컴퓨터 네트워크 23장 - 이동 IP 프로토콜 -

컴퓨터 네트워크 23장

- 이동 IP 프로토콜 -

 

현재 진행되는 인터넷 환경 변화와 관련해 가장 많이 연구되는 분야 중 하나는 이동하는 사용자가 서비스 중단 없이 인터넷에 접속할 수 있는 이동 환경 서비스를 수용하는 문제이다. 기존의 고정통신망에서 유무선이 복합된 이동 광대역 통신망으로 진화하고 있다. 이동 호스트가 자신의 고유 주소를 유지하면서 인터넷 서비스를 계속 받으려면 계속 이동하는 송수신 호스트 간의 데이터 라우팅 처리가 가장 중요하다.

이동 IP 프로토콜을 이해하려면 먼저 터널링의 원리에 대해 알아야 한다. 두 가지의 예시를 통해 터널링의 원리에 대해 이해를 해보도록 하자. 홍길동이라는 데이터가 a위치에서 d라는 위치로 이동을 하는데 버스와 배라는 전송 프로토콜을 이용하여 데이터가 움직인다고 가정하자. 터널링 방식을 사용하지 않는 경우에는 홍길동이라는 데이터가 버스라는 전송 프로토콜을 사용하다가 배라는 프로토콜로 갈아타야한다. IP 프로토콜을 교체하는 작업이 필요하다.

터널링 방식을 이용하는 경우를 살펴보면 터널이라는 구간에 버스와 배 전송 프로토콜이 동시에 존재하는 것을 알 수 있다. 이는 IP 프로토콜이 교체되지 않는다는 것을 의미한다. 중간에 있는 바다에서는 버스 회사가 배를 직접 처리하여 버스가 배를 타는 형태의 터널 기능을 만든다. 이를 통해 홍길동이 직접 배라는 프로토콜을 적용하지 않고 버스라는 프로토콜을 사용하고 있으면 터널링 작업에 의해 자연스럽게 배 프로토콜을 사용하고 있는 것이다.

IP 터널링은 주소 표현이 필요하다. 통신할 상대방을 구분하기 위한 주소가 필요한 것이다. 이동망 환경에서 주소를 처리하는데 이동한 위치에서 새로운 IP 주소를 할당하는 것과 호스트 고유의 주소를 유지하는 작업을 수행해야 한다.

IP 주소가 이동망 환경에서 들어오게 되면 IP 주소를 추적할 수 있는 기능이 필요하게 된다. 그래서 에이전트를 사용하게 된다. 두 종류의 주소를 사용하게 되는데 Home Address는 이동 호스트를 위한 고정 주소를 나타낸다. 홈 에이전트는 이동 호스트를 위한 고정 위치(고정 주소)에서 포린 에이전트로의 연결을 처리한다. COA(Care of Address)는 이동 호스트를 위한 가변 주소로 일시적으로 할당된다. 포린 에이전트는 이동 호스트에서 근접한 에이전트로 이동 호스트의 위치가 바뀌면 새로운 위치를 관장하여 COA를 부여한다. 호스트는 이동할 때마다 새로운 COA를 할당받고 기존 COA를 회수하는 과정을 반복한다. 따라서 포린 에이전트 주소가 계속 변함으로 터널을 형성하여 이동 호스트가 정보를 주고받을 수 있는 환경을 조성한다.

임의의 송신 호스트에서 이동 호스트까지 패킷이 전달되는 과정을 보면 먼저 송신 호스트가 이동 호스트를 목적지 주소로 표기하여 패킷을 전송한다. 이 패킷은 홈 에이전트로 전달되는데 홈 에이전트는 이동 호스트를 관장하는 포린 에이전트와 설정된 터널을 이용해 패킷을 중개하고 포린 에이전트가 패킷을 다시 이동 호스트에 전달함으로써 데이터 전송이 완료된다.

IP 터널은 IP 캡슐링 방식으로 패킷을 중개한다. IP 캡슐 패킷을 터널 구간에서 원래의 패킷을 그대로 데이터로 생각하여 IP 헤더를 추가적으로 붙이는 작업을 한다. 추가된 헤더의 목적지에 COA가 들어가게 된다.