Internet Engineering Task Force (IETF)                           N. Zong
Request for Comments: 7263                                      X. Jiang
Category: Standards Track                                        R. Even
ISSN: 2070-1721                                      Huawei Technologies
                                                                Y. Zhang
                                                  CoolPad / China Mobile
                                                               June 2014

An Extension to the REsource LOcation And Discovery (RELOAD) Protocol to Support Direct Response Routing

ダイレクトレスポンスルーティングをサポートするためのREsource LOcation And Discovery(RELOAD)プロトコルの拡張



This document defines an optional extension to the REsource LOcation And Discovery (RELOAD) protocol to support the direct response routing mode. RELOAD recommends symmetric recursive routing for routing messages. The new optional extension provides a shorter route for responses, thereby reducing overhead on intermediate peers. This document also describes potential cases where this extension can be used.

このドキュメントは、ダイレクトレスポンスルーティングモードをサポートするために、REsource LOcation And Discovery(RELOAD)プロトコルのオプションの拡張機能を定義しています。 RELOADは、メッセージのルーティングに対称再帰ルーティングを推奨しています。新しいオプションの拡張機能により、応答のルートが短くなり、中間ピアのオーバーヘッドが減少します。このドキュメントでは、この拡張機能を使用できる潜在的なケースについても説明します。

Status of This Memo


This is an Internet Standards Track document.

これはInternet Standards Trackドキュメントです。

This document is a product of the Internet Engineering Task Force (IETF). It represents the consensus of the IETF community. It has received public review and has been approved for publication by the Internet Engineering Steering Group (IESG). Further information on Internet Standards is available in Section 2 of RFC 5741.

このドキュメントは、IETF(Internet Engineering Task Force)の製品です。これは、IETFコミュニティのコンセンサスを表しています。公開レビューを受け、インターネットエンジニアリングステアリンググループ(IESG)による公開が承認されました。インターネット標準の詳細については、RFC 5741のセクション2をご覧ください。

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Table of Contents


   1. Introduction ....................................................4
   2. Terminology .....................................................4
   3. Overview ........................................................5
      3.1. SRR and DRR ................................................5
           3.1.1. Symmetric Recursive Routing (SRR) ...................6
           3.1.2. Direct Response Routing (DRR) .......................6
      3.2. Scenarios Where DRR Can Be Used ............................7
           3.2.1. Managed or Closed P2P Systems .......................7
           3.2.2. Wireless Scenarios ..................................8
   4. Relationship between SRR and DRR ................................8
      4.1. How DRR Works ..............................................8
      4.2. How SRR and DRR Work Together ..............................8
   5. DRR Extensions to RELOAD ........................................9
      5.1. Basic Requirements .........................................9
      5.2. Modification to RELOAD Message Structure ...................9
           5.2.1. State-Keeping Flag ..................................9
           5.2.2. Extensive Routing Mode .............................10
      5.3. Creating a Request ........................................11
           5.3.1. Creating a Request for DRR .........................11
      5.4. Request and Response Processing ...........................11
           5.4.1. Destination Peer: Receiving a Request and
                  Sending a Response .................................11
           5.4.2. Sending Peer: Receiving a Response .................12
   6. Overlay Configuration Extension ................................12
   7. Security Considerations ........................................12
   8. IANA Considerations ............................................13
      8.1. A New RELOAD Forwarding Option ............................13
      8.2. A New IETF XML Registry ...................................13
   9. Acknowledgments ................................................13
   10. References ....................................................13
      10.1. Normative References .....................................13
      10.2. Informative References ...................................14
   Appendix A. Optional Methods to Investigate Peer Connectivity .....15
     A.1. Getting Addresses to Be Used as Candidates for DRR .........15
     A.2. Public Reachability Test ...................................16
   Appendix B. Comparison of Cost of SRR and DRR .....................17
     B.1. Closed or Managed Networks .................................17
     B.2. Open Networks ..............................................19
1. Introduction
1. はじめに

The REsource LOcation And Discovery (RELOAD) protocol [RFC6940] recommends symmetric recursive routing (SRR) for routing messages and describes the extensions that would be required to support additional routing algorithms. In addition to SRR, two other routing options -- direct response routing (DRR) and relay peer routing (RPR) -- are also discussed in Appendix A of [RFC6940]. As we show in Section 3, DRR is advantageous over SRR in some scenarios in that DRR can reduce load (CPU and link bandwidth) on intermediate peers. For example, in a closed network where every peer is in the same address realm, DRR performs better than SRR. In other scenarios, using a combination of DRR and SRR together is more likely to provide benefits than if SRR is used alone.

REsource LOcation And Discovery(RELOAD)プロトコル[RFC6940]は、メッセージのルーティングに対称再帰ルーティング(SRR)を推奨し、追加のルーティングアルゴリズムをサポートするために必要な拡張機能について説明しています。 SRRに加えて、ダイレクトレスポンスルーティング(DRR)とリレーピアルーティング(RPR)の2つのルーティングオプションについても、[RFC6940]の付録Aで説明しています。セクション3で示すように、DRRは中間ピアの負荷(CPUおよびリンク帯域幅)を削減できるという点で、いくつかのシナリオではSRRよりもDRRの方が有利です。たとえば、すべてのピアが同じアドレスレルムにある閉じたネットワークでは、DRRはSRRよりもパフォーマンスが高くなります。他のシナリオでは、DRRとSRRを組み合わせて使用​​すると、SRRを単独で使用する場合よりもメリットが得られる可能性が高くなります。

Note that in this document we focus on the DRR mode and its extensions to RELOAD to produce a standalone solution. Please refer to [RFC7264] for details on the RPR mode.

このドキュメントでは、スタンドアロンソリューションを作成するために、DRRモードとそのRELOADへの拡張に焦点を当てていることに注意してください。 RPRモードの詳細については、[RFC7264]を参照してください。

We first discuss the problem statement in Section 3. How to combine DRR and SRR is presented in Section 4. An extension to RELOAD to support DRR is defined in Section 5. Some optional methods to check peer connectivity are introduced in Appendix A. In Appendix B, we give a comparison of the cost of SRR and DRR in both managed and open networks.

最初にセクション3で問題の説明について説明します。DRRとSRRを組み合わせる方法はセクション4で説明します。DRRをサポートするRELOADの拡張はセクション5で定義されています。ピア接続を確認するオプションのメソッドが付録Aで紹介されています。 B、管理されたネットワークとオープンネットワークの両方でSRRとDRRのコストを比較します。

2. Terminology
2. 用語

The key words "MUST", "MUST NOT", "REQUIRED", "SHALL", "SHALL NOT", "SHOULD", "SHOULD NOT", "RECOMMENDED", "MAY", and "OPTIONAL" in this document are to be interpreted as described in RFC 2119 [RFC2119].

このドキュメントのキーワード「MUST」、「MUST NOT」、「REQUIRED」、「SHALL」、「SHALL NOT」、「SHOULD」、「SHOULD NOT」、「RECOMMENDED」、「MAY」、および「OPTIONAL」は、 RFC 2119 [RFC2119]で説明されているように解釈されます。

We use terminology and definitions from the base RELOAD specification [RFC6940] extensively in this document. We also use terms defined in the NAT behavior discovery document [RFC5780]. Other terms used in this document are defined inline when used and are also defined below for reference.


Publicly Reachable: A peer is publicly reachable if it can receive unsolicited messages from any other peer in the same overlay. Note: "Publicly" does not mean that the peers must be on the public Internet, because the RELOAD protocol may be used in a closed network.


Direct Response Routing (DRR): "DRR" refers to a routing mode in which responses to Peer-to-Peer SIP (P2PSIP) requests are returned to the sending peer directly from the destination peer based on the sending peer's own local transport address(es). For simplicity, the abbreviation "DRR" is used in the rest of this document.

ダイレクトレスポンスルーティング(DRR):「DRR」とは、ピアツーピアSIP(P2PSIP)要求への応答が、送信側ピアのローカルトランスポートアドレス( es)。簡単にするために、この文書の残りでは略語「DRR」が使用されています。

Symmetric Recursive Routing (SRR): "SRR" refers to a routing mode in which responses follow the reverse path of the request to get to the sending peer. For simplicity, the abbreviation "SRR" is used in the rest of this document.

Symmetric Recursive Routing(SRR): "SRR"は、応答が送信ピアに到達するために要求の逆のパスをたどるルーティングモードを指します。簡単にするために、このドキュメントの残りの部分では略語「SRR」を使用しています。

Relay Peer Routing (RPR): "RPR" refers to a routing mode in which responses to P2PSIP requests are sent by the destination peer to the transport address of a relay peer that will forward the responses towards the sending peer. For simplicity, the abbreviation "RPR" is used in the rest of this document.


3. Overview
3. 概観

RELOAD is expected to work under a great number of application scenarios. The situations where RELOAD is to be deployed differ greatly. For instance, some deployments are global, such as a Skype-like system intended to provide public service, while others run in small-scale closed networks. SRR works in any situation, but DRR may work better in some specific scenarios.

RELOADは、多数のアプリケーションシナリオで機能することが期待されています。 RELOADがデプロイされる状況は大きく異なります。たとえば、パブリックサービスの提供を目的としたSkypeのようなシステムなど、グローバルな展開もあれば、小規模なクローズドネットワークで実行される展開もあります。 SRRはどのような状況でも機能しますが、DRRは特定のシナリオでより適切に機能する場合があります。

3.1. SRR and DRR
3.1. SRRおよびDRR

RELOAD is a simple request-response protocol. After sending a request, a peer waits for a response from a destination peer. There are several ways for the destination peer to send a response back to the source peer. In this section, we will provide detailed information on two routing modes: SRR and DRR.


Some assumptions are made in the illustrations that follow:


1) Peer A sends a request destined to a peer who is the responsible peer for a Resource-ID k.

1)ピアAは、リソースID kの責任ピアであるピアを宛先とする要求を送信します。

2) Peer X is the root peer responsible for Resource-ID k.

2)ピアXは、リソースID kを担当するルートピアです。

3) The intermediate peers for the path from A to X are peers B, C, and D.


3.1.1. Symmetric Recursive Routing (SRR)
3.1.1. 対称再帰ルーティング(SRR)

For SRR, when the request sent by peer A is received by an intermediate peer B, C, or D, each intermediate peer will insert information on the peer from whom they got the request in the Via List, as described in RELOAD [RFC6940]. As a result, the destination peer X will know the exact path that the request has traversed. Peer X will then send back the response in the reverse path by constructing a Destination List based on the Via List in the request. Figure 1 illustrates SRR.

SRRの場合、ピアAによって送信された要求が中間ピアB、C、またはDによって受信されると、RELOAD [RFC6940]で説明されているように、各中間ピアはビアリストに要求を取得したピアに関する情報を挿入します。 。その結果、宛先ピアXは、要求が通過した正確なパスを認識します。ピアXは、要求のViaリストに基づいて宛先リストを作成することにより、逆のパスで応答を送り返します。図1にSRRを示します。

         A            B            C             D           X
         |  Request   |            |            |            |
         |----------->|            |            |            |
         |            | Request    |            |            |
         |            |----------->|            |            |
         |            |            | Request    |            |
         |            |            |----------->|            |
         |            |            |            | Request    |
         |            |            |            |----------->|
         |            |            |            |            |
         |            |            |            |  Response  |
         |            |            |            |<-----------|
         |            |            |  Response  |            |
         |            |            |<-----------|            |
         |            |  Response  |            |            |
         |            |<-----------|            |            |
         |  Response  |            |            |            |
         |<-----------|            |            |            |
         |            |            |            |            |

Figure 1: SRR Mode


SRR works in any situation, especially when there are NATs or firewalls. A downside of this solution is that the message takes several hops to return to the peer, increasing the bandwidth usage and CPU/battery load of multiple peers.

SRRは、特にNATまたはファイアウォールが存在する場合に、どのような状況でも機能します。このソリューションの欠点は、メッセージがピアに戻るまでに数ホップかかるため、複数のピアの帯域幅の使用量とCPU /バッテリーの負荷が増加することです。

3.1.2. Direct Response Routing (DRR)
3.1.2. 直接応答ルーティング(DRR)

In DRR, peer X receives the request sent by peer A through intermediate peers B, C, and D, as in SRR. However, peer X sends the response back directly to peer A based on peer A's local transport address. In this case, the response is not routed through intermediate peers. Figure 2 illustrates DRR. Using a shorter route means less overhead on intermediate peers, especially in the case of wireless networks where the CPU and uplink bandwidth are limited. For example, in the absence of NATs, or if the NAT implements endpoint-independent filtering, this is the optimal routing technique. Note that establishing a secure connection requires multiple round trips. Please refer to Appendix B for a cost comparison between SRR and DRR.

DRRでは、ピアXは、SRRと同様に、ピアAによって送信された要求を中間ピアB、C、およびDを介して受信します。ただし、ピアXは、ピアAのローカルトランスポートアドレスに基づいて、応答を直接ピアAに送り返します。この場合、応答は中間ピアを介してルーティングされません。図2にDRRを示します。より短いルートを使用することで、特にCPUとアップリンクの帯域幅が制限されているワイヤレスネットワークの場合、中間ピアでのオーバーヘッドが少なくなります。たとえば、NATがない場合、またはNATがエンドポイントに依存しないフィルタリングを実装している場合、これは最適なルーティング手法です。安全な接続を確立するには、複数の往復が必要であることに注意してください。 SRRとDRRのコスト比較については、付録Bを参照してください。

           A            B            C             D           X
           |  Request   |            |            |            |
           |----------->|            |            |            |
           |            | Request    |            |            |
           |            |----------->|            |            |
           |            |            | Request    |            |
           |            |            |----------->|            |
           |            |            |            | Request    |
           |            |            |            |----------->|
           |            |            |            |            |
           |            |            |            |  Response  |
           |            |            |            |            |

Figure 2: DRR Mode


3.2. Scenarios Where DRR Can Be Used
3.2. DRRを使用できるシナリオ

This section lists several scenarios where using DRR would work and identifies when the increased efficiency would be advantageous.


3.2.1. Managed or Closed P2P Systems
3.2.1. マネージドまたはクローズドP2Pシステム

The properties that make P2P technology attractive, such as the lack of need for centralized servers, self-organization, etc., are attractive for managed systems as well as unmanaged systems. Many of these systems are deployed on private networks where peers are in the same address realm and/or can directly route to each other. In such a scenario, the network administrator can indicate preference for DRR in the peer's configuration file. Peers in such a system would always try DRR first, but peers MUST also support SRR in case DRR fails. During the process of establishing a direct connection with the sending peer, if the responding peer receives a request with SRR as the preferred routing mode (or it fails to establish the direct connection), the responding peer SHOULD NOT use DRR but instead switch to SRR. The simple policy is to try DRR and, if this fails, switch to SRR for all connections. In a finer-grained policy, a peer would keep a list of unreachable peers based on trying DRR and then would use only SRR for those peers. The advantage of using DRR is network stability, since it puts less overhead on the intermediate peers that will not route the responses. The intermediate peers will need to route fewer messages and will save CPU resources as well as link bandwidth usage.

集中型サーバーの必要性の欠如、自己組織化など、P2Pテクノロジを魅力的なものにするプロパティは、管理対象システムだけでなく、非管理対象システムにも魅力的です。これらのシステムの多くは、ピアが同じアドレスレルム内にあるか、相互に直接ルーティングできるプライベートネットワークに配置されています。このようなシナリオでは、ネットワーク管理者は、ピアの構成ファイルでDRRの優先順位を指定できます。このようなシステムのピアは常にDRRを最初に試行しますが、DRRが失敗した場合のピアもSRRをサポートする必要があります。送信側ピアとの直接接続を確立するプロセス中に、応答側ピアが優先ルーティングモードとしてSRRを含む要求を受信した場合(または直接接続の確立に失敗した場合)、応答側ピアはDRRを使用せず、代わりにSRRに切り替える必要があります。単純なポリシーは、DRRを試し、これが失敗した場合は、すべての接続でSRRに切り替えることです。よりきめの細かいポリシーでは、ピアはDRRの試行に基づいて到達できないピアのリストを保持し、それらのピアに対してSRRのみを使用します。 DRRを使用する利点は、応答をルーティングしない中間ピアへのオーバーヘッドが少ないため、ネットワークの安定性です。中間ピアはより少ないメッセージをルーティングする必要があり、CPUリソースとリンク帯域幅の使用量を節約します。

3.2.2. Wireless Scenarios
3.2.2. 無線シナリオ

In some mobile deployments, using DRR may help reduce radio battery usage and bandwidth by the intermediate peers. The service provider may recommend using DRR based on his knowledge of the topology.


4. Relationship between SRR and DRR
4. SRRとDRRの関係
4.1. How DRR Works
4.1. DRRの仕組み

DRR is very simple. The only requirement is for the source peers to provide their potential (publicly reachable) transport address to the destination peers, so that the destination peer knows where to send the response. Responses are sent directly to the requesting peer.


4.2. How SRR and DRR Work Together
4.2. SRRとDRRがどのように連携するか

DRR is not intended to replace SRR. It is better to use these two modes together to adapt to each peer's specific situation. In this section, we give some informative suggestions for how to transition between the routing modes in RELOAD.


According to [RFC6940], SRR MUST be supported. An overlay MAY be configured to use alternative routing algorithms, and alternative routing algorithms MAY be selected on a per-message basis. That is, a node in an overlay that supports SRR and some other routing algorithm -- for example, DRR -- might use SRR some of the time and DRR some of the time. A node joining the overlay should get the preferred routing mode from the configuration file. If an overlay runs within a private network and all peers in the system can reach each other directly, peers MAY send most of the transactions with DRR. However, DRR SHOULD NOT be used in the open Internet or if the administrator does not feel he has enough information about the overlay network topology. A new overlay configuration element specifying the usage of DRR is defined in Section 6.

[RFC6940]によれば、SRRはサポートされなければなりません(MUST)。オーバーレイは、代替ルーティングアルゴリズムを使用するように構成できます。また、代替ルーティングアルゴリズムをメッセージごとに選択できます(MAY)。つまり、SRRと他のルーティングアルゴリズム(DRRなど)をサポートするオーバーレイのノードは、SRRを使用し、DRRを使用する場合があります。オーバーレイに参加するノードは、構成ファイルから優先ルーティングモードを取得する必要があります。オーバーレイがプライベートネットワーク内で実行され、システム内のすべてのピアが互いに直接到達できる場合、ピアはほとんどのトランザクションをDRRで送信できます(MAY)。ただし、オープンインターネット、または管理者がオーバーレイネットワークトポロジについて十分な情報を持っていると管理者が感じていない場合は、DRRを使用しないでください。 DRRの使用法を指定する新しいオーバーレイ構成要素は、セクション6で定義されています。

Alternatively, a peer can collect statistical data on the success of the different routing modes based on previous transactions and keep a list of non-reachable addresses. Based on this data, the peer will have a clearer view of the success rate of different routing modes. In addition to data on the success rate, the peer can also get data of finer granularity -- for example, the number of retransmissions the peer needs to achieve a desirable success rate.


A typical strategy for the peer is as follows. A peer chooses to start with DRR based on the configuration. Based on the success rate as indicated by statistics on lost messages or by responses that used DRR, the peer can either continue to offer DRR first or switch to SRR. Note that a peer should use the DRR success statistics to decide whether to continue using DRR or fall back to SRR. Making such a decision per specific connection is not recommended; this should be an application decision.


5. DRR Extensions to RELOAD

Adding support for DRR requires extensions to the current RELOAD protocol. In this section, we define the required extensions, including extensions to message structure and message processing.


5.1. Basic Requirements
5.1. 基本的な要件

All peers MUST be able to process requests for routing in SRR and MAY support DRR routing requests.


5.2. Modification to RELOAD Message Structure
5.2. RELOADメッセージ構造の変更

RELOAD provides an extensible framework to accommodate future extensions. In this section, we define a ForwardingOption structure to support DRR mode. Additionally, we present a state-keeping flag to inform intermediate peers if they are allowed to not maintain state for a transaction.


5.2.1. State-Keeping Flag
5.2.1. 状態保持フラグ

RELOAD allows intermediate peers to maintain state in order to implement SRR -- for example, for implementing hop-by-hop retransmission. If DRR is used, the response will not follow the reverse path, and the state in the intermediate peers will not be cleared until such state expires. In order to address this issue, we define a new flag, state-keeping flag, in the ForwardingOption structure to indicate whether the state-keeping is required in the intermediate peers.

RELOADを使用すると、中間ピアがSRRを実装するために状態を維持できます。たとえば、ホップバイホップの再送信を実装できます。 DRRが使用されている場合、応答はリバースパスをたどらず、中間ピアの状態は、そのような状態が期限切れになるまでクリアされません。この問題に対処するために、ForwardingOption構造で新しいフラグである状態保持フラグを定義して、中間ピアで状態保持が必要かどうかを示します。



If IGNORE-STATE-KEEPING is set, any peer receiving this message but who is not the destination of the message SHOULD forward the message with the full Via List and SHOULD NOT maintain any internal state.

IGNORE-STATE-KEEPINGが設定されている場合、このメッセージを受信するがメッセージの宛先ではないピアは、完全なViaリストを使用してメッセージを転送する必要があり(SHOULD NOT)、内部状態を維持してはなりません(SHOULD NOT)。

5.2.2. Extensive Routing Mode
5.2.2. 広範なルーティングモード

This document introduces a new forwarding option for an extensive routing mode. This option conforms to the description in Section of [RFC6940].


We first define a new type to define the new option, extensive_routing_mode:


The option value that defines the ExtensiveRoutingModeOption structure is illustrated below:


   enum {(0),DRR(1),(255)} RouteMode;
   struct {
           RouteMode               routemode;
           OverlayLinkType         transport;
           IpAddressPort           ipaddressport;
           Destination             destinations<1..2^8-1>;
   } ExtensiveRoutingModeOption;

The above structure reuses the OverlayLinkType, Destination, and IpAddressPort structures as defined in Sections,, and of [RFC6940], respectively.


RouteMode: refers to which type of routing mode is indicated to the destination peer.


OverlayLinkType: refers to the transport type that is used to deliver responses from the destination peer to the sending peer.


IpAddressPort: refers to the transport address that the destination peer will use for sending responses. This will be a sending peer address for DRR.


Destination: refers to the sending peer itself. If the routing mode is DRR, then the destination only contains the sending peer's Node-ID.


5.3. Creating a Request
5.3. リクエストを作成する
5.3.1. Creating a Request for DRR
5.3.1. DRRのリクエストの作成

When using DRR for a transaction, the sending peer MUST set the IGNORE-STATE-KEEPING flag in the ForwardingHeader. Additionally, the peer MUST construct and include a ForwardingOption structure in the ForwardingHeader. When constructing the ForwardingOption structure, the fields MUST be set as follows:

トランザクションにDRRを使用する場合、送信ピアはForwardingHeaderにIGNORE-STATE-KEEPINGフラグを設定する必要があります。さらに、ピアはForwardingHeaderにForwardingOption構造を構築して含める必要があります。 ForwardingOption構造を構築する場合、フィールドは次のように設定する必要があります。

1) The type MUST be set to extensive_routing_mode.


2) The ExtensiveRoutingModeOption structure MUST be used for the option field within the ForwardingOption structure. The fields MUST be defined as follows:


2.1) routemode set to 0x01 (DRR).


2.2) transport set as appropriate for the sender.


2.3) ipaddressport set to the peer's associated transport address.


2.4) The destination structure MUST contain one value, defined as type "node" and set with the sending peer's own values.


5.4. Request and Response Processing
5.4. リクエストとレスポンスの処理

This section gives normative text for message processing after DRR is introduced. Here, we only describe the additional procedures for supporting DRR. Please refer to [RFC6940] for RELOAD base procedures.

このセクションでは、DRRが導入された後のメッセージ処理の規範的なテキストを示します。ここでは、DRRをサポートするための追加手順についてのみ説明します。 RELOADの基本手順については、[RFC6940]を参照してください。

5.4.1. Destination Peer: Receiving a Request and Sending a Response
5.4.1. 宛先ピア:要求の受信と応答の送信

When the destination peer receives a request, it will check the options in the forwarding header. If the destination peer cannot understand the extensive_routing_mode option in the request, it MUST attempt to use SRR to return an "Error_Unknown_Extension" response (defined in Sections and 14.9 of [RFC6940]) to the sending peer.

宛先ピアがリクエストを受信すると、転送ヘッダーのオプションをチェックします。宛先ピアがリクエストのexpanded_routing_modeオプションを理解できない場合、SRRを使用して "Error_Unknown_Extension"応答([RFC6940]のセクション6.3.3.1および14.9で定義)を送信ピアに返す必要があります。

If the routing mode is DRR, the destination peer MUST construct the Destination List for the response with only one entry, using the requesting peer's Node-ID from the Via List in the request as the value.


In the event that the routing mode is set to DRR and there is not exactly one destination, the destination peer MUST try to return an "Error_Unknown_Extension" response (defined in Sections and 14.9 of [RFC6940]) to the sending peer using SRR.

ルーティングモードがDRRに設定されていて、宛先が1つだけではない場合、宛先ピアは、「Error_Unknown_Extension」応答([RFC6940]のセクション6.3.3.1および14.9で定義)を使用して送信ピアに返さなければなりません(MUST)。 SRR。

After the peer constructs the Destination List for the response, it sends the response to the transport address, which is indicated in the ipaddressport field in the option using the specific transport mode in the ForwardingOption. If the destination peer receives a retransmit with SRR preference on the message it is trying to respond to now, the responding peer SHOULD abort the DRR response and use SRR.


5.4.2. Sending Peer: Receiving a Response
5.4.2. ピアの送信:応答の受信

Upon receiving a response, the peer follows the rules in [RFC6940]. The peer SHOULD note if DRR worked, in order to decide whether to offer DRR again. If the peer does not receive a response until the timeout, it SHOULD resend the request using SRR.


6. Overlay Configuration Extension
6. オーバーレイ構成拡張

This document extends the RELOAD overlay configuration (see Section 11.1 of [RFC6940]) by adding one new element, "route-mode", inside each "configuration" element.


The Compact Regular Language for XML Next Generation (RELAX NG) grammar for this element is:

この要素のXML Next Generation(RELAX NG)文法のコンパクト正規言語は次のとおりです。

      namespace route-mode = "urn:ietf:params:xml:ns:p2p:route-mode"
      parameter &= element route-mode:mode { xsd:string }?

This namespace is added into the <mandatory-extension> element in the overlay configuration file. The defined routing modes include DRR and RPR.


The mode can be DRR or RPR and, if specified in the configuration, should be the preferred routing mode used by the application.


7. Security Considerations
7. セキュリティに関する考慮事項

The normative security recommendations of Section 13 of [RFC6940] are applicable to this document. As a routing alternative, the security part of DRR conforms to Section 13.6 of [RFC6940], which describes routing security. For example, the DRR routing option provides information about the route back to the source. According to Section 13.6 of [RFC6940], the entire DRR routing message MUST be digitally signed and sent over via a protected channel to protect the DRR routing information.

[RFC6940]のセクション13の規範的なセキュリティ推奨事項がこのドキュメントに適用されます。ルーティングの代替手段として、DRRのセキュリティ部分は、ルーティングのセキュリティについて説明する[RFC6940]のセクション13.6に準拠しています。たとえば、DRRルーティングオプションは、ソースに戻るルートに関する情報を提供します。 [RFC6940]のセクション13.6によると、DRRルーティング情報を保護するために、DRRルーティングメッセージ全体をデジタル署名し、保護されたチャネル経由で送信する必要があります。

8. IANA Considerations
8. IANAに関する考慮事項
8.1. A New RELOAD Forwarding Option
8.1. 新しいRELOAD転送オプション

A new RELOAD Forwarding Option type has been added to the "RELOAD Forwarding Option" registry defined in [RFC6940].

[REC6940]で定義されている「RELOAD Forwarding Option」レジストリに、新しいRELOAD Forwarding Optionタイプが追加されました。

Code: 2 Forwarding Option: extensive_routing_mode


8.2. A New IETF XML Registry
8.2. 新しいIETF XMLレジストリ

IANA has registered the following URN in the "XML Namespaces" class of the "IETF XML Registry" in accordance with [RFC3688].

IANAは、[RFC3688]に従って、「IETF XMLレジストリ」の「XML名前空間」クラスに次のURNを登録しました。

   URI: urn:ietf:params:xml:ns:p2p:route-mode

Registrant Contact: The IESG


XML: This specification


9. Acknowledgments
9. 謝辞

David Bryan helped extensively with this document and helped provide some of the text, analysis, and ideas contained here. The authors would like to thank Ted Hardie, Narayanan Vidya, Dondeti Lakshminath, Bruce Lowekamp, Stephane Bryant, Marc Petit-Huguenin, and Carlos Jesus Bernardos Cano for their constructive comments.

David Bryanは、このドキュメントを広範囲にわたって支援し、ここに含まれるテキスト、分析、およびアイデアの一部を提供するのを支援しました。著者は、彼らの建設的なコメントをしてくれたテッド・ハーディ、ナラヤナン・ビディア、ドンデティ・ラクシュミナート、ブルース・ローエカンプ、ステファン・ブライアント、マーク・プチ・フゲニン、カルロス・イエス・ベルナルドス・カノに感謝したいと思います。

10. References
10. 参考文献
10.1. Normative References
10.1. 引用文献

[RFC2119] Bradner, S., "Key words for use in RFCs to Indicate Requirement Levels", BCP 14, RFC 2119, March 1997.

[RFC2119] Bradner、S。、「要件レベルを示すためにRFCで使用するキーワード」、BCP 14、RFC 2119、1997年3月。

[RFC3688] Mealling, M., "The IETF XML Registry", BCP 81, RFC 3688, January 2004.

[RFC3688] Mealling M。、「The IETF XML Registry」、BCP 81、RFC 3688、2004年1月。

[RFC6940] Jennings, C., Lowekamp, B., Rescorla, E., Baset, S., and H. Schulzrinne, "REsource LOcation And Discovery (RELOAD) Base Protocol", RFC 6940, January 2014.

[RFC6940] Jennings、C.、Lowekamp、B.、Rescorla、E.、Baset、S。、およびH. Schulzrinne、「REsource LOcation And Discovery(RELOAD)Base Protocol」、RFC 6940、2014年1月。

10.2. Informative References
10.2. 参考引用

[Chord] Stoica, I., Morris, R., Liben-Nowell, D., Karger, D., Kaashoek, M., Dabek, F., and H. Balakrishnan, "Chord: A Scalable Peer-to-Peer Lookup Protocol for Internet Applications", IEEE/ACM Transactions on Networking Volume 11, Issue 1, 17-32, February 2003.

[コード] Stoica、I.、Morris、R.、Liben-Nowell、D.、Karger、D.、Kaashoek、M.、Dabek、F。、およびH. Balakrishnan、「コード:スケーラブルなピアツーピア「インターネットアプリケーション用のルックアッププロトコル」、IEEE / ACM Transactions on Networking Volume 11、Issue 1、17-32、2003年2月。

[DTLS] Modadugu, N. and E. Rescorla, "The Design and Implementation of Datagram TLS", Proc. 11th Network and Distributed System Security Symposium (NDSS), February 2004.

[DTLS] Modadugu、N。およびE. Rescorla、「データグラムTLSの設計と実装」、Proc。第11回ネットワークおよび分散システムセキュリティシンポジウム(NDSS)、2004年2月。

[IGD2] UPnP Forum, "WANIPConnection:2 Service", September 2010, < UPnP-gw-WANIPConnection-v2-Service.pdf>.

[IGD2] UPnPフォーラム、「WANIPConnection:2 Service」、2010年9月、< UPnP-gw-WANIPConnection-v2-Service.pdf>。

[RFC3424] Daigle, L. and IAB, "IAB Considerations for UNilateral Self-Address Fixing (UNSAF) Across Network Address Translation", RFC 3424, November 2002.

[RFC3424] Daigle、L。およびIAB、「ネットワークアドレス変換を介したUNilateral Self-Address Fixing(UNSAF)に関するIABの考慮事項」、RFC 3424、2002年11月。

[RFC5780] MacDonald, D. and B. Lowekamp, "NAT Behavior Discovery Using Session Traversal Utilities for NAT (STUN)", RFC 5780, May 2010.

[RFC5780] MacDonald、D。およびB. Lowekamp、「NAT用のセッショントラバーサルユーティリティを使用したNAT動作検出(STUN)」、RFC 5780、2010年5月。

[RFC6886] Cheshire, S. and M. Krochmal, "NAT Port Mapping Protocol (NAT-PMP)", RFC 6886, April 2013.

[RFC6886] Cheshire、S。およびM. Krochmal、「NATポートマッピングプロトコル(NAT-PMP)」、RFC 6886、2013年4月。

[RFC7264] Zong, N., Jiang, X., Even, R., and Y. Zhang, "An Extension to the REsource LOcation And Discovery (RELOAD) Protocol to Support Relay Peer Routing", RFC 7264, June 2014.

[RFC7264] Zong、N.、Jiang、X.、Even、R。、およびY. Zhang、「Resource LOcation And Discovery(RELOAD)Protocol to Support to Relay Peer Routing」、RFC 7264、2014年6月。

[wikiChord] Wikipedia, "Chord (peer-to-peer)", 2013, < index.php?title=Chord_%28peer-to-peer%29&oldid=549516287>.

[wikiChord] Wikipedia、「Chord(peer-to-peer)」、2013、< index.php?title = Chord_%28peer-to-peer%29&oldid = 549516287>。

Appendix A. Optional Methods to Investigate Peer Connectivity

This section is for informational purposes only and provides some mechanisms that can be used when the configuration information does not specify if DRR can be used. It summarizes some methods that can be used by a peer to determine its own network location compared with NAT. These methods may help a peer to decide which routing mode it may wish to try. Note that there is no foolproof way to determine whether a peer is publicly reachable, other than via out-of-band mechanisms. This document addresses UNilateral Self-Address Fixing (UNSAF) [RFC3424] considerations by specifying a fallback plan to SRR [RFC6940]. SRR is not an UNSAF mechanism. This document does not define any new UNSAF mechanisms.

このセクションは情報提供のみを目的としており、DRRを使用できるかどうか構成情報で指定されていない場合に使用できるメカニズムをいくつか提供します。 NATと比較して、ピアが独自のネットワークロケーションを決定するために使用できるいくつかの方法を要約しています。これらのメソッドは、ピアがどのルーティングモードを試行するかを決定するのに役立ちます。アウトオブバンドメカニズムを介して以外に、ピアがパブリックに到達可能かどうかを判断するための確実な方法はないことに注意してください。このドキュメントは、SRR [RFC6940]へのフォールバック計画を指定することにより、UNilateral Self-Address Fixing(UNSAF)[RFC3424]の考慮事項に対処します。 SRRはUNSAFメカニズムではありません。このドキュメントでは、新しいUNSAFメカニズムを定義していません。

For DRR to function correctly, a peer may attempt to determine whether it is publicly reachable. If it is not, the peer should fall back to SRR. If the peer believes it is publicly reachable, DRR may be attempted. NATs and firewalls are two major contributors to preventing DRR from functioning properly. There are a number of techniques by which a peer can get its reflexive address on the public side of the NAT. After obtaining the reflexive address, a peer can perform further tests to learn whether the reflexive address is publicly reachable. If the address appears to be publicly reachable, the peer to which the address belongs can use DRR for responses.

DRRが正しく機能するために、ピアは、パブリックに到達可能かどうかを判断しようとする場合があります。そうでない場合、ピアはSRRにフォールバックする必要があります。ピアがそれが公に到達可能であると信じている場合、DRRが試行される可能性があります。 NATとファイアウォールは、DRRが正しく機能しない原因の2つです。ピアがNATのパブリック側でその再帰アドレスを取得できるようにするいくつかの手法があります。再帰アドレスを取得した後、ピアはさらにテストを実行して、再帰アドレスがパブリックに到達可能かどうかを確認できます。アドレスがパブリックに到達可能であると思われる場合、そのアドレスが属するピアは応答にDRRを使用できます。

Some conditions that are unique in P2PSIP architecture could be leveraged to facilitate the tests. In a P2P overlay network, each peer has only a partial view of the whole network and knows of a few peers in the overlay. P2P routing algorithms can easily deliver a request from a sending peer to a peer with whom the sending peer has no direct connection. This makes it easy for a peer to ask other peers to send unsolicited messages back to the requester.

P2PSIPアーキテクチャーに固有のいくつかの条件を利用して、テストを容易にすることができます。 P2Pオーバーレイネットワークでは、各ピアはネットワーク全体の一部のみを表示し、オーバーレイ内のいくつかのピアを認識しています。 P2Pルーティングアルゴリズムは、送信ピアからの直接接続を持たないピアに、送信ピアからの要求を簡単に配信できます。これにより、ピアが他のピアに要求していないメッセージをリクエスタに送信するように依頼することが簡単になります。

In the following sections, we first introduce several ways for a peer to get the addresses needed for further tests. Then, a test for learning whether a peer may be publicly reachable is proposed.


A.1. Getting Addresses to Be Used as Candidates for DRR
A.1. DRRの候補として使用するアドレスの取得

In order to test whether a peer may be publicly reachable, the peer should first get one or more addresses that will be used by other peers to send him messages directly. This address is either a local address of a peer or a translated address that is assigned by a NAT to the peer.


Session Traversal Utilities for NAT (STUN) is used to get a reflexive address on the public side of a NAT with the help of STUN servers. NAT behavior discovery using STUN is specified in [RFC5780]. Under the RELOAD architecture, a few infrastructure servers can be leveraged for discovering NAT behavior, such as enrollment servers, diagnostic servers, bootstrap servers, etc.

NAT(STUN)のセッショントラバーサルユーティリティは、STUNサーバーの助けを借りて、NATのパブリック側で再帰アドレスを取得するために使用されます。 STUNを使用したNAT動作検出は、[RFC5780]で指定されています。 RELOADアーキテクチャでは、登録サーバー、診断サーバー、ブートストラップサーバーなど、NATの動作を発見するためにいくつかのインフラストラクチャサーバーを利用できます。

The peer can use a STUN Binding request to one of the STUN servers to trigger a STUN Binding response, which returns the reflexive address from the server's perspective. If the reflexive transport address is the same as the source address of the Binding request, the peer can determine that there is likely no NAT between it and the chosen infrastructure server. (Certainly, in some rare cases, the allocated address happens to be the same as the source address. Further tests will detect this case and rule it out in the end.) Usually, these infrastructure servers are publicly reachable in the overlay, so the peer can be considered publicly reachable. On the other hand, using the techniques in [RFC5780], a peer can also decide whether it is behind a NAT with endpoint-independent mapping behavior. If the peer is behind a NAT with endpoint-independent mapping behavior, the reflexive address should also be a candidate for further tests.

ピアは、いずれかのSTUNサーバーへのSTUNバインディング要求を使用して、サーバーの観点から再帰アドレスを返すSTUNバインディング応答をトリガーできます。再帰トランスポートアドレスがバインディング要求の送信元アドレスと同じである場合、ピアは、それと選択されたインフラストラクチャサーバーの間にNATがない可能性が高いと判断できます。 (確かに、まれに、割り当てられたアドレスが送信元アドレスと同じになることがあります。さらにテストを行うと、このケースが検出され、最終的に除外されます。)通常、これらのインフラストラクチャサーバーは、オーバーレイでパブリックにアクセスできるため、ピアはパブリックに到達可能であると見なすことができます。一方、[RFC5780]の手法を使用すると、ピアは、エンドポイントに依存しないマッピング動作を備えたNATの背後にあるかどうかを判断することもできます。ピアがエンドポイントに依存しないマッピング動作を備えたNATの背後にある場合は、再帰アドレスも今後のテストの候補になるはずです。

The Universal Plug and Play Internet Gateway Device (UPnP-IGD) [IGD2] is a mechanism that a peer can use to get the assigned address from its residential gateway, and after obtaining this address to communicate it with other peers, the peer can receive unsolicited messages from outside, even though it is behind a NAT. So, the address obtained through the UPnP mechanism should also be used for further tests.


Another way that a peer behind NAT can learn its assigned address by NAT is via the NAT Port Mapping Protocol (NAT-PMP) [RFC6886]. As with UPnP-IGD, the address obtained using this mechanism should also be tested further.

NATの背後にあるピアがNATによって割り当てられたアドレスを学習できる別の方法は、NATポートマッピングプロトコル(NAT-PMP)[RFC6886]を使用することです。 UPnP-IGDと同様に、このメカニズムを使用して取得したアドレスもさらにテストする必要があります。

The above techniques are not exhaustive. These techniques can be used to get candidate transport addresses for further tests.


A.2. Public Reachability Test
A.2. 公共到達可能性テスト

Using the transport addresses obtained by the above techniques, a peer can start a test to learn whether the candidate transport address is publicly reachable. The basic idea of the test is that a peer sends a request and expects another peer in the overlay to send back a response. If the response is successfully received by the sending peer and the peer giving the response has no direct connection with the sending peer, the sending peer can determine that the address is probably publicly reachable and hence the peer may be publicly reachable at the tested transport address.

上記の手法で取得したトランスポートアドレスを使用して、ピアはテストを開始し、候補のトランスポートアドレスがパブリックに到達可能かどうかを確認できます。テストの基本的な考え方は、ピアが要求を送信し、オーバーレイ内の別のピアが応答を返すことを期待することです。送信ピアが応答を正常に受信し、応答を提供するピアが送信ピアと直接接続していない場合、送信ピアはアドレスがおそらくパブリックに到達可能であり、したがってテストされたトランスポートアドレスでピアがパブリックに到達可能であると判断できます。 。

In a P2P overlay, a request is routed through the overlay and finally a destination peer will terminate the request and give the response. In a large system, there is a high probability that the destination peer has no direct connection with the sending peer. Every peer maintains a connection table, particularly in the RELOAD architecture, so it is easier for a peer to see whether it has direct connection with another peer.


If a peer wants to test whether its transport address is publicly reachable, it can send a request to the overlay. The routing for the test message would be different from other kinds of requests because it is not for storing or fetching something to or from the overlay, or for locating a specific peer; instead, it is to get a peer who can deliver to the sending peer an unsolicited response and who has no direct connection with him. Each intermediate peer receiving the request first checks to see whether it has a direct connection with the sending peer. If there is a direct connection, the request is routed to the next peer. If there is no direct connection, the intermediate peer terminates the request and sends the response back directly to the sending peer with the transport address under test.


After performing the test, if the peer determines that it may be publicly reachable, it can try DRR in subsequent transactions.


Appendix B. Comparison of Cost of SRR and DRR
付録B. SRRとDRRのコストの比較

The major advantage of using DRR is that it reduces the number of intermediate peers traversed by the response. This reduces the load, such as processing and communication bandwidth, on those peers' resources.


B.1. Closed or Managed Networks
B.1. 閉鎖または管理されたネットワーク

As described in Section 3, many P2P systems run in a closed or managed environment (e.g., carrier networks), so network administrators would know that they could safely use DRR.


SRR uses more routing hops than DRR. Assuming that there are N peers in the P2P system and Chord [Chord] [wikiChord] is applied for routing, the number of hops for a response in SRR and in DRR are listed in the following table. Establishing a secure connection between the sending peer and the responding peer with Transport Layer Security (TLS) or Datagram TLS (DTLS) requires multiple messages. Note that establishing (D)TLS secure connections for a P2P overlay is not optimal in some cases, e.g., DRR where (D)TLS is heavy for temporary connections. Therefore, in the following table we show the cases of 1) no (D)TLS in DRR and 2) still using DTLS in DRR as sub-optimal. As the worst-cost case, seven (7) messages are used during DTLS handshaking [DTLS]. (The TLS handshake is a negotiation protocol that requires two (2) round trips, while the DTLS handshake is a negotiation protocol that requires three (3) round trips.)

SRRはDRRよりも多くのルーティングホップを使用します。 P2PシステムにN個のピアがあり、ルーティングにChord [Chord] [wikiChord]が適用されていると仮定すると、SRRとDRRの応答のホップ数が次の表にリストされています。トランスポート層セキュリティ(TLS)またはデータグラムTLS(DTLS)を使用して送信ピアと応答ピアの間に安全な接続を確立するには、複数のメッセージが必要です。 P2Pオーバーレイの(D)TLSセキュア接続の確立は、一時的な接続では(D)TLSが重いDRRなど、一部のケースでは最適ではないことに注意してください。したがって、次の表では、1)DRRで(D)TLSがない場合、および2)DRRでDTLSを依然として最適でない状態で使用している場合を示しています。最悪のケースとして、DTLSハンドシェイク[DTLS]中に7つのメッセージが使用されます。 (TLSハンドシェイクは2回のラウンドトリップを必要とするネゴシエーションプロトコルですが、DTLSハンドシェイクは3回のラウンドトリップを必要とするネゴシエーションプロトコルです。)

            Mode       | Success | No. of Hops | No. of Msgs
            SRR        |  Yes    |     log(N)  |    log(N)
            DRR        |  Yes    |     1       |    1
            DRR (DTLS) |  Yes    |     1       |    7+1

Table 1: Comparison of SRR and DRR in Closed Networks


From the above comparison, it is clear that:


1) In most cases when the number of peers (N) > 2 (2^1), DRR uses fewer hops than SRR. Using a shorter route means less overhead and resource usage on intermediate peers, which is an important consideration for adopting DRR in the cases where such resources as CPU and bandwidth are limited, e.g., the case of mobile, wireless networks.

1)ピアの数(N)> 2(2 ^ 1)のほとんどの場合、DRRはSRRよりも少ないホップを使用します。短いルートを使用すると、中間ピアでのオーバーヘッドとリソース使用量が少なくなります。これは、CPUや帯域幅などのリソースが制限されている場合(モバイル、ワイヤレスネットワークなど)にDRRを採用する場合の重要な考慮事項です。

2) In the cases when N > 256 (2^8), DRR also uses fewer messages than SRR.

2)N> 256(2 ^ 8)の場合、DRRはSRRよりも少ないメッセージを使用します。

3) In the cases when N < 256, DRR uses more messages than SRR (but still uses fewer hops than SRR), so the consideration of whether to use DRR or SRR depends on other factors such as using less resources (bandwidth and processing) from the intermediate peers. Section 4 provides use cases where DRR has a better chance of working or where the considerations of intermediary resources are important.

3)N <256の場合、DRRはSRRよりも多くのメッセージを使用します(ただし、SRRよりも少ないホップを使用します)。したがって、DRRまたはSRRを使用するかどうかの検討は、より少ないリソース(帯域幅と処理)の使用などの他の要因に依存します。中間ピアから。セクション4では、DRRが機能する可能性が高い場合、または中間リソースの考慮が重要な場合の使用例を示します。

B.2. Open Networks
B.2. オープンネットワーク

In open networks (e.g., the Internet) where DRR is not guaranteed to work, DRR can fall back to SRR if it fails after trial, as described in Section 4. Based on the same settings as those listed in Appendix B.1, the number of hops, as well as the number of messages for a response in SRR and DRR, are listed in the following table:


    Mode       |       Success           | No. of Hops | No. of Msgs
    SRR        |         Yes             |   log(N)    |   log(N)
    DRR        |         Yes             |   1         |   1
               | Fail & fall back to SRR |   1+log(N)  |   1+log(N)
    DRR (DTLS) |         Yes             |   1         |   7+1
               | Fail & fall back to SRR |   1+log(N)  |   8+log(N)

Table 2: Comparison of SRR and DRR in Open Networks


From the above comparison, it can be observed that trying to first use DRR could still provide an overall number of hops lower than directly using SRR. Suppose that P peers are publicly reachable; the number of hops in DRR and SRR is P*1+(N-P)*(1+logN) and N*logN, respectively. The condition for fewer hops in DRR is P*1+(N-P)*(1+logN) < N*logN, which is P/N > 1/logN. This means that when the number of peers (N) grows, the required ratio of publicly reachable peers P/N for fewer hops in DRR decreases. Therefore, the chance of trying DRR with fewer hops than SRR improves as the scale of the network increases.

上記の比較から、DRRを最初に使用しようとしても、SRRを直接使用するよりも全体的なホップ数が少ない可能性があることがわかります。 Pのピアがパブリックに到達可能であるとします。 DRRとSRRのホップ数は、それぞれP * 1 +(N-P)*(1 + logN)とN * logNです。 DRRのホップ数が少ない条件は、P * 1 +(N-P)*(1 + logN)<N * logNで、P / N> 1 / logNです。これは、ピアの数(N)が増加すると、DRRのホップ数を少なくするために公的に到達可能なピアP / Nの必要な比率が減少することを意味します。したがって、ネットワークの規模が大きくなると、SRRよりも少ないホップでDRRを試行する可能性が向上します。

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