모바일 IP

IP스택 **모바일 IP**(Mobile IP)는 IETF 표준 통신 프로토콜로, 이동 기기 사용자로 하여금 한 네트워크에서 다른 네트워크로 이동하면서 IP 주소를 유지하도록 하기 위해 고안되었다. 모바일 IPv4는 IETF RFC 3344(RFC 3220과 RFC 2002의 진화된 문서)에 기술되어 있고 최신의 내용은 IETF RFC 4721에 추가되었다. 모바일 IPv6는 IETF RFC 3775에 기술되어 있다.
# 개요
모바일 IP 프로토콜은 위치에 구애받지 않고 IP 데이터그램을 전송하도록 한다. 각각의 이동 단말은 인터넷 상의 위치와는 무관하게 자신의 *home address*로 식별된다. 자신의 *home network*에서 벗어날 경우 이동 단말은 *care-of address*와 연관되는데 이 주소로 단말의 현재 위치가 식별되며 *home agent*로 연결되는 터널의 끝단에서 *care-of address*는 *home address*와 매핑된다. 모바일 IP는 어떻게 이동 단말이 *home agent*에 등록하는지, *home agent*는 어떻게 데이터그램을 터널을 통해 이동 단말로 전달하는지에 대해 기술하고 있다. 모바일 IP는 인터넷 상에서 로밍을 수행함에 있어서 효과적이고, 확장성있는 방법을 제시한다. 모바일 IP를 사용하여 이동 단말은 자신의 *home IP address*를 바꾸지 않고 접속 지점을 바꿀 수 있다. 이는 로밍을 수행하면서 전송 계층 및 상위 계층의 연결을 유지할 수 있다는 것을 의미한다. 이와 같은 이동성은 인터넷 라우팅 기법을 통한 해당 호스트에 대한 경로 전파 과정없이 실현된다.
# 응용
모바일 IP는 이동 단말이 여러 LAN 서브넷을 이동하는 일이 많은 유무선 환경에서 광범위하게 사용된다. 예를 들어, DVB, WLAN, WiMAX, BWA와 같은 서로 다른 무선 네트워크 시스템이 중첩된 경우에도 이들 간의 로밍시 적용 가능하다. 현재 이동 통신 시스템은 고유의 핸드오버 및 로밍 기법을 가지고 있기 때문에 모바일 IP는 3G와 같은 이동 통신 시스템 내부의 이동성 제공을 위해 사용되진 않는다. 하지만, 모바일 IP는 서로 다른 Packet Data Serving Node 도메인 간의 원활한 IP 이동성을 위해 종종 사용된다. 그 밖에 VPN, VoIP와 같은 많은 응용에서 네트워크 연결 및 IP 주소의 갑작스런 변경은 많은 문제를 야기할 수 있기 때문에 모바일 IP는 이러한 문제를 해결할 중요한 기법이라고 볼 수 있다.
# 동작 원리
이동 단말은 두 개의 주소-*home address*와 *care-of address(CoA)*-를 가지며 단말이 타 망으로 이동 시 이 둘은 서로 연관된다. 모바일 IP에는 아래와 같이 두 종류의 구성요소로 이루어진다. * *Home agent*는 자신의 망에 속하는 *home address*를 갖는 단말에 대한 정보를 저장한다. * *Foreign agent*는 자신의 망에 방문(접속)한 단말에 대한 정보를 저장한다. *Foreign agent*는 또한 모바일 IP의 동작을 위해 필요한 *care-of address*를 광고한다. 이동 단말과 통신하길 원하는 노드는 해당 이동 단말의 *home address*를 목적지 주소로 지정하여 패킷을 전송한다. *Home address*는 *home agent*가 위치한 네트워크에 소속된 주소이므로 일반적인 IP 라우팅 과정을 통해 패킷은 *home agent*로 전달된다. 이때 *home agent*는 이 패킷을 동일 네트워크 내 물리적인 목적지 주소로 전달하는 대신 IP 터널을 통해 *foreign agent*로 전달한다. 이때 데이터그램은 *care-of address*가 기입된 또다른 IP 헤더로 감싸여져 전달된다. 반대로 이동 단말이 데이터를 전송할 때에는 데이터는 *home agent*를 거치지 않고 *foreign agent*를 거쳐 바로 목적지 노드로 전달된다. 이때 발신지 주소는 이동 단말의 *home address*로 설정되고 이와 같은 방식을 *triangular* 라우팅이라고 한다. 필요에 따라 *foreign agent*는 *reverse tunneling*을 적용하여 이동 단말의 데이터를 바로 목적지 노드로 전송하는 대신 *home agent*로 전송할 수 있다. *Reverse tunneling*은 네트워크 내 게이트웨이 라우터가 인그레스 필터링을 가동하여 이동 단말의 발신지 IP 주소가 *foreign network*의 서브넷에 속해야 할 경우 필요하다. 만일 인그레스 필터링이 동작하는 상황에서 발신지 IP 주소가 *foreign network*의 서브넷에 속하지 않은 경우 이 패킷은 삭제된다. 모바일 IP 프로토콜은 다음에 대하여 정의한다. * 이동 단말이 자신의 *care-of address*를 *home agent*에 알리는 등록 절차 * ICMP 라우터 탐색의 연장선으로, 차후 사용할 *home agent* 및 *foreign agent*의 탐색 방법 * 이동 단말에서 송수신되는 패킷에 대한 라우팅 기법 (필수적으로 제공되어야 할 터널링 기법 및 선택적인 터널링 기법을 포함)
## 차후 개발 방향
현재 모바일 IP는 모바일 IPv6, Hierarchical MIPv6 등의 다양한 형태로 발전되면서 더욱 안전하면서 효과적인 방향으로 개발되고 있다. 모바일 IP는 어떠한 사전 설비없이 네트워크 간의 이동성을 지원하기 위한 방향으로 개발되고 있으며 그 한 예가 Interactive Protocol for Mobile Networking (IPMN)이다.
# 용어 정의
;Home network :이동 단말에게 *home address*를 부여 받은 네트워크를 그 단말의 *home network*라고 한다. ;Home address :*Home network*내에서 이동 단말에 부여된 주소를 지칭한다. ;Foreign network :이동 단말이 *home network*에서 벗어나 다른 네트워크로 이동하였을 때 그 네트워크를 *foreign network*라고 한다. ;Care-of address :이동 단말이 *foreign network*에 접속했을 때 해당 서브넷에서의 물리적인 IP 주소를 지칭한다. ;Home agent :이동 단말의 *home network*에 위치한 라우터로 이동 단말의 IP 주소를 유지시키면서 이동 단말로 데이터를 송수신한다. ;Foreign agent :이동 단말이 접속한 네트워크에 위치한 라우터로 이동 단말에 대한 정보를 보관하는 동시에 *care-of address*를 광고한다. ;Binding :*Home address*와 *care-of address*의 연관을 지칭한다.