Cisco IOS リリース 12.4(24)YG2 向け Cisco ブロー ドバンド ワイヤレス ゲートウェイ リリース 2.2

概要

BWG の以前のリリースでは、ASN アンカー モビリティの基本機能を実装しました。ASN アンカー モビリティは、MS がデータ パス機能間を移動し、ASN ネットワークの北方向のエッジに常駐する同じアンカー FA（BWG）を維持するときに機能します。CSN とデータ パス機能間のデータ フローは、アンカー FA/BWG でピボットします。CSN は、ASN データ プレーン機能間で発生するモビリティを認識しません。ASN アンカー モビリティの典型的な例は、同じ BWG によって制御される BS 間のハンドオーバーです。

CSN アンカー モビリティは主に、R3 リファレンス ポイントを介した ASN と CSN 間のマクロモビリティを処理します。特にモバイル IPv4 の場合、現在の FA から新しい FA に再度位置指定することでバインディングが更新され（または MIP が再登録され）、アップストリームおよびダウンストリームのデータ フォワーディング パスが更新されることを意味します。

BWG リリース 2.0 で Proxy Mobile IP（PMIP;プロキシ モバイル IP）機能が導入されました。PMIP では、MIP クライアントが MS 内ではなく BWG 内に実装されます。

BWG（PMIP クライアント）の基本的な機能は、ユーザの代わりに Mobile IP Registration Request（RRQ;登録要求）を生成し、それを HA に送信して FA と HA 間にトンネルを確立することです。この作業を完了するには、PMIP クライアントは EAP 認証（またはシスコが開発した未認証ユーザ用 AAA アクセス）メカニズムを通じて、関連する MIP アトリビュートを収集する必要があります。AAA サーバは、標準のモビリティ サービス アトリビュートのセットを BWG に返します。この情報を使用して、BWG/PMIP クライアントは HA に対する MIP RRQ を開始します。HA は MS に割り当てられた IP アドレス（Home Address（HoA;ホーム アドレス））を含む Registration Reply（RRP;登録応答）を PMIP クライアントに返します。MIP RRQ/RRP 動作の結果、PMIP クライアントは FA と対話し、逆トンネリング機能を使用して FA と HA 間にデータ パスを確立します。

MIP の登録に成功すると、BWG は DHCP または ARP メカニズムを通じて、MS に割り当てられたIP アドレスを通知します。

BWG PMIP 機能には、次の機能があります。

• 簡易 DHCP プロキシサーバ

• 複数の Home Agent（HA;ホーム エージェント）のサポート

• BWG/FA と HA 間の IP-in-IP および GRE トンネリング

• 別のアドレス割り当てメカニズム（DHCP、AAA）と連動するための PMIP クライアント

• HA からの MIP の失効

• FA の位置変更（ネットワークの再登録）

• MS の背後にある複数ホストに対する PMIP と簡易 IP のハイブリッド（共存）アプローチ

• WiMAX NWG 1.2.2 で規定されたモビリティ サービス（PMIP IPv4）の Radius アトリビュート（IPv4 PMIP 関連）のサポート

• L3-L3（IPCS）および L2-L3（イーサネット CS）での PMIP のサポート

• PMIP クライアント/FA に対するステートフルな冗長性

DHCP プロキシ サーバ

MIP を使用する場合、クライアントの IP アドレスの割り当ては DHCP サーバではなく HA が行います。そのため、BWG は DHCP プロトコルを（リレーではなく）終端させる必要があります。次の DHCP メッセージとオプション がサポートされています。

DHCP Discover

– 53：DHCP メッセージ タイプ

– 57：DHCP の最大メッセージ サイズ

– 61：クライアント ID

– 50：要求された IP アドレス

– 12：ホスト名

– 55：パラメータ要求リスト（サブネット マスク、DNS、DN）

DHCP Offer

– 53：DHCP メッセージ タイプ

– 54：サーバ ID

– 51：IP アドレス リース期間

– 1：サブネット マスク（ルータ オプションの前に指定）

– 3：ルータ

– 6：DNS

– 12：ホスト名

DHCP Request：

– 53：DHCP メッセージ タイプ

– 57：DHCP の最大メッセージ サイズ

– 61：クライアント ID

– 54：サーバ ID

– 50：要求された IP アドレス

– 51：IP アドレス リース期間

– 12：ホスト名

– 55：パラメータ要求リスト（サブネット マスク、DNS、DN）

DHCP Ack

– 53：DHCP メッセージ タイプ

– 54：サーバ ID

– 51：IP アドレス リース期間

– 1：サブネット マスク

– 12：ホスト名

DHCP Release

– 53：DHCP メッセージ タイプ

– 61：クライアント ID

– 54：サーバ ID

DHCP Decline

– 53：DHCP メッセージ タイプ

– 61：クライアント ID

– 54：サーバ ID

DHCP NAK

– 53：DHCP メッセージ タイプ

– 61：クライアント ID

– 54：サーバ ID

プロキシ DHCP サーバと PMIP との対話

BWG リリース 2.0 では、DHCP プロキシだけがサポートされています。次のデータ フローは、DHCP プロキシ サーバと PMIP クライアント間の対話を示しています。

1. MS がネットワーク内に移動すると、BS と BWG が Pre-Attachment Req/Rsp/Ack 手順の情報を交換します。MS/BS は、認証を要求するかどうかを指定できます。

2. 認証が要求された場合、BWG は Identity Request 手順を開始します。

3. BWG は、AAA Access Request を送信します。

4. AAA と MS は必要に応じて、EAP 交換を開始します。

5. BWG と BS が接続手順を完了します。

6. BWG で、AAA Access Accept を受信します。このメッセージには WiMAX アトリビュート（hHA-IP-MIP4、vHA-IP-MIP4、MN-hHA-MIP4-KEY、MN-vHA-MIP4-KEY、MN-HA-MIP4-SPI、HA-RK-KEY、HA-RK-SPI、および HA-RK-Lifetime）が含まれます。Home アトリビュートは、Visiting アトリビュートよりも優先されます。

7. MSK を受信すると、BWG は MSK から AK コンテキストを抽出して BS に配布し、そこで PKMv2 を使用して MS とキーが交換されます。FA-HA AE を抽出するときは NWG Stage 3 に基づき、適切な SPI を選択します。

8. BWG は DHCP/PMIP プロトコル ステート マシンを起動し、HA に対する MIP RRQ を構築します。RRQ メッセージ用の情報は AAA サーバやユーザ グループの設定から取得し、次の情報が含まれます。

– Flags：ユーザ グループ設定またはデフォルト値

– Lifetime：AAA または ユーザ グループの設定のセッション タイムアウト

– HoA：AAA の Framed IP Address またはゼロ

– Home Agent：AAA またはユーザ グループの設定

– Care-of Address：BWG 上のインターフェイス設定

– NAI 拡張を含む

– 失効サポート拡張（I-bit = 0）

– Host-Config。拡張（ユーザ グループで設定されている場合）

– MN-HA AE

– GRE-key 拡張（このリリースでは未対応）

– FA-HA AE

HA の逆トンネリング用仮想アクセス IDB も、作成されていない場合は作成する必要があります。

9. HA は AAA と対話して MIP キーを取得します。

10. HA は AAA から取得した MIP キーを使用して MN-HA AE と FA-HA AE を検証します。

11. HA で認証に成功すると、HA はそのアドレス スキーム（ローカル プール、DHCP、AAA など）を使用し、このモバイル ユーザにホーム アドレスを割り当てます。このアドレスは、BWG への RRP メッセージにも設定されます。BWG は Identification フィールドを確認し、整合性をチェックするために Mobile-Home Authentication Extension を計算します。Foreign-Home Authentication Extension が実装されている場合は、それも検証されます。すべての検証が正常に終了すると、ユーザ データを転送するための逆トンネルが BWG と HA 間に作成されます。

12. BWG と BS が GRE データ パスをセットアップします。このステップは、MIP RRQ/RRP と並行して実行する必要があります。

13. MS/ホストは DHCP DISCOVER を開始して IP アドレスを取得しようとします。

14. BWG は DHCP OFFER を MS/ホストに送信します。

15. 次に MS/ホストは DHCP REQUEST を送信します。

16. BWG が DHCP Ack を返します。

（注） この手順は多少 NWG 仕様とは異なっており、MIP RRQ が DHCP Discover メッセージによってトリガーされます。MIP RRQ メッセージが DHCP Discover による情報を必要としない限り、このシナリオは正常に動作します。

PMIP Authenticated Network Identifier（PANI）

BWG リリース 2.2 から、BWG は PMIP Authenticated Network Identifier（PANI; PMIP 認証済みネットワーク識別子）をサポートしています。PANI の詳細情報は、AAA サーバから Access Accept メッセージの一部として受信できます。PANI の詳細を受信すると、BWG は HA に対する RRQ を生成する際に、PANI を Network Access Identifier（NAI; ネットワーク アクセス識別子）として使用します。

次の表に、PANI の AAA-Authentication アトリビュートを示します。

複数の HA のサポート

BWG は、複数の HA と通信するよう設計されています。AAA は MS ごとに 1 つの HA IP アドレスを提供できます。AAA を利用できない場合は、ユーザ グループの設定から IP アドレスを取得します。

次に設定の例を示します。

設定できる HA は、ユーザ グループごとに 1 つだけです。

FA（BWG）と HA 間のトンネリング

BWG リリース 2.0 から、IP-in-IP と GRE の両方のトンネリング（GRE キーなし）がサポートされています。デフォルトの方式は IP-in-IP トンネリングです（RRQ で G ビットを設定しない）。GRE トンネリングが必要な場合（RRQ で G ビットを設定する）、ユーザ グループ単位で設定できます。

次に設定の例を示します。

MIP ホスト設定拡張

MIP ホスト設定拡張は、RFC 4332 で規定されています。デフォルトはイネーブルです。proxy-mn セクションで no host-config-ext-request コマンドを使用して、明示的にディセーブルにできます。

次の HA のパラメータは、DHCP オプションとしてクライアントに渡すことができます。

• MIP ホーム ネットワーク プレフィクス長 → DHCP サブネット マスク（1）

• MIP デフォルト ゲートウェイ → DHCP ルータ（3）

• MIP DNS サーバ → DHCP DNS（6）

この機能をイネーブルにするには、次の手順を実行します。

DNS とデフォルト ゲートウェイの設定

BWG を使用すると、DNS とデフォルト ゲートウェイをローカルに設定したり、AAA サーバからダウンロードしたりできます。

HA が RFC4332（ホスト設定拡張）をサポートしていない場合、CLI を使用して BWG で DNS およびデフォルト ゲートウェイを設定できます。または AAA サーバから DNS およびデフォルト ゲートウェイの詳細をダウンロードするように BWG を設定できます。DNS およびデフォルト ゲートウェイの詳細は、DHCP プロキシ応答の一部として CPE に送信されます。

優先順位は次のとおりです。

1. HA から RRP の一部として受信した DNS およびデフォルト ゲートウェイの詳細

2. BWG が AAA から受信した DNS およびデフォルト ゲートウェイの詳細

3. BWG でローカルに設定されている DNS およびデフォルト ゲートウェイ

DNS およびデフォルト ゲートウェイを設定するには、次のコマンドを使用します。

• [no] dns-server primary <ip address> secondary <ip address>

• [no] default-gateway <ip_address>

次に、DNS およびデフォルト ゲートウェイの設定例を示します。

クライアントの IP アドレスの割り当て

PMIP は、ダイナミック IP と固定 IP の両方のアドレス割り当てメカニズムをサポートしています。固定 IP アドレスの場合、BWG はモバイル ステーションで設定済みの IP アドレスを ARP を通じて学習します。この場合 BWG は、IP アドレスが AAA サーバからダウンロードした IP アドレス プールの範囲内にあることを確認し、IP アドレスを許可します。もう 1 つの固定 IP アドレス方式では、BWG が AAA サーバから取得した IP アドレスを DHCP を通じて MS にリースするという動作に基づきます。どちらのシナリオでも、HA への MIP 登録時に BWG が IP アドレスを提供し、HA が登録を受け入れると、MS がその IP アドレスを使用できます。ダイナミック IP アドレスの場合、MIP 登録時に BWG は IP アドレスを提供せず、HA が固有のアドレス割り当てスキーム（AAA、DHCP、ローカル プールなど）に基づき、登録の応答時に MS/ホストに IP アドレスを割り当てます。

BWG が MIP 動作を呼び出す前に、DHCP リレー メカニズムまたは AAA からの Framed IP Address を通じて既に IP アドレスを取得している場合があります。その場合、BWG はそれらの IP アドレスを固定 IP のシナリオと同様に処理します。つまり、HA への MIP RRQ には、割り当て済みの IP が HoA として設定されます。

HA からの MIP の登録失効

HA からの MIP の失効がサポートされています。セキュリティ アソシエーションが RRP メッセージで確認されると、加入者のセッションは破棄されます。

PMIP ホストと簡易 IP ホストの共存

プロトコルの制限により、MIP 加入者が取得できる IP アドレスは 1 つだけです。これは、MS の背後にある複数のホストに対応できる現在の BWG 機能とは対照的です。このため、加入者の（デフォルトの）ホストだけが MIP HoA を割り当てられます。残りのホストは、その加入者用の PMIP が存在しないかのように、引き続き簡易 IP ホストとして機能します。

FA の位置変更

FA の位置変更は、MS が別の FA/BWG を通じてネットワークに再登録するときにトリガーされます。この場合、新しい BWG 内の PMIP クライアントが通常どおり RRQ を開始し、HA は古い FA/BWG の MS の登録を失効させます。

次に、FA の位置変更動作を示します。

1. MS、BS-1、BWG-1、および HA 間でアクティブなセッションが確立されています。

2. MS が BS-2 に移動し、ネットワークへの再登録が必要になります。

3. ネットワークへの再登録の一部として、BGW-2 が HA に対して MIP RRQ を開始します。

4. HA が MS の既存のバインディングを検出し、MS の古い MIP 登録を失効させます。

5. MS のセッションがまだ存在する場合、BWG-1 はそのセッションのクリーンアップを開始します。

6. BWG-1 が MIP の失効を返します。

7. 同じ HoA を使用した MIP RRP が BGW-2 に送信されます。

8. MS が DHCP Discover を送信します。

9. BWG-2 が MS の IP アドレスとして HoA を提供します。

10. MS が DHCP Request を送信します。

11. IP アドレスが割り当てられたことを確認するため、BWG は DHCP Ack を返します。

モバイル IP を使用すると、マクロモビリティの状況では、加入者のホストは同じ HA によって常に同じ IP アドレスを割り当てられます。ただし、マクロモビリティの状況でも、MS の背後にある複数の簡易 IP ホストは同じ IP アドレスを割り当てられない場合があります。これは、関係する 2 つのサービス プロバイダー間の規定によって決まります。BWG-1 と BWG-2 が同じ DHCP サーバを共有する場合は、DHCP サーバで、マクロモビリティ イベント後に確実に同じ IP アドレスを簡易ホストに割り当てるメカニズムを使用できます。一方、BWG-1 と BWG-2 が異なる DHCP サーバを使用する場合、マクロモビリティ イベント後に簡易 IP ホストの IP アドレスが同じであるとは限りません。

（注） R4 ベースのアイドル モードの FA の位置変更は、このリリースではサポートされません。

イーサネット CS L2-L3 または IPCS

MIP プロトコルでは、HA と FA 間でトンネルされるパケットは IP パケットである必要があります。BWG の場合、イーサネット CS L2-L3 または IPCS は、CSN（HA）へのレイヤ 3 IP パケットになります。したがって、BWG の PMIP サポートでは、イーサネット CS L2-L3 および IPCS の両方と連動できるよう設計されています。

一方、ユーザ グループでイーサネット CS L2-L2 ブリッジングがイネーブルの場合、それらのユーザに対して PMIP 機能が自動的にディセーブルになります。つまり、L2 ブリッジングのほうが PMIP 機能よりも優先されます。

WiMAX RADIUS アトリビュート

WiMAX Forum NWG 1.2.2 標準のアトリビュートがサポートされます。次の表に、サポートされるアトリビュートの詳細を示します。

WiMAX RADIUS アトリビュート

ステートフル セッションの冗長性

PMIP クライアント/FA には、セッションの冗長性を実現する独自のスキームが存在しません。そのため、ステートフル データは BWG のセッション データの一部として同期されます。スイッチオーバーが発生したときの目標は、新たにアクティブになった BWG が最小のパケット損失でセッションを継続できることです。

PMIP のステートフル セッション情報を BWG セッション データと共に同期するには、 ip mobile foreign-agent redundancy CLI をイネーブルにする必要があります。

PMIP プロファイルの設定

次に、HA アドレスおよび GRE トンネリング以外のパラメータの例を示します。

各ユーザ グループは任意で、設定済みの PMIP プロファイルにリンクできます。

（注） IP モバイル設定は任意です。必要な加入者ごとのプロビジョニング情報がすべて AAA サーバに存在する限り、加入者に対して PMIP 機能を実行できます。gre-tunneling-enable を除くすべてのユーザ グループの設定は、それに対応する加入者の AAA の設定を利用できない場合に、デフォルトとして機能します。

BWG 側で PMIP サポートをアクティブにするには、いくつかの基本的なモバイル IP 設定を行う必要があります。たとえば、インターフェイス イーサネット 1/3 を介して PMIP サービスを有効にするには、次のモバイル IP コマンドを実行する必要があります。

（注） ip mobile foreign-agent redundancy CLI を設定すると、PMIP の冗長性を実現できます。

グローバル コマンドを通じて PMIP サービスをイネーブルにすると、pmip profile を使用するか AAA サーバから提供されるアトリビュートを設定して、WiMAX ユーザ グループごとに MIP を設定できます。

BWG では L2-L2 ブリッジングは MIP と連動しません。確立されたセッションが PMIP で、L2 ブリッジングが設定されている場合、L2 ブリッジングはディセーブルになります。セッションが PMIP の場合、L2-L3 オプションはイーサネット CS で使用されます。

L2-L2 ブリッジングをイネーブルにするには、次の手順を実行します。

IPCS ユーザまたは L2-L3 ユーザの場合、ユーザの PMIP 機能は AAA アトリビュートを通じて指定されます。AAA アトリビュートが存在しない場合は、pmip profile を使用してユーザ グループの設定で指定されます。

次に、PMIP プロファイルとユーザ グループの設定例を示します。

「host-config-ext-request」はデフォルトでイネーブルです。

デフォルトのフラグは次のとおりです。

S ビット = 0

B ビット = 0

d ビット = 0

M ビット = 0

G ビット = gre-tunneling-enable を使用して設定

r ビット = 0

T ビット = 1

x ビット = 0

I ビット = RFC 3543

（注） GRE トンネルは、FA CLI を使用して設定する必要があります。AAA サーバが必要な PMIP 加入者の情報をすべて提供できる場合、ユーザ グループの設定はすべて任意です。

セッションの登録ライフタイムは、次のいずれかの方法で取得できます。

• mn-ha-key ライフタイムは未設定、session_timeout は未設定、AAA は session_timeout を送信しない：

この場合、reg_lifetime は無制限（65535）と見なされます。

• mn-ha-key ライフタイムは未設定、session_timeout は 65535 より大きく設定：

この場合、session_timeout 値は 65535 に切り詰められ、reg_lifetime として使用されます。

• mn-ha-key ライフタイムは 0 より大きく、65536 より小さく設定、session_timeout も 0 より大きく、65536 より小さく設定：

この場合、mn-ha-key ライフタイムが reg_lifetime として使用されます。

• AAA が session-timeout を送信：

この値が 0 より大きく、65536 より小さい場合、reg_lifetime として使用されます。この値が 65535 より大きい場合、65535 に切り詰められた値が使用されます。

NAI の設定

EAP 認証コール

認証の初期段階では、BWG は MS の NAI を使用して情報を取得します。

次に、ループバックを使用した FA インターフェイスの冗長性設定の例を示します。

BWG PMIP の設定

モバイル IP の設定

BWG #2

!

PMIP の設定はアクティブおよびスタンバイ BWG の両方で同一ですが、物理インターフェイスは HSRP によって異なります。

HSRP 冗長性インターフェイス

次に、HSRP グループ アドレスを使用した FA インターフェイスの冗長性設定の例を示します。

HSRP 冗長性インターフェイス

BWG PMIP の設定

モバイル IP の設定

BWG #2

PMIP の設定はアクティブおよびスタンバイ BWG の両方で同一ですが、物理インターフェイスは HSRP によって異なります。

HSRP 冗長性インターフェイス

設定の確認

BWG 上の PMIP 情報の確認およびトラブルシューティングを行うには、次の手順を実行します。

BWG リリース 2.0 では、次のデバッグ コマンドが追加されました。

FA 上の PMIP レジストリ テーブルを確認するには、次のコマンドを実行します。

HA のバインディング テーブルを確認するには、次のコマンドを実行します。

HA と FA 間のモバイル IP トンネルを確認するには、次のコマンドを実行します。

モバイル ノードの HA ルーティング テーブルを確認するには、次のコマンドを実行します。

次に、BWG PMIP 機能のすべての設定例を示します。