フラットIP

フラット IP は、各デバイスに非階層型アドレス空間内で一意の識別子が割り当てられるネットワーク アドレス指定方式です。構造化されたサブネットワークに依存する階層型 IPアドレス指定方法とは異なり、フラット IP はすべてのデバイスを同等のエンティティとして扱い、ルーティングを簡素化します。

このアプローチは、ネットワーク セル間のデバイス ハンドオーバーの管理効率が高いため、セルラー ネットワーク、特にLTEで頻繁に使用されます。このアプローチでは、各デバイスに固有の識別子を通じて直接アクセスできるため、ルーティング効率が向上し、モバイル環境での遅延が短縮されます。

フラット IP は特定のアプリケーション向けにネットワーク設計を合理化できますが、大規模ネットワークではスケーラビリティの課題が生じる可能性があります。この方式には構造化された階層がなく、一意の識別子の大きなプールが必要になるため、従来のIP モデルと比較して大規模ネットワークの効率が低下する可能性があります。ただし、シンプルさとデバイスへの直接アクセスが優先される場合、フラット IP は依然として実用的な選択肢です。

フラットIPアーキテクチャは、中小企業、ホームネットワーク、モバイルブロードバンドなど、さまざまな環境に適しており、ネットワーク管理の合理化を促進し、リアルタイムデータアプリケーションのための直接接続を確立します。^[1]

ワイヤレス オペレータは、モバイルブロードバンド ネットワーク経由で配信されるリアルタイム データ アプリケーションに対する高まるニーズに対応するために、フラット IP アーキテクチャを使用しています。このアーキテクチャは、従来の階層型ネットワーク設計から脱却し、簡素化された水平構造を採用しています。

フラット IP アーキテクチャには、次のようなさまざまな利点があります。

1. コスト効率: ATM スイッチやMPLS ルーターなどの特殊なネットワーク ハードウェアへの依存を最小限に抑えることで、フラット IP ネットワークは簡素化された単一レベルの通信モデルを活用し、ハードウェアとメンテナンスのコストを削減します。
2. 拡張性と柔軟性の向上:階層構造がないため、新しいデバイスとサービスの統合が効率化され、動的かつ急速に進化する技術環境で事業を展開するモバイル ネットワーク オペレーターにとって特に有利になります。
3. 遅延の削減:フラットIPアーキテクチャはネットワーク層を最小限に抑え、パケット処理を簡素化するため、Voice over IP ( VoIP )やビデオストリーミングなど、遅延の影響を受けやすいアプリケーションをサポートします。^[1]

モバイルネットワークでは、集中化されたアンカーがパフォーマンスのボトルネックを引き起こす可能性があります。フラットな分散アーキテクチャは、集中化されたコンポーネントを排除することでこの問題を回避し、スケーラビリティと柔軟性を向上させ、レイテンシを削減します。^[2]

フラット IP アーキテクチャにはさまざまな利点がありますが、いくつかの課題もあります。

1. 冗長性の欠如:フラット ネットワークは通常、単一のスイッチまたは中央の障害点に依存しているため、障害が発生した場合にネットワークが停止するリスクが高まります。
2. 複雑なトラブルシューティング:問題の切り分けに役立つ階層レイヤーが少ないため、ネットワークの問題の根本原因を特定するのに時間がかかる作業になる可能性があります。
3. セキュリティの脆弱性が増加:フラットなネットワークは、マルウェアや不正アクセスがデバイス間で急速に広がる可能性がある横方向の攻撃を受けやすくなります。これは、従来のセグメント化とネットワーク層が欠如しているためです。より階層的またはセグメント化されたネットワークでは、NATによってこれを防ぐことができます。NAT では、デバイスはゲートウェイの背後に「隠されている」ように見え、ネットワーク外部からはアクセスできません。^[3]

フラット IP アーキテクチャはモバイル ネットワークに特に適しており、次のようないくつかの主要な業界標準化団体によって承認されています。

1. 3rd Generation Partnership Project (3GPP) および 3GPP2:これらの組織は、モバイル通信システムのグローバル標準の開発を担当しています。これらの組織は、より効率的でスケーラブルなモバイル ネットワークをサポートするために、フラット IP の原則をネットワーク設計フレームワークに取り入れています。
2. WiMAXフォーラム:ワイヤレス ブロードバンドテクノロジーの推進と認定を専門とする組織として、WiMAX フォーラムは、ネットワークのパフォーマンスと柔軟性の向上におけるフラット IP の潜在的な利点を認識し、IP 中心のモバイル ネットワーク アーキテクチャを早期に採用しました。

モバイルネットワークでは、フラットIPアーキテクチャがいくつかの重要なコンポーネントを統合します。^[4]

1. 高度なベース ステーション:フラット IP ネットワークの最新のベース ステーションは、無線制御、ヘッダー圧縮、暗号化、コール アドミッション制御、ポリシー適用などのさまざまな機能を担当します。これらのステーションは通常、IP/イーサネットインターフェイスを利用しており、ネットワーク アーキテクチャを合理化し、遅延を削減するのに役立ちます。
2. ダイレクト トンネル アーキテクチャ:この構成により、ユーザー データはユーザー プレーン上のサービング GPRS サポート ノード(SGSN)をバイパスできるため、レイテンシと複雑さの両方が軽減されます。大手ベンダーによってサポートされているダイレクト トンネル アーキテクチャは、ネットワーク パフォーマンスを向上させます。特に、 Nokia-Siemensのインターネット高速パケット アクセス (IHSPA) は、データ パスから無線ネットワーク コントローラ(RNC) を排除することでこれをさらに最適化し、レイテンシをさらに低減します。
3. WiMAX アクセス サービス ネットワーク (ASN): WiMAX は、最初に標準化された IP 中心のモバイル ネットワーク アーキテクチャです。HSPA および LTE ネットワークが主流のテクノロジになりましたが、WiMAX ASN のコア プリンシパルの多くは、現代のモバイル ネットワークの展開にも引き続き適用できます。

• 3GPP ロングタームエボリューション
• すべてのIP

• TCPIPガイド
• ElectroSmart 2007-12-30 にWayback Machineにアーカイブされました
• アルカテル・ルーセント
• iPhone IMEIチェッカー
• 3GPP TR 25.999
• ユビキシス
• エアヴァナ
• エリクソン