreas de alta densidad, como la ciudad de San Francisco.
- El crecimiento exponencial del tráfico de datos móviles está creando importantes problemas de capacidad en el núcleo de paquetes móviles.
Para abordar estos desafíos de escalamiento, los operadores móviles están explorando nuevos enfoques tecnológicos para expandir su cobertura de red mediante la integración de tecnologías de acceso alternativas en un núcleo móvil común. Específicamente, las redes LAN inalámbricas basadas en los estándares IEEE 802.11 se muestran muy prometedoras.
En segundo lugar, para abordar el problema del crecimiento masivo del tráfico de datos móviles, los operadores móviles están explorando nuevas formas de descargar algunos de los flujos de tráfico IP en el borde de acceso WLAN más cercano dondequiera que haya un punto de intercambio de tráfico de Internet, en lugar de transportarlo todo. camino al ancla de movilidad en la red doméstica. No es necesario enrutar todo el tráfico IP a la red doméstica; parte del tráfico no esencial que no requiere soporte de movilidad IP se puede descargar en la puerta de enlace del borde de acceso. Este enfoque proporciona un mayor apalancamiento y un uso eficiente del núcleo de paquetes móviles con una mayor capacidad general de la red y reduciendo los costos de transporte. Enfoques como la opción de descarga de tráfico IP selectivo pueden proporcionar la semántica de descarga básica.
Cómo implementar Proxy Mobile IPv6
Puerta de enlace de acceso móvil
Bloque funcional | Requisito | API de plataforma | Descripción |
---|---|---|---|
Controlador de gatillo | Eventos: MN-ATTACHED, MN-DETACHED Parámetros: Mac-Address, MN-Id (si está presente) | API de Linux - TBD | Este bloque funcional es necesario para detectar los desencadenantes relacionados con la conexión, desconexión, configuración de direcciones y eventos relacionados con el descubrimiento de enrutadores del nodo móvil. Los disparadores de red, el mensaje ARP para la dirección MAC del enrutador predeterminado, el mensaje ARP gratuito, el mensaje de solicitud DHCP, los mensajes IPv6 ND son los posibles disparadores para que el MAG inicie la señalización PMIPv6. En algunos casos, el disparador también puede basarse en la detección de una nueva dirección MAC en el enlace de acceso por otros medios específicos de la capa de enlace. Consulte: RFC 5844, RFC 5213, RFC 4436, RFC 5227. La identidad del nodo móvil en estos activadores es siempre la dirección Mac, excepto para DHCPv4, donde la opción de identificador de cliente puede ser potencialmente el identificador de nodo móvil (si se establece por el cliente o un nodo de tránsito como un punto de acceso o un controlador WLAN). |
Gestión de identidad | GET-MN-Identidad. Parámetros: Dirección Mac, MN-Id | TBD | La identidad del nodo móvil está vinculada a la autenticación de acceso. Cuando el nodo móvil que utiliza mecanismos 802.1x / EAP completa la autenticación de acceso, se conoce su identidad utilizada para la autenticación y la correspondiente dirección Mac del MN. Si la función del autenticador de acceso y el MAG se colocan funcionalmente en el mismo nodo, es interno a la implementación cómo se obtiene ese mapeo entre la identidad del nodo móvil y su identificador de capa de enlace / Mac. También es posible que estas funciones estén alojadas en diferentes nodos de red (p. Ej., Autenticador en el AP y MAG en el controlador de LAN inalámbrica / enrutador de primer salto), pero con alguna interfaz de protocolo entre los dos nodos, que permite la MAG para obtener la identidad del nodo móvil. Consulte la Sección 6.6, RFC 5213. Al utilizar la dirección Mac como el MN-Id, es necesario comprender las implicaciones de seguridad y la dirección Mac en el perfil de la política. |
Perfil de política | GET-MN-Profile. Parámetros: MN-Id | TBD | El perfil de política de nodo del móvil identifica las preferencias de servicio para un nodo móvil determinado. Los parámetros como el dominio PMIPV6, la dirección IP de LMA, 3GPP APN, etc., están presentes en el perfil. Consulte la Sección 6.2, RFC 5213. Este perfil generalmente se encuentra en un almacén de políticas central, como AAA, o también se puede configurar localmente. Consulte el borrador de PMIPv6 RADIUS o PMIPv6 Diameter Interface (RFC 5779). |
Señalización PMIPv6 | Mensajes PBU / PBA | TBD | Las opciones que se requieren en el mensaje de PBU son a.) Opción de prefijo de red doméstica b.) Opción de solicitud de dirección de casa IPv4 c.) Opción de tipo de tecnología de acceso d.) Opción de identificador de capa de enlace e.) Opción de indicador de transferencia. Otros parámetros opcionales como la opción de selección de servicio para transportar la información de APN 3GPP, la opción de información de red de acceso, la opción de descarga de tráfico IPv4 y cualquier opción específica del proveedor. Consulte la Sección 8 (RFC 5213). Sección 3 (RFC 5844), Sección 3 (RFC 5094), Sección 3 (RFC 5149). La PBU es solo un mensaje MIPv6 BU. Cualquiera de las implementaciones de código abierto de MIPv6 se puede utilizar como biblioteca de mensajería después de agregar las nuevas opciones. |
Interacciones DHCPv4 | Obtener-dirección-IP-de-LMA, asignar-dirección-IP-a-MN. Parámetros: MN-Id, dirección Mac, dirección de casa IPv4, máscara de subred, dirección del enrutador predeterminado | Ejemplo | El nodo móvil obtiene su dirección IPv4 mediante DHCPv4. RFC-5844 admite dos modos de configuraciones DHCP, el servidor DHCP ubicado en el MAG y el relé DHCP ubicado en el MAG. La implementación de la ubicación del servidor DHCP (minimalista) en el MAG es el enfoque más simple. Las interacciones necesarias son la capacidad de influir en el servidor DHCP para asignar una dirección IPv4 que el MAG obtuvo de LMA sobre el plano de señalización PMIPv6. Cuando hay una solicitud de descubrimiento de DHCP desde el nodo móvil, el servidor DHCP debe activar el MAG y el MAG debe devolver la dirección IP después de completar la señalización PMIPv6 con el LMA del nodo móvil. El servidor DHCP debe asignar la dirección IP que obtiene del LMA. El MAG también debería poder responder a cualquier solicitud de ARP para la dirección del enrutador predeterminado. |
Gestión de túneles | Crear túnel, eliminar túnel. Parámetros: tipo de encapsulación, dirección de origen IP, dirección de destino IP | Ejemplo | Las especificaciones de PMIPv6 admiten los modos de encapsulación GRE, IP-in-IP. En otras palabras, las encapsulaciones del túnel pueden ser IPv4-GRE, IPv6-GRE, IPv4 e IPv6. El paquete de carga útil puede ser IPv4 o IPv6, transportado con el encap de túnel negociado. El paquete de código abierto de Linux, IPRoute2, admite ambos modos de encapsulación. |
Reenvío de IP | Agregar-ruta-túnel-IPv4, eliminar-ruta-túnel-IPv4, agregar-ruta-política-túnel-inversa-ruta, eliminar-ruta-política-túnel-inversa-ruta. Parámetros: Dirección IPv4, Prefijo IPv6, Id. De interfaz de túnel, Id. De interfaz de MN-MAG. | TBD | El MAG debe garantizar que todos los paquetes IPv4 o IPv6 del nodo móvil que utilizan las direcciones IP asignadas por el LMA se realicen en túnel inverso a través del túnel LMA PMIPv6. Normalmente, una ruta PBR vinculada a la dirección MAC, la dirección IPv4 de origen, el prefijo IPv6 de origen en los encabezados del paquete se puede utilizar para seleccionar el paquete para el túnel inverso. Cuando el enrutamiento local está habilitado, se necesitan algunas optimizaciones. |
Ancla de movilidad local
Bloque funcional | Requisito | API de plataforma | Descripción |
---|---|---|---|
Modelo de proxy | TBD | TBD | Amplíe el agente doméstico MIPv6 de código abierto para que sea compatible con PMIPv6 |
Modelo de direccionamiento | TBD | TBD | TBD |
Modelo de seguridad | TBD | TBD | TBD |
Estructuras de datos | TBD | TBD | Amplíe la tabla BCE con nuevos parámetros, defina nuevas opciones de movilidad PMIPv6 |
Implementaciones Proxy Mobile IPv6
Especificaciones de Proxy Mobile IPv6
Estándares de Internet (IETF)
- S. Gundavelli, K. Leung, V. Devarapalli, K. Chowdhury y B. Patil "Proxy Mobile IPv6", RFC 5213, agosto de 2008
- R. Wakikawa y S. Gundavelli, "IPv4 Support for Proxy Mobile IPv6", RFC 5844, mayo de 2010
- A. Muhanna, M. Khalil, S. Gundavelli y K. Leung, "Opción clave de encapsulación de enrutamiento genérico (GRE) para proxy móvil IPv6", RFC 5845, junio de 2010
- A. Muhanna, M. Khalil, S. Gundavelli y K. Leung, "Binding Revocation for IPv6 Mobility", RFC 5846, junio de 2010
- V. Devarapalli, R. Koodli, H. Lim, N. Kant, S. Krishnan & J. Laganier, "Heartbeat Mechanism for Proxy Mobile IPv6", RFC 5847, junio de 2010
- S. Gundavelli, M. Townsley, O. Troan y W. Dec, "Address Mapping of IPv6 Multicast Packets on Ethernet", RFC 6085, enero de 2011
- T. Schmidt, M. Waehlisch, S. Krishna, "Implementación básica para soporte de escucha de multidifusión en IPv6 móvil de proxy", RFC 6224, abril de 2011
- J. Korhonen & V. Devarapalli, "Local Mobility Anchor (LMA) Discovery for Proxy Mobile IPv6", RFC 6097, febrero de 2011
- J. Korhonen, J. Bournelle, K. Chowdhury, A. Muhanna, U. Meyer, "MAG & LMA Interactions with Diameter Server", RFC 5779, febrero de 2011
- V. Devarapalli, A. Patel & K. Leung, "Mobile IPv6 Vendor Specific Option", RFC 5094, diciembre de 2007
- J. Korhonen, S. Gundavelli, H. Yokota y X. Cui, "Dynamic LMA Assignment Support in Proxy Mobile IPv6", RFC 6463, diciembre de 2011
- F. Abinader, S. Gundavelli, K. Leung, S. Krishnan y D. Premec, "Bulk Registration Support in Proxy Mobile IPv6", RFC 6602, abril de 2012
- F. Xia, B. Sarikaya, J. Korhonen, S. Gundavelli y D. Damic, "RADIUS Support for Proxy Mobile IPv6", RFC 6572, abril de 2012
- G. Keeni, K. Koide, S. Gundavelli y R. Wakikawa, "Proxy Mobile IPv6 Management Information Base", RFC 6475, enero de 2012
- M. Liebsch, S. Jeong & Q. Wu, "Declaración de problema de enrutamiento localizado", RFC 6275, junio de 2011
- S. Krishnan, R. Koodli, P. Loureiro, Q. Wu & A. Dutta, "Localized Routing for Proxy Mobile IPv6", RFC 6705, septiembre de 2012
- S. Gundavelli, X. Zhou, J. Korhonen, R. Koodli, G. Feige, "Opción de descarga de tráfico IPv4 para IPv6 móvil proxy (SIPTO)" RFC 6909, abril de 2013
- S. Gundavelli, J. Korhonen, M. Grayson, K. Leung y R. Pazhyannur, "Opción de información de red de acceso para PMIPv6", RFC 6757, octubre de 2012
- X. Zhou, J. Korhonen, C. Williams y S. Gundavelli, "Delegación de prefijo para PMIPv6", RFC 7148 febrero de 2014
- S. Gundavelli, "Identificador de interfaz IPv6 reservado para proxy móvil IPv6", RFC 6543 marzo de 2012
- M. Liebsch, P. Seite, H. Yokota, J. Korhonen & S. Gundavelli, "QoS Support for Proxy Mobile IPv6", RFC 7222 Abril de 2014
- S. Krishnan, S. Gundavelli, M. Liebsch, H. Yokota & J. Korhonen, "Update Notifications for Proxy Mobile IPv6", RFC 7077, noviembre de 2013
- R. Wakikawa, R. Pazhyannur, S. Gundavelli & C. Perkins, "Separación de control y plano de usuario para IPv6 móvil proxy", RFC 7389, octubre de 2014
- R. Pazhyannur, S. Speicher, S. Gundavelli, J. Korhonen & J. Kaippallimalil, "Extensions to the Proxy Mobile IPv6 (PMIPv6) ANI Option", RFC 7563, junio de 2015
- T. Melia & S. Gundavelli, "Soporte de interfaz lógica para hosts IP con soporte de acceso múltiple", RFC 7847, mayo de 2016
- CJ. Bernardos, "Proxy Mobile IPv6 Extensions to Support Flow Mobility", RFC 7864, mayo de 2016
- Z. Yan, J. Lee y X. Lee, "Cambio de numeración del prefijo de red doméstica en IPv6 móvil proxy", RFC 8191, agosto de 2017
- D. Patki, S. Gundavelli, J. Lee, Q. Fu, & L. Bertz, "Parámetros de configuración de la puerta de enlace de acceso móvil controlados por el ancla de movilidad local", RFC 8127, agosto de 2017
- P. Seite, A. Yogin, & S. Gundavelli, "MAG Multipath Binding Option", RFC 8278, enero de 2018
- S. Gundavelli, "Aplicabilidad del protocolo Proxy Mobile IPv6 para redes de acceso WLAN", http://tools.ietf.org/html/draft-gundavelli-netext-pmipv6-wlan-applicability , octubre de 2011
- M. Liebsch & S. Gundavelli, "Proxy Mobile IPv6 inter-working with WiFi Access Authentication", http://tools.ietf.org/html/draft-liebsch-netext-pmip6-authiwk , febrero de 2011
- S. Gundavelli, M. Grayson, Y. Lee, H. Deng & H. Yokota, "Soporte de APN múltiple para acceso confiable a LAN inalámbrica", http://tools.ietf.org/html/draft-gundavelli-netext-multiple -apn-pmipv6 , marzo de 2012
Estándares SDO (3GPP, 3GPP2 y WiMAX)
- 3GPP SA2, "Arquitectura para acceso no 3GPP", 3GPP TS 23.402, http://www.3gpp.org/ftp/Specs/archive/23_series/23.402 , octubre de 2008
- 3GPP CT4, "Proxy Mobile IPv6 - Stage 3 Specification", 3GPP TS 29.275, http://www.3gpp.org/ftp/Specs/archive/29_series/29.275/29275-a20.zip , junio de 2011
- 3GPP2, "Network PMIP Support", X.S0061-0 v1.0, http://www.3gpp2.org/Public_html/specs/X.S0061-0_v1.0_081209.pdf , diciembre de 2008
- WIMAX, "NWG PMIPv6 Stage-3 Specification", http://members.wimaxforum.org/apps/org/workgroup/nwg/download.php/38973/01085_r000_NWG_R1.5_PMIPv6_Stage3_Specification_D1.zip , octubre de 2008
Ver también
Referencias
- ^ "Proxy Mobile IPv6: Guía de implementación de movilidad basada en red - Movilidad basada en red Proxy Mobile IPv6 [Cisco IOS XE 3S]" . Cisco .
- ^ "Copia archivada" . Archivado desde el original el 14 de enero de 2013 . Consultado el 2 de julio de 2012 .CS1 maint: copia archivada como título ( enlace )
- ^ "OPMIP - ATNoG - Grupo de redes y telecomunicaciones de Aveiro (TN-AV)" . atnog.av.it.pt .
- ^ "UMIP - Implementación de Mobile IPv6 y NEMO Basic Support para Linux" . umip.org .