NODO MÓVIL DE INTERFACES MÚLTIPLES CON CONEXIÓN SIMULTÁNEA A RED DOMÉSTICA Y EXTRANJERA.

Un método de gestión de nodo para una red de paquetes conmutados,

donde un primer nodo actúa como un proxy para un segundo nodo, teniendo ambos nodos direcciones de capa de red y direcciones de capa de enlace, usándose las direcciones de capa de red en la capa de red y las direcciones de capa de enlace en la capa de enlace para comunicación en la red de paquetes conmutados, incluyendo el método los pasos siguientes realizados por el primer nodo: recibir (501) del segundo nodo una petición de recibir y enviar paquetes dirigidos a la dirección de capa de red del segundo nodo, por lo que la misma dirección de capa de red está asociada con el primer nodo y el segundo nodo, y teniendo el primer nodo y el segundo nodo distintas direcciones de capa de enlace; anunciar (502) a nodos unidos a la red de paquetes conmutados la dirección de capa de enlace del primer nodo como una dirección de destino para la dirección de capa de red del segundo nodo, mientras que el segundo nodo no anuncia; recibir (503), en respuesta al anuncio, paquetes destinados a la dirección de capa de red del segundo nodo que tiene la dirección de capa de enlace del primer nodo; y enviar (504) paquetes dirigidos a la dirección de capa de red del segundo nodo al segundo nodo usando la dirección de capa de enlace del segundo nodo

La invención se refiere a la calidad de servicio mejorada para un nodo móvil con múltiples interfaces y conexiones simultáneas a redes doméstica y extranjera.

La versión corriente del protocolo de Internet (IPv4) ha demostrado ser robusta y fácilmente implementable así como interoperable y ha superado la prueba de escala y, en último término, a una utilidad global del tamaño de Internet actual. No ha cambiado sustancialmente desde 1981.

Hay varios puntos que el diseño inicial no anticipó, incluyendo el reciente crecimiento exponencial de Internet y por lo tanto el agotamiento del espacio de direcciones IPv4, el crecimiento de Internet y la capacidad de la estructura de Internet de mantener mayores tablas de enrutamiento, la necesidad de una configuración simple, el requisito de seguridad al nivel IP, la necesidad de mejor soporte para administración de datos en tiempo real (calidad de servicio) y mayor movilidad.

Se ha desarrollado una serie de protocolos y normas conocidos como IPv6 para resolver estos problemas. IPv6 ha sido diseñado de manera que sea un paso evolutivo desde IPv4 e incrementos naturales.

Todos los algoritmos de enrutamiento de IPv4 pueden ser usados para enrutar IPv6, siendo la única diferencia que las direcciones en IPv6 son de 128 bits de largo, mientras que las de IPv4 son de 32 bits de longitud. Las nuevas capacidades de enrutamiento en IPv6 incluyen selección de proveedores, movilidad de host y autoredireccionamiento.

Con el descubrimiento de vecinos de IPv6, IPv6 resuelve problemas que están relacionados con la interacción entre nodos que están unidos a los mismos enlaces. Estos incluyen, entre otros, descubrimiento de routers, resolución de dirección, determinación de parada siguiente, y detección de inalcanzabilidad de vecinos, redirección y anuncio de vecinos.

El enrutamiento se basa en el prefijo de subnet y la dirección IP de destino de paquetes. Por lo tanto, los paquetes que están destinados a un nodo móvil no llegan al nodo móvil cuando el nodo móvil no está unido a su enlace doméstico. El enlace doméstico es el enlace donde existe el prefijo de subnet IPv6 doméstico del nodo móvil. Independientemente del movimiento de un nodo móvil, un nodo móvil puede cambiar su dirección IP cada vez que se mueve a un nuevo enlace con el fin de continuar la comunicación. Sin embargo, el nodo móvil no mantiene las conexiones de transporte y capa más alta cuando cambia de posición. Por lo tanto, el soporte de movilidad IPv6 es especialmente importante al reconocer que los ordenadores y teléfonos móviles con capacidades de cálculo serán una población significativa de Internet en el futuro.

IPv6 permite a un nodo móvil pasar de un enlace a otro sin cambiar la dirección IP del nodo móvil. La movilidad de IPv6 asigna una dirección IP al nodo móvil dentro de su prefijo de subnet doméstico en su enlace doméstico. Esta dirección es conocida como la dirección doméstica del nodo (HoA). Por lo tanto, los paquetes que van dirigidos a la dirección doméstica del nodo móvil, llegan a su destino independientemente del punto de unión corriente del nodo móvil a Internet, y el nodo móvil puede continuar la comunicación con otros nodos después de pasar a un nuevo enlace.

En principio, hay los mismos componentes básicos en IPv6 móvil que en IPv4 móvil, a excepción de que no hay agentes extranjeros en IPv6 móvil. Cuando un nodo móvil está en casa, los paquetes dirigidos a su dirección doméstica son dirigidos al enlace doméstico del nodo móvil usando mecanismos convencionales de enrutamiento de Internet. Cuando un nodo móvil se mueva a un enlace extranjero, el nodo móvil recibirá una dirección de cuidado (CoA) y después enviará una actualización de unión a la dirección doméstica con la nueva dirección de cuidado del nodo móvil para uso mientras la itinerancia.

Después de que el nodo móvil registra su dirección de cuidado, el agente doméstico realiza descubrimiento de vecinos proxy, lo que significa que el agente doméstico multidifunde anuncio de vecinos en nombre del nodo móvil. Los paquetes son enviados entonces para el nodo móvil con encapsulación IPv6.

La descripción siguiente se basa en el lenguaje estándar usado en IP. La capa de enlace incluye normalmente el driver de dispositivo en el sistema operativo y la tarjeta de interface de red correspondiente y el ordenador. Conjuntamente manejan todos los detalles de hardware de la interface física con el cable o cualquier tipo de medio que se use. La capa de red maneja el movimiento de paquetes alrededor de la red. Por ejemplo, aquí tiene lugar el enrutamiento de paquetes. La capa de enlace es la capa más baja en la serie de protocolo de Internet.

Con IPv6 móvil un nodo móvil (MN) es alcanzable por su dirección doméstica incluso cuando esté lejos de casa. Para ello el MN está asociado con una dirección de cuidado (CoA), que proporciona información acerca de la posición actual del nodo móvil. El agente doméstico (HA) del MN y también un nodo correspondiente (CN) establecen una unión entre la dirección doméstica y la dirección de cuidado en una cache y los paquetes destinados al nodo móvil son enviados directamente a la dirección de cuidado. Si el MN está en su red doméstica, desregistra la dirección de cuidado y recibe paquetes directamente con su dirección doméstica.

Con el fin de permitir que un HA intercepte tráfico para un nodo, se usan los anuncios de vecinos proxy del protocolo de descubrimiento de vecinos. Según IPv6 móvil, si hay una entrada de cache de unión en el HA para un MN, el HA envía anuncios de vecinos proxy de modo que las entradas de cache vecina de los nodos cerca del HA sean actualizadas y todo el tráfico al MN sea enviado a la dirección de capa de enlace del HA.

En IETF se discute actualmente cómo mejorar IPv6 móvil para soportar nodos móviles con múltiples interfaces. Este uso simultáneo de las múltiples interfaces incrementa la calidad de servicio de los terminales y hace un mejor uso de la capacidad de la red.

Se ha propuesto permitir múltiples uniones (es decir, múltiples direcciones de cuidado por dirección doméstica) con mecanismos de filtro en los Has para túnel en base por flujo a diferentes CoAs (véase figura 1). Para ello, la actualización de unión puede contener, por ejemplo, la etiqueta de flujo de la cabecera IPv6 como filtro. Además se introduce un nuevo bit en la actualización de unión informando a Has acerca de múltiples uniones simultáneas. En la figura 1 se representa un MN conectado a dos redes extranjeras. El MN tiene registradas las dos CoAs y parámetros de filtro con el agente doméstico y recibe un flujo por la red extranjera 1 y otro flujo por la red extranjera 2.

El escenario afrontado por esta invención se basa en los supuestos generales siguientes:

El MN tiene al menos una dirección doméstica (HoA) y múltiples interfaces

El MN desea usar la misma dirección doméstica con múltiples interfaces simultáneamente para flujos diferentes

El MN desea usar las múltiples interfaces también cuando una interface está conectada a la red doméstica

Puede haber varios routers conectados al enlace doméstico, es decir, el agente doméstico no es el único router en el enlace doméstico

Al volver a casa, es decir, una de las interfaces de MN está unida al enlace doméstico, se describen dos acercamientos posibles en la técnica actual.

En el primer acercamiento el MN envía un BU al HA con su dirección doméstica como CoA y el bit de registro doméstico puesto y la duración puesta a cero, para ordenar a su agente doméstico que ya no intercepte o canalice paquetes para él. En este caso el agente doméstico borra todas las uniones de la cache de unión y deja de enviar anuncios de vecinos proxy. Por otra parte, el MN empieza a enviar anuncios de vecinos en el enlace doméstico, de modo que se cambian las entradas de cache vecina en los routers y todo el tráfico es enviado directamente al MN.

En el segundo acercamiento el MN desregistra la unión para la interface en el enlace doméstico y deja de usar la interface. En este caso todo el tráfico previamente enviado a la interface desregistrada es enviado entonces a las interfaces registradas restantes según las reglas de filtro.

En ambos escenarios no es posible que el MN use el enlace doméstico y un enlace extranjero simultáneamente.

La solución simple... [Seguir leyendo]

1. Un método de gestión de nodo para una red de paquetes conmutados, donde un primer nodo actúa como un proxy para un segundo nodo, teniendo ambos nodos direcciones de capa de red y direcciones de capa de enlace, usándose las direcciones de capa de red en la capa de red y las direcciones de capa de enlace en la capa de enlace para comunicación en la red de paquetes conmutados, incluyendo el método los pasos siguientes realizados por el primer nodo:

recibir (501) del segundo nodo una petición de recibir y enviar paquetes dirigidos a la dirección de capa de red del segundo nodo, por lo que la misma dirección de capa de red está asociada con el primer nodo y el segundo nodo, y teniendo el primer nodo y el segundo nodo distintas direcciones de capa de enlace;

anunciar (502) a nodos unidos a la red de paquetes conmutados la dirección de capa de enlace del primer nodo como una dirección de destino para la dirección de capa de red del segundo nodo, mientras que el segundo nodo no anuncia;

recibir (503), en respuesta al anuncio, paquetes destinados a la dirección de capa de red del segundo nodo que tiene la dirección de capa de enlace del primer nodo; y

enviar (504) paquetes dirigidos a la dirección de capa de red del segundo nodo al segundo nodo usando la dirección de capa de enlace del segundo nodo.

2. El método según la reivindicación 1, donde, durante el envío de paquetes dirigidos a la dirección de capa de red del segundo nodo al segundo nodo, el primer nodo y el segundo nodo están en el mismo enlace con al menos una interface.

3. El método según la reivindicación 1 o 2, donde la red de paquetes conmutados es una red IP.

4. El método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, donde el primer nodo es un agente doméstico o un convertidor de medio o un cortafuegos.

5. El método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, donde el segundo nodo es un nodo móvil.

6. El método según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, donde la red IP es una red doméstica.

7. El método según la reivindicación 6, donde el nodo móvil está conectado simultáneamente a la red doméstica y una red extranjera.

8. El método según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7, donde el agente doméstico mapea la dirección doméstica de capa de enlace del nodo móvil a la dirección de capa de enlace del nodo móvil.

9. El método según la reivindicación 8, donde caches vecinas de los nodos unidos a la red de paquetes conmutados son actualizadas con la dirección de capa de enlace del primer nodo como una dirección de destino para la dirección de capa de red del segundo nodo.

10. El método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, incluyendo además los pasos de:

parar el anuncio a nodos unidos a la red de paquetes conmutados de la dirección de capa de enlace del primer nodo como una dirección de destino para la dirección de capa de red del segundo nodo; y

recibir el anuncio por el segundo nodo de la dirección de capa de enlace del segundo nodo como una dirección de destino para la dirección de capa de red del segundo nodo.

11. Un sistema para gestión de nodo para uso en una red de paquetes conmutados incluyendo:

un primer nodo (HA) adaptado para actuar como un proxy para un segundo nodo (MN), teniendo ambos nodos direcciones de capa de red y direcciones de capa de enlace, usándose las direcciones de capa de red en la capa de red y direcciones de capa de enlace en la capa de enlace para comunicación en la red de paquetes conmutados, donde

el primer nodo (HA) está adaptado para recibir del segundo nodo (MN) una petición de recibir y enviar paquetes dirigidos a la dirección de capa de red del segundo nodo, por lo que la misma dirección de capa de red está asociada con el primer nodo (HA) y el segundo nodo (MN), y teniendo el primer nodo (HA) y el segundo nodo (MN) distintas direcciones de capa de enlace;

el primer nodo (HA) está adaptado además para anunciar a nodos unidos a la red de paquetes conmutados la dirección de capa de enlace del primer nodo como una dirección de destino para la dirección de capa de red del segundo nodo, mientras que el segundo nodo (MN) no anuncia;

el primer nodo (HA) está adaptado además para recibir, en respuesta al anuncio, paquetes destinados a la dirección de capa de red del segundo nodo que tiene la dirección de capa de enlace del primer nodo; y

el primer nodo (HA) está adaptado además para enviar paquetes dirigidos a la dirección de capa de red del segundo nodo al segundo nodo (MN) usando la dirección de capa de enlace del segundo nodo.

12. El sistema según la reivindicación 11, donde el primer nodo (HA) y el segundo nodo (MN) están en el mismo enlace con al menos una interface mientras que el primer nodo (HA) envía paquetes dirigidos a la dirección de capa de red del segundo nodo al segundo nodo (MN).

13. El sistema según la reivindicación 11 o 12, donde la red de paquetes conmutados es una red IP.

14. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 11 a 13, donde el primer nodo es un agente doméstico o un convertidor de medio o un cortafuegos.

15. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 11 a 14, donde el segundo nodo es un nodo móvil.

16. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 13 a 15, donde la red IP es una red doméstica.

17. El sistema según la reivindicación 16, donde el nodo móvil está conectado simultáneamente a la red doméstica y una red extranjera.

18. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 15 a 17, donde el agente doméstico mapea la dirección doméstica de capa de red del nodo móvil a la dirección de capa de enlace del nodo móvil.

19. El sistema según la reivindicación 18, donde caches vecinas de los nodos unidos a la red de paquetes conmutados son actualizadas con la dirección de capa de enlace del primer nodo como una dirección de destino para la dirección de capa de red del segundo nodo.

20. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 11 a 19, donde

el primer nodo está adaptado además para parar el anuncio a nodos unidos a la red de paquetes conmutados de la dirección de capa de enlace del primer nodo como una dirección de destino para la dirección de capa de red del segundo nodo; y

el segundo nodo está adaptado además para anunciar la dirección de capa de enlace del segundo nodo como una dirección de destino para la dirección de capa de red del segundo nodo.

21. Un agente doméstico para uso en una red de paquetes conmutados, donde el agente doméstico está adaptado para actuar como un proxy para un nodo móvil, teniendo el agente doméstico y el nodo móvil direcciones de capa de red y direcciones de capa de enlace, usándose las direcciones de capa de red en la capa de red y las direcciones de capa de enlace en la capa de enlace para comunicación en la red de paquetes conmutados, incluyendo el agente doméstico:

primeros medios receptores adaptados para recibir del nodo móvil una petición de recibir y enviar paquetes dirigidos a la dirección de capa de red del nodo móvil, por lo que la misma dirección de capa de red está asociada con el agente doméstico y el nodo móvil, y teniendo el agente doméstico y el nodo móvil distintas direcciones de capa de enlace; medios de anuncio adaptados para anunciar a nodos unidos a la red de paquetes conmutados, la dirección de capa de enlace del agente doméstico como una dirección de destino para la dirección de capa de red del nodo móvil, donde el nodo móvil no anuncia;

segundos medios receptores adaptados para recibir la respuesta a anunciar paquetes destinados a la dirección de capa de red del nodo móvil que tiene la dirección de capa de enlace del agente doméstico; y

medios de envío adaptados para enviar paquetes dirigidos a la dirección de capa de red del nodo móvil al nodo móvil usando la dirección de capa de enlace del nodo móvil.

22. El agente doméstico según la reivindicación 21, donde, durante el envío de paquetes dirigidos a la dirección de capa de red del nodo móvil al nodo móvil, el agente doméstico y el nodo móvil están en el mismo enlace con al menos una interface.

23. El agente doméstico según las reivindicaciones 21 y 22, donde la red de paquetes conmutados es una red IP.

24. El agente doméstico según la reivindicación 23, donde la red IP es una red doméstica.

25. El agente doméstico según la reivindicación 24, donde el nodo móvil está conectado simultáneamente a la red doméstica y una red extranjera.

26. El agente doméstico según la reivindicación 24 o 25, donde el agente doméstico mapea la dirección doméstica de capa de red del nodo móvil a la dirección de capa de enlace del nodo móvil.

27. El agente doméstico según la reivindicación 26, donde caches vecinas de los nodos unidos a la red de paquetes conmutados son actualizadas con la dirección de capa de enlace del agente doméstico como una dirección de destino para la dirección de capa de red del nodo móvil.

28. El agente doméstico según cualquiera de las reivindicaciones 21 a 27 incluyendo además:

medios de parada adaptados para parar el anuncio a nodos unidos a la red de paquetes conmutados de la dirección de capa de enlace del agente doméstico como una dirección de destino para la dirección de capa de red del nodo móvil; y

terceros medios receptores adaptados para recibir el anuncio por el nodo móvil de la dirección de capa de enlace del nodo móvil como una dirección de destino para la dirección de capa de red del nodo móvil.

29. Un nodo móvil para uso en una red de paquetes conmutados, donde un agente doméstico está adaptado para actuar como un proxy para el nodo móvil, teniendo el agente doméstico y el nodo móvil direcciones de capa de red y direcciones de capa de enlace, usándose las direcciones de capa de red en la capa de red y las direcciones de capa de enlace en la capa de enlace para comunicación en la red de paquetes conmutados, donde el nodo móvil incluye:

medios de transmisión adaptados para enviar al agente doméstico una petición de recibir y enviar paquetes dirigidos a la dirección de capa de red del nodo móvil a la dirección de capa de enlace del nodo móvil, si el nodo móvil está unido a un enlace doméstico; y

medios de parada adaptados para parar el anuncio a nodos unidos a la red de paquetes conmutados de la dirección de capa de enlace del nodo móvil como una dirección de destino para la dirección de capa de red del nodo móvil;

medios receptores adaptados para recibir en la dirección de capa de enlace del nodo móvil paquetes enviados desde el agente doméstico.