BRPI0414361B1 - Maintaining the exequibility of a mobile network based on temporary name identifiers - Google Patents

Abstract

"manutenção de exeqüibilidade de uma rede móvel baseada em identificadores de nomes temporários". a presente invenção refere-se a um método para operação de uma rede móvel para fornecimento de um serviço de exeqüibilidade para conectar nós portáteis da rede móvel a pelo menos uma rede externa, fixa, através de pelo menos um roteador móvel, com identificadores de nomes temporários, são alocados para os nós portáteis e mapeados para endereços exeqüíveis correntes dos nós portáteis por pelo menos um servidor proxy de nome.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MANUTENÇÃO DE EXEQÜIBILIDADE DE UMA REDE MÓVEL BASEADA EM IDENTIFICADORES DE NOMES TEMPORÁRIOS".

Configuração de rede móvel para manutenção de exeqüibilidade baseada em identificadores de nomes temporários e método para operação da mesma. A invenção se refere a um método para operação de uma rede móvel de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1 e uma configuração de rede móvel que é adaptada a esse método.

No curso do uso acelerado e ubíquo de serviços baseados em rede por todas as áreas da vida diária, a disponibilidade desses serviços, embora montada em veículos de transporte público, tem se tornado cada vez mais importante para os usuários. Daí, as companhias de transporte em países industriais fazem esforços para proporcionar a base técnica, portanto, isto é, para desenvolver e estabelecer soluções adequadas para redes móveis para uso comercial. Recentemente, tem mostrado ser um foco principal desses desenvolvimentos proporcionar uma conexão segura entre a rede móvel e redes Fixas externas do meio de tráfego.

Se uma rede móvel muda seu ponto de fixação para uma rede externa como a Internet, medidas específicas têm que ser tomadas para nós anexados à mesma. Se nenhuma ação for empreendida, os nós dentro da rede móvel perderão a conectividade.

Essa situação é descrita por nós móveis que se movem, independentemente, em direções similares com velocidade similar ou um grupo de nós que se deslocam como uma unidade única. Os atributos significativos que constituem essa rede móvel podem ser descritos pelo comportamento de movimento comum dos nós individuais dentro de um sistema de referência e a adjacência relativa dos nós individuais por todo o intervalo de tempo considerado.

Uma concretização importante ê uma rede veicular gerenciada, onde uma rede está localizada no interior de um veículo e proporciona acesso para as pessoas que viajam, por exemplo, em um trem. "Gerenciada", neste contexto, se refere à circunstância em que a infra-estrutura de rede em um veiculo de transporte público de passageiros é possuída e gerada por organizações administrativas que identificam um cadeia de valores para oferecer comunicação eletrônica, informação e serviços de entretenimento para seus clientes* Uma topologia de rede possível para essa rede com conectividade à(s) rede(s) externa(s) está ilustrada na figura 1. Diversos nós portáteis PN1 ... PN3 autenticam com uma rede veicular VN. Há diversas razões potenciais pelas quais um nó móvel quer obter acesso através da rede veicular, em lugar de ter uma conexão direta com a rede terrestre, Um roteador móvel MR, que representa o nó entre redes, mantém a conectividade à terra através de uma ou mais redes de acesso via rádio, A rede móvel pode ser conectada às redes externas através de mais de um MR, mas, na descrição a seguir, apenas um único MR é admitido por razão de simplicidade. Embora a rede esteja em movimento, o roteador móvel MR pode ter que restabelecer a conexão com o novo roteador de acesso candidato e mesmo novas redes de acesso candidatas, Aiguns dos nós portáteis podem estabelecer comunicação com nós correspondentes fora da rede móvel e, especial mente, querem manter a conectividade contínua e a exeqüibilidade com uma rede doméstica, Então, uma nova conexão de um nó correspondente para um nó portátil precisa ser roteada adequadamente para a localização corrente da rede móvel, Possivelmente, a atualização de localização é necessária para um número considerável de nós móveis, dependendo da exigência individual de cada nô portátil para manter a exeqüibilidade.

Outra realização possível dessa rede móvel é uma rede de área pessoal (PAN), com um número de nós portáteis formando uma rede ad hoc colaborativa espontânea, onde alguns desses nós podem atuar como nós entre redes para redes externas.

Mecanismos para restabelecer a conexão a redes externas podem ser imaginados como tendo dois estágios. O primeiro estágio - que é chamado “conectividade" - permite que os nós dentro da rede móvel alcancem uma rede externa para indicar comunicações, O segundo estágio - que é chamado "exeqüibilidade” - é para permitir que nós externos iniciem as comunicações com os nós dentro da rede móvel. É um objetivo da invenção proporcionar um método para resolver o problema da exeqüibilidade de nó para nós em redes móveis através da alocação de host names temporários pelos nós anexados a essas redes móveis.

Esse objetivo é, por um lado, resolvido por um método compreendendo as características da reivindicação 1 e, por outro lado, através de uma configuração de rede móvel compreendendo as características da reivindicação 13.

Daí, é uma característica básica da invenção incluir modelos, como, por exemplo, modelos de endereçamento baseados em NAT (NetWork Address Translation - Tradução de Endereço de Rede), que não podem ser suportados por abordagens existentes para exeqüibilidade. Isso é feito de tal maneira que, se a rede móvel perambula entre redes rodando protocolos de rede diferentes (tais como IPv4 e IPv6), a exeqüibilidade ainda pode ser mantida.

Dessa maneira, a invenção apresentada reduz as ineficiências de comunicação. Um fluxo de mensagem possível para suporte de exeqüibi-lidade ê mostrado na figura 3.

No caso de uma rede de acesso estática, uma opção para suportar a exeqüibilidade ê proporcionada através do uso de um serviço de nomeação. Entidades de rede (nós e usuários) têm nomes para identificar a si próprias. A comunicação com essas entidades è, então, precedida por um estágio em que o endereço roteável associado com o nome é descoberto. O DNS é o sistema mais co mu mente usado para nomes para mapeamento de endereço. Nesse sistema, um nome que é suposto nunca mudar ou fazê-lo raramente, é mapeado para um endereço de IP, que pode mudar, ocasionalmente.

Também o SIP (session initiation protocol- protocolo de iniciação de sessão), para permitir controle de chamada nas sessões de multimídia com base em IP, pode ser considerado como um sistema de nomeação.

Partes em um sessão de SIR são endereçadas usando URIs de SIP. Um servidor de SIP pode relocar uma solicitação de sessão, se a parte chamada redireciona chamadas que chegam para uma parte de SIP diferente. Isso é similar ao conceito de DNS, mas o SIP não resolve nomes para endereços para quaisquer clientes de SIP.

Diferentes métodos que poderíam ser considerados para lidar com a exeqüibilidade para dispositivos móveis simples são: 1) Atualização direta do mapeamento de nomeação - endereço -por exemplo, a solução de DNS dinâmico: Quando o endereço de IP de um nó móvel muda, o sistema de DNS mapeia o nome para o novo endereço. Embora DNS dinâmico não tenha sido proposto como uma solução para redes móveis, é fácil estender o conceito para esse caso. 2) Criação de um mapeamento entre o endereço que é registrado no sistema de nomeação e o novo endereço usado pelo nó. O mapeamento é mantido por um agente, que intercepta pacotes destinados para o terminal móvel e tuneliza os mesmos para o novo endereço. Nessa situação o nome para o mapeamento de endereço se mantém inalterado. Essa é a base por trás de soluções baseadas em IP Móvel. Um número de soluções baseadas em MIP têm sido propostas para redes móveis.

Os detalhes reais da solução dependem do método que é usado para endereçar a rede móvel e os nós dentro daquela rede. Serão usadas as seguintes definições. MR - Mobile Router (Roteador Móvel), o dispositivo que está se movendo, realmente, em torno e conectando a rede móvel às redes externas. PN - Portable Node (Nó Portátil), um nó que é conectado às redes externas através do rede móvel. Pode haver muitos PNs, que podem se conectar com o MR. CN - Correspondent Node (Nó Correspondente), um nó dentro da Internet, que se comunica com o PN.

CoA - Care of Address (Cuidado de Endereço), um endereço alocado por uma rede visitada para um nó que se junta a ele. ΜΙΡ - Mobile IP (IP Móvel). Esse é um método para assegurar que nós portáteis permanecem exequíveis, permitindo-lhes associar um CoA com seu endereço doméstico bem conhecido (por exemplo, DNS registrado) MIP básico supõe que a rede é fixa e apenas o terminal extremo se move. GN - Ground Network (Rede Terrestre) - uma Rede Terrestre distribui pacotes entre a rede móvel e uma rede externa de IP/ Internet. Ela proporciona conectividade sem fio ao MR, NAT - Network Address Translation (Tradução de Endereço de Rede) - um mecanismo para traduzir entre endereços de IP, que pode ser rateado em redes externas de IP, isto é, a Internet e uma representação privada de endereços de IP, que pode ser usado dentro de uma rede local (sub-domínio). A seguir, é explicado, para os diferentes modelos de endereço, como soluções de MIP e DNS mecânicos poderíam ser usadas, algumas vezes, para resolver o problema da exeqüibilidade.

Endereço alocado pela rede domestica de MR.

Essa é a abordagem que está sendo procurada correntemente dentro do IETF NEMO WG (Network Mobility Working Group - Grupo de Trabalho de Mobilidade de Rede de IETF). O roteador móvel obtém um endereço roteável, seu CoA, da rede terrestre, usando mecanismos padrão. O roteador móvel é associado com uma rede doméstica, que não é móvel. Dentro dessa rede doméstica está um agente móvel de IP, que assegura que as mensagens endereçadas para rotas através do roteador móvel são tunelizadas para o CoA corrente, girável globalmente, do roteador móvel. Uma sub-rede (ou outro grupo) de endereços é alocada para a rede móvel pela rede doméstica do roteador móvel. Esses endereços, então, são alocados para PNs que se ligam ao roteador móvel. Isso assegura que os PNs são capazes de iniciar comunicações com a Internet.

Para obtenção de uma exeqüibilidade característica de uma solução de MIP, é suposto que o PN também é MIP ativado. O PN registra o endereço recebido do roteador móvel ram seu agente doméstico. O endereço recebido do roteador móvel nunca muda, enquanto o PN é preso à mes- ma rede móvel, portanto, a exeqüibilidade do PN não é um problema, uma vez que essa atualização de ligação inicial para o agente doméstico tenha sido realizada.

Uma abordagem similar para manter a exeqüibilidade pode ser proporcionada usando DNS dinâmico, onde o PN atualiza seu servidor de DNS com o endereço de IP recebido do MR enquanto o ponto de fixação sem fio muda. Essa solução tem um roteamento mais eficiente do que a solução baseada em MIP, mas ainda não é muito eficiente visto que todo o tráfego para o PN ainda é dirigido através da rede doméstica de MR e tuneli-zado para fora da mesma A desvantagem de ambas as soluções acima é que o tráfego é roteado, indiretamente, para a rede móvel através de um túnel entre a rede doméstica de PN ou a rede doméstica de roteador móvel e o próprio roteador móvel MR. No primeiro caso, um túnel adicional é requerido entre o a-gente doméstico de PN e o PN, levando a um túnel duplo com um overhead de comunicações elevado. Essa configuração é ilustrada na figura 2. Endereços Alocados pela Rede Visitada Nessa situação, em lugar de obter um CoA simples da rede visitada, o roteador móvel MR obtém uma sub-rede (ou algum outro grupo) de endereços da rede visitada, O MR, então, aloca esses endereços para os PNs. Isso assegura que os PNs são capazes de iniciar comunicações com a Internet. Como o MR muda as redes visitadas, por exemplo, a rede móvel faz transferência entre dois domínios de rede diferentes, os endereços de IP alocados para o PN devem ser mudados, Para uma solução baseada em MIP, incluindo exeqüibilidade nessa situação, é suposto que o PN também é M1P ativado. O PN registra o endereço recebido do roteador móvel com seu agente doméstico, Para uma solução de DNS dinâmico para exeqüibilidade, o PN atualiza seu Servidor de DNS com o endereço recebido do MR, enquanto a transferência da rede móvel ocorre.

Em ambos os casos, a principal desvantagem dessa abordagem, do ponto de vista da exeqüibilidade, é que estouros de sinalização, entre os PNs e os agentes domésticos de MIP de PN ou servidor de DNS de PN, são gerados a cada vez que a rede se move para atualizara informação de endereçamento de iP devido ao fato de que cada PN tem que enviar, individualmente, notificações de atualização de mobilidade.

Solução de Agente Exterior de MIP de MR para Endereçamento Nessa situação, o roteador móvel MR permite ao PN manter seu endereço doméstico. O MR mantém entradas pré-prineipais para cada PN registrado. O MR atua como um Agente Exterior de MIP, assim, exprime para o PN qual é o endereço de rede corrente de MR, isto é, o CoA que o PN registrará com o agente doméstico de PN para obter exeqüibilidade.

Essa solução requer que o PN tenha uma pilha de protocolos de MIP rodando a fim de interpretar corretamente o conceito dos dois endereços, a saber, o eixo de pedivela 50 e o CoA.

As desvantagens dessa abordagem, do ponto de vista da exe-qüibilidade, são os estouros de sinalização entre os PNs e os agentes domésticos de MIP de PN, que são gerados a cada vez que a rede se move. Ainda, a solução é ineficiente por causa do uso de roteamento indireto e túnel ização do agente doméstico.

Endereçamento Baseado em NAT

Outro método para gerenciar a mobilidade de redes é para o MR ser NAT ativado. O MR aloca endereços privados para os PNs. O NAT pode ser sem estado, isto é, a configuração de endereçamento é baseada em mecanismos como detecção de ligação e pub li cidades de roteador. Nesse caso, o MR obtém um conjunto de endereços da rede terrestre e proporciona um mapeamento de 1:1 entre esses endereços e os endereços privados usados. Esse modelo de endereçamento tem benefícios em relação à opção acima, onde os endereços da rede visitada são alocados direta mente para os PNs, porque os eventos de mobilidades são escondidos dos PNs.

Se o NAT estiver em estado pleno, isto é, há alguns mecanismos como DHCP (Dynamic Host Confíguration PretocoI - Protocolo de Configuração Principal Dinâmica), o MR obtém apenas um endereço (seu CoA) da rede terrestre e gerencia a tradução de endereço necessária, Essa abordagem é útil visto que as redes terrestres, correntemente, alocam apenas endereços únicos para os nós.

Esse modelo de endereçamento é, talvez, o mais importante, visto que ele seria possível de ser implementado com a tecnologia existente. Ao contrário de outras opções, o PN não percebe os específicos da rede terrestre - assim, por exemplo, um terminal de IPv4 não terá ciência de que a rede terrestre de suporte de mobilidade é realmente IPv6. Essa, provavelmente, é uma questão importante visto que os dispositivos correntes são todos IPv4, mas redes móveis futuras, provavelmente, serão das primeiras redes a operarem usando IPvô.

Nem o DNS dinâmico nem as soluções baseadas em MIP para trabalho de exeqüibiiidade nessa situação, visto que os PNs não sabem seu endereço roteável correto e, assim, não podem atualizar corretamente ambos os sistemas. O registro do endereço de IP alocado, privado, com DNS ou um agente doméstico de MIP impediría a manutenção da exeqüibiiidade. Pode ser possível planejar soluções para vencer esses problemas, com base em Application Layer Gateways - Portas de Nível de Aplicação (ALQ), que proporcionam função de tradução para informação relacionada com endereço em nível de aplicação. Mas qualquer uma dessas soluções trará problemas de segurança. Parte de uma solução é proporcionada por RFC2694, extensões de DNS para NAT Nessa situação, o endereço privado do PN é registrado com uma função de servidor de nome, que está localizada na rede privada, Quando uma solicitação de DNS é recebida pela rede privada, 3 resposta de DNS (que contém o endereço privado) é interceptada por uma porta de nível de aplicação especial {DNS - ALG) para manipulação de mensagens de DNS, Essa ALG (application levei gateway) solicita que a função de NAT estabeleça uma ligação temporária entre o endereço principal privado solicitado e um endereço público. A ALG pode, então, substituir o endereço privado pelo endereço público retomado. O estado temporário para o mapeamento de endereço é mantido, dando ao CN algum tempo para estabelecer uma conexão para o PN, após a solicitação de resolução de nome ter sido respondida, Se nenhuma conexão for estabelecida, o estado ficará fora de cronometragem e o endereço público é retornado para o grupo de endereços de NAT para uso futuro. A invenção especifica um sistema que acentua os serviços de nome com o uso de nomes temporários a fim de manter, eficientemente, a exeqüibilidade para nós portáteis que são anexados às redes móveis. Os detalhes da solução dependem dos esquemas de atribuição de endereço acima no lugar, o que também é verdadeiro para abordagens do estado da técnica, a saberá, as soluções de MIP e DNS dinâmico descritas acima. Contudo, essa solução também é aplicável para algumas soluções de ende-reçamento de NAT onde as solução de DNS e MIP não se aplicam. A invenção inclui uma sugestão para alocar nomes temporários e suporte de exeqüibilidade para nós portáteis anexados às redes móveis para as situações de endereçamento a seguir;

- Endereço alocado pela rede doméstica de MR - Endereço alocado pela rede visitada - NAT sem estado configurada estaticamente (tradução de endereço de rede), - NAT sem estado configurada dinamicamente, - NAT de estado completo.

Outros aspectos e concretizações da invenção são descritos a-baixo, para diversos cenários de aplicação, e fazendo referência às figuras; A figura 1 mostra um diagrama esquemático de uma configuração de rede móvel da técnica anterior; A figura 2 mostra uma configuração de rede móvel em que o tráfego é roteado indíretamente; A figura 3 mostra um fluxo de mensagem exemplificativo para suporte de exeqüibilidade de acordo com um primeiro aspecto da invenção; A figura 4 mostra um fluxo de mensagem exemplificativo para suporte de exeqüibilidade de acordo com um segundo aspecto da invenção; A figura 5 mostra um fluxo de mensagem exemplificativo para suporte de exeqüibilidade de acordo com um terceiro aspecto da invenção; A figura 6 mostra um fluxo de mensagem exemplificativo para suporte de exeqüibilidade de acordo com um quarto aspecto da invenção; A figura 7 mostra um fluxo de mensagem exemplificativo para suporte de exeqüibilidade de acordo com um quinto aspecto da invenção;

Comum a todas essas situações é o fato de que o PN pode obter um nome temporário para uso enquanto anexado à rede móvel. Isso podería facilmente ser considerado como parte de um processo de autenticação e autorização de usuário comumente executado, onde um usuário tenta ser conectado a uma rede de acesso público Na situação específica, descrita pela invenção, o nó portátil se prende, fisicamente, à rede móvel e pode solicitar suporte para exeqüibilidade com redes externas. Então, independente do modelo de endereça mento real usado, o PN recebe um endereço de IP do MR, por exemplo, através de configuração dinâmica com DHCP. Como parte de uma nova opção de DHCP, ele também recebe um identificador de nome temporário - adequado para uso (por exemplo, como uma identidade de DNS TNAME” para serviço de nomeação baseado em DNS). Neste exemplo, usa o procedimento de UPDATE de DNS para mapear seu nome padrão para o novo CNAME em seu servidor doméstico de DNS. O roteador móvel, então, precisa atualizar um servidor Proxy de DNS, que está localizado em um domínio de serviço dentro da infra-estrutura de rede fixa, com o novo registro de endereço de nome. Ainda, o roteador móvel MR precisa gerenciar as configurações de nome temporário -para- endereço em nome de todos os nós portáteis registrados. Os detalhes precisos disso dependerão do modelo de endereçamento usado para suportar a rede móvel. O DNS é usado como o exemplo de servidor de nome primário simplesmente porque é o sistema de resolução de nome mais comum desenvolvido na Internet. Contudo, também realça algumas questões técnicas desafiadoras no caso de NAT de estado-completo, porque ele suporta uma faixa de métodos para resolução de nome.

Endereço Alocado pela Rede Doméstica de MR

Nesse caso, o roteador móvel MR aloca para um PN um endereço como obtido da rede doméstica de MR. Para usar esse nome para exe- qüibilidade, dois eventos precisam acontecer: - O MR registra o mapeamento de nome temporário - endereço de PN com um ou mais servidores} Proxy de nome. - O PN assegura que seu servidor de nome no domínio de rede doméstica pode encontrar o servidor Proxy, ou registrando, explicitamente, o endereço do servidor Proxy de nome com seu servidor de nome ou, em um sistema, tal como DNS, pelo mapeamento de seu novo nome temporário para seu nome bem conhecido, O processo é ilustrado na figura 3, Um CN pode, então, contatar o PN usando o nome permanente de PN e o processo normal para resolução de nome para endereço. Quando a rede se move, apenas o mapeamento entre o MR e seu agente doméstico precisa ser atualizado, isto é, nenhuma mensagem para servidores Proxy de nomes precisa ser enviada para esse evento. Contudo, essa abordagem ainda sofre de ineficiências de tunelização.

Endereço Alocado pela rede visitada Nesse caso, o PN obtém um endereço topologicamente correto da rede terrestre (GN), O GN pode alocar um conjunto de endereços para o Roteador Móvel (MR) e um endereço fora desse conjunto pode ser alocado para um PN. (Atternativamente, a GN pode alocar um endereço individual diretamente para o PN - o MR apenas retransmite a mensagem correspondente para o PN), Uma mensagem de fluxo exemplificativa para suporte de exe-qüibilidade é ilustrada na figura 4.

Como antes, o PN obtém sua configuração de IP e um nome temporário. Para usar esse nome para exeqüibilidade, dois eventos precisam acontecer: - O MR registra o mapeamento de nome temporário - endereço de PN com um ou mais servidorfes) Proxy de nome. - O PN assegura que seu servidor de nome no domínio de rede doméstica pode encontrar o servidor Proxy, ou registrando, explícitamente, o endereço do servidor Proxy de nome com seu servidor de nome, no domínio de rede doméstica, ou, em um sistema, tal como DNS, pelo mapeamento de seu novo nome temporário para seu nome bem conhecido. - Um CN pode, então, contatar o PM usando o nome permanente de PN e o processo normal para resolução de nome para endereço.

As vantagens específicas podem ser vistas quando a rede se move, visto que cada e todo PN não precisa sinalizar seu servidor de nome. Na verdade, uma única mensagem é enviada diretamente pelo MR para o(s) servidores) Proxy de nome. No caso de diversos servidores Proxy de nome estarem em uso, o MR precisa manter uma ligação entre PNs e servidores Proxy de nome associados. O suporte de exeqüibilidade, quando endereços são gerenciados usando NAT sem estado. O processo é ilustrado na figura 5. Nesse modelo de endereça-mento, o roteador móvel MR obtém uma sub-rede de endereços roteáveis da rede visitada. Ele associa um nó com um endereço de seu grupo de sub-redes, mas, realmente, aloca o nó: um endereço privado. Essa abordagem minimiza a quantidade de reconfiguração que o nó portátil precisa fazer cada vez que a rede móvel sofre uma mudança de endereço. A tradução de endereço de rede (NAT) é necessária no roteador móvel MR para todos os datagramas de IP que passam a borda de rede ou a rede móvel. O suporte de exeqüibilidade trabalha da mesma maneira como previa mente descrito, com o PN atualizando seu servidor de nome no domínio de rede doméstica e o MR atualizando um ou mais servidor Proxy de nome. Essa abordagem minimiza o overhead de sinalização na conexão sem fio entre o roteador móvel e as redes fixas através da redução de estouros de sinalização causados por um evento de mobilidade. Também minimiza o overhead de sinalização através da redução do número de consultas de DNS transmitidas através da interface sem fio. Essa abordagem também garante a exeqüibilidade, apesar do fato de que o nó portátil não tem conhecimento de seu endereço de IP verdadeiro.

Suporte de Exeqüibilidade para Endereços alocados por NAT de Estado^ Co mp teto Nesse modelo de endereça mento, o roteador móvel MR obtém apenas um ou poucos (um conjunto limitado de) endereços públicos da rede fixa. O MR, então, aloca um endereço de um conjunto de endereços privados para cada nó portátil. A NAT, então, é usada para assegurar que a conectividade é obtida. Essa NAT pode incluir números específicos de portas de TCP/ UDP com um endereço privado específico, ou, se um conjunto limitado de endereços públicos tiver sido obtido, um mapeamento dinâmico de um -para - um (conforme necessário) entre endereços públicos e privados podem ser usados. Isso proporciona a conectividade gerenciada pela NAT, que permite ao PN atualizar seu servidor de nome com seu identificador de nome temporário, como antes.

Contudo, o MR não é mais capaz de atualizar o(s) servidor(es) Proxy de nome de MR com um mapeamento de nome temporário -para- endereço roteável em nome do PN, visto que não existe tal mapeamento simples. Por exemplo, um PN é alocado apenas para um endereço privado de IP, quando da anexação à rede móvel, visto que quer usar apenas serviços locais. Contudo, um CN pode querer estabelecer uma conexão com seu PN, isto é, o nome do PN precisa ser resolvido para um endereço público de IP, que não foi alocado até agora. No caso de um DNS e um sistema de NAT baseado em endereço público simples, o sistema de DNS não pode retornar um número de porta de TCP ou UDP para um CN, assim, o MR nunca será capaz de identificar a qual PN uma comunicação que chega é destinada. Onde o endereço roteável é estabelecido dinamicamente a pedido, o(s) servidores) Proxy de nome não pode saber que associação dinâmica fazer (visto que o MR pode estar usando alguns endereços para fins de conectividade, sem ligação). As soluções para essas situações requerem mesmo tratamento mais novo na estrutura dos servidores Proxy de nomes. A aplicação direta de uma solução baseada em ligação temporária (como descrito em RFC2964) também para o cenário de rede móvel falhará porque a suposição é que o servidor de nome está dentro da rede pri- vada, de modo que a ALG pode interceptar as mensagens do servidor antes de sair da rede privada. No caso da rede móvel, porém, isso significará que o servidor de nome tem um endereço de IP de mudança, bem como sua rede móvel e, assim, não pode ser parte do sistema de nomes.

Uma solução desse problema está ilustrada na figura 6. Essa figura mostra um cenário que requer que uma parte do servidor Proxy de nome (sua entrada) seja mantida estática dentro da rede fixa, enquanto a maior parte da funcionalidade do servidor de nome é mantida dentro da rede móvel. A entrada do servidor Proxy recebe solicitações para resolução de nomes de nós externos e retoma respostas adequadas. A própria resolução de nome é processada dentro da rede móvel. A segunda situação foi quando apenas um endereço de IP rote-ãvel está associado com um número potencialmente grande de nós portáteis. Para proporcionar conectividade entre o PN e as redes externas, por exemplo, a Internet, o roteador móvel, então, proporciona funcionalidade de NAT, Aqui o mapeamento de um endereço público para muitos endereços privados é possível através da inclusão de informação adicional, tal como um número de porta de UDP ou TCP no processo de tradução. Contudo, essa informação de porta não é uma parte comum do sistema de nomeação de Internet mais significativo - DNS. Esse problema é mais complexo do que o caso anterior, visto que o sistema de DNS só pode retomar o mesmo endereço, único, para cada consulta de CN, assim, um mecanismo diferente é necessário para permitir que a NAT de MR mapeie conexões que chegam para os PNs.

Como o sistema de DNS permite consultas de DNS recursivas, esse problema não é solucionável no caso geral, mas são feitas apenas quando não-recursivas. Para essas espécies de solicitações, o solicitador de resolução de nome original, isto é, o CN pode ser identificado no servidor de nome que, finalmente, manipula a solicitação. A solução descrita aqui está baseada na suposição de que a funcionalidade de DNS é dividida entre uma entrada dentro da rede fixa e um elemento de processamento em associação próxima com a NAT e o MR.

Um fluxo de mensagem exemplificativo para consultas de DNS não-recursívas é ilustrado na figura 7. Nesse caso, a porta de camada de aplicação que manipula o DNS (DNS_ALG System) lembra o endereço de IP do CN que fez a solicitação de DNS e o nome do PN solicitado. Essa informação de ligação é, então, consultada, quando uma solicitação de conexão pelo CN introduz o MR, para permitir à NAT identificar o PN semelhante, O endereço privado pode ser derivado do nome temporário dado ao PN. Mais uma vez, essa solução requer dois componentes de servidor de nome: um servidor Proxy de nome localizado na rede fixa e um servidor de nome local co-localizado com o dispositivo de NAT, mais especificamente, um tradutor de porta de endereço de rede porque ele inclui informação de porta de TCP / UDF para mapear entre muitos endereços de IP privados e um público. A invenção suporta exeqüibilidade de nós portáteis em redes móveis através de uma faixa mais ampla de modelos de endereçamento do que as soluções correntes. Ela pode ser usada como uma substituição para IP Móvel (MIP) ou DNS dinâmico, bem como sendo adequada para exeqüibilidade para solução de endereçamento diferente, incluindo endereçamento baseado em NAT. A informação de ligação adicional no tradutor de endereço de rede permite resolver, claramente, solicitações complexas de ligação.

Quando usada com a tradução de endereço de rede, a solução leva ao uso mais eficiente da rede. O roteamento direto para o nó portátil é obtida e IPs em túneis de IP são evitados, Quando usada com a tradução de endereço de rede, algumas formas de endereçamento topológico correto e alocação de endereço de rede doméstica a solução evita estouros de sinalização de PNs para os a-gentes de exeqüibilidade no domínio de rede doméstica MR através de ligação de rede móvel visitada por roteador, Uma vez que isso normal mente é um engarrafamento para uma ligação sem fto, essa redução de sinalização é muito importante. Não há exigência para um nó portátil suportar software de MIP adicional e ter um agente doméstico de MIP, O nó portátil sabe, por definição, que ele é portátil, isto é, ele é capaz de se conectar a uma rede fora do domínio da rede doméstica e obter um endereço temporário e, potencialmente, um nome temporário. Ele não precisa saber que é móvel, ou parte de uma rede móvel, embora seja suposto que algum meio para manter a conectividade para uma sessão existente é requerido - protocolos de gerenciamento de sessão, tais como SIP ou protocolos de transporte cientes de mobilidade, tais como DCCP poderíam ser supostos. A solução é agnóstica de versão de IP, nós portáteis com pilha de protocolos de IPv4 ou !Pv6 podem ser suportados com serviço exeqüibili-dade baseado em nomes temporários. O registro de nomes de grupos realizado por um roteador móvel MR em nome de diversos nós portáteis presos à rede móvel pode reduzir, significativamente, a quantidade de informação de registro a ser enviada a-través de uma ligação de rádio. Contudo, o registro de nomes de grupos só é possível em cenários onde um grupo de nós portáteis registra nomes temporários mais ou menos simultaneamente no mesmo domínio de rede doméstica, A invenção não está restrita aos aspectos e concretizações específicas descritas acima, mas também pode ser realizada em numerosas modificações e combinações da mesma.

REIVINDICAÇÕES

Claims (14)

1. Método para operar uma rede móvel para fornecimento de um serviço de exeqüibilidade para conectar nós portáteis da rede móvel a pelo menos uma rede fixa, externa, através de pelo menos um roteador móvel, caracterizado pelo fato de identificadores de nomes temporários são alocados aos nós portáteis e mapeados para endereços exeqüíveis correntes dos nós portáteis por pelo menos um servidor Proxy de nome*

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a alocação dos identificadores de nomes temporários é parte da autenticação dos nós portáteis na entrada para a rede móvel.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a alocação dos identificadores de nomes temporários é realizada a qualquer momento após o término da autenticação , em resposta às solicitações de nomeação dedicadas.

4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de um registro de grupo de uma pluralidade de identificadores de nomes temporários em nome de diversos nós portáteis presos a uma rede móvel pelo roteador móvel.

5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de o roteador móvel atualizar o servidor Proxy de nome ou servidores com informação de endereço recente dos nós portáteis em resposta a qualquer mudança de endereço, para assegurar que informação suficiente para resolver solicitações de nomeação está disponível no servidor ou servidores Proxy de nome, como uma mensagem de atualização de registro e mobilidade,

6. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de o roteador móvel dotar o servidor ou servidores Proxy de nomes com um endereço para avançar uma solicitação de resolução de nome para um servidor de nome local, no caso de o servidor Proxy de nome ser incapaz de resolver uma solicitação de nomeação em seu próprio nome.

7. Método, de acordo com a reivindicação 5 ou 6, caracterizado pelo fato de diversos roteadores móveis em uma rede móvel, cooperativa- mente, enviarem mensagens de atualização de registro e mobilidade para um servidor Proxy de nome,

8. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de o serviço de exeqüibilidade baseado em identificadores de nomes temporários suportar um esquema de tradução de endereço direta em que cada endereço privado de um nó portátil corresponde a um endereço público, ou agregação de endereço, em que um endereço público é mapeado para uma pluralidade de endereços privados.

9. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de no esquema de tradução de endereço, compreendendo agregação de endereço, uma solicitação de resolução de nome ser avançada do servidor Proxy de nome para um servidor de nome local da rede móvel, que está associado com o nome de domínio do nome temporário registrado do nó portátil.

10. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de o servidor de nome local da rede móvel identificar se uma solicitação de resolução de nome é recursiva ou não- recursiva e responder a uma solicitação recursiva através do envio de uma mensagem de erro.

11. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de um modelo dinâmico de tradução de endereço ser suportado, em que um nó portátil obtém um endereço público baseado em uma solicitação de resolução de nome de um nó correspondente, que está localizado fora da rede móvel, incluindo o avanço de uma solicitação de resolução de nome do servidor Proxy de nome para um servidor de nome local da rede móvel, que é associado com o nome de domínio do nome temporário registrado do nó portátil.

12. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de o nome temporário ser alocado para o nó portátil usando uma opção de Protocolo de Configuração Dinâmica Principal.

13. Configuração de rede móvel para realização do método, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, compreendendo: uma pluralidade de nós portáteis; pelo menos um roteador móvel para fornecimento de acesso a pelo menos uma rede externa para os nós portáteis e um servidor Proxy de nome para mapeamento dos identificadores de nomes temporários para endereços exeqüíveis correntes dos nôs portáteis.

14. Configuração de rede móvel, de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo fato de compreender pelo menos um servidor de nome local da rede móvel, que está associado oom o nome de domínio do nome temporário registrado de nó portátil.