Chương 12 IP di động và giao thức truy cập không dây ( mobile IP and wireless access protocol

Chương 12 IP di động giao thức truy cập không dây ( Mobile IP and Wireless Access Protocol ) 12.1 IP Di Đông ( Mobile IP ) 12.2 Giao thức Ứng dụng Không dây ( Wireless Application Protocol ) 12.3 Bài đọc trang web đề xuất ( Recommended Readings and Web Sites ) 12.4 Điều khoản chính, câu hỏi đánh giá vấn đề ( Key Terms, Review Questions, and Problems ) Trong chương này, xem xét hai tiêu chuẩn cung cấp hỗ trợ cấp ứng dụng cho mạng không dây: IP di động Giao thức ứng dụng không dây (WAP) 12.1 IP Di Động Để đáp ứng phổ biến ngày tăng máy tính xách tay máy tính di động khác, Mobile IP phát triển phép máy tính trì kết nối Internet chuyển từ điểm đính kèm Internet sang điểm đính kèm Internet khác Mặc dù IP di động hoạt động với kết nối có dây, máy tính rút khỏi điểm đính kèm vật lý cắm vào điểm khác, đặc biệt phù hợp với kết nối khơng dây Thuật ngữ di động ngữ cảnh ngụ ý người dùng kết nối với nhiều ứng dụng Internet, điểm đính kèm người dùng thay đổi linh hoạt tất kết nối trì tự động bất chấp thay đổi Điều trái ngược với người dùng, chẳng hạn khách du lịch kinh doanh, với máy tính xách tay đến đích sử dụng máy tính xách tay máy tính để quay số vào ISP (nhà cung cấp dịch vụ Internet) Trong trường hợp sau này, kết nối Internet người dùng bị chấm dứt người dùng di chuyển kết nối bắt đầu người dùng quay lại Mỗi lần kết nối Internet thiết lập, phần mềm điểm đính kèm (thường ISP) sử dụng để có địa IP mới, tạm thời gán Địa IP tạm thời sử dụng phóng viên người dùng cho kết nối cấp ứng dụng (ví dụ: FTP, kết nối Web) Một thuật ngữ tốt cho loại sử dụng du mục Chúng bắt đầu với tổng quan chung Mobile IP sau xem xét số chi tiết Hoạt động IP di động Như mô tả Chương 4, định tuyến sử dụng địa IP datagram IP để thực định tuyến Cụ thể, phần mạng địa IP (Hình 4.11) định tuyến sử dụng để di chuyển datagram từ máy tính nguồn sang mạng mà máy tính đích gắn vào Sau đó, định tuyến cuối đường dẫn, gắn vào mạng với máy tính đích, sử dụng phần máy chủ địa IP để phân phối datagram IP đến đích Hơn nữa, địa IP biết đến với lớp cao kiến trúc giao thức (Hình 4.1) Đặc biệt, hầu hết ứng dụng qua Internet hỗ trợ kết nối TCP Khi kết nối TCP thiết lập, thực thể TCP bên kết nối biết địa IP máy chủ tương ứng Khi phân đoạn TCP truyền xuống lớp IP để phân phối, TCP cung cấp địa IP IP tạo datagram IP với địa IP tiêu đề IP gửi datagram để định tuyến phân phối Tuy nhiên, với máy chủ di động, địa IP thay đổi nhiều kết nối TCP hoạt động Hình 12.1 cho thấy thuật ngữ chung cách IP di động xử lý vấn đề địa IP động Một nút di động gán cho mạng cụ thể, gọi mạng gia đình Địa IP mạng đó, gọi địa nhà nó, tĩnh Khi nút di động di chuyển điểm đính kèm sang mạng khác mạng coi mạng nước cho máy chủ Khi nút di động gắn lại, làm cho diện biết đến cách đăng ký với nút mạng, điển hình định tuyến, mạng nước gọi tác nhân nước ngồi Sau đó, nút di động liên lạc với tác nhân tương tự mạng gia đình người dùng, gọi đại lý gia đình, cung cấp cho đại lý nhà địa chăm sóc địa nút di động; địa chăm sóc xác định vị trí đại lý nước ngồi Thơng thường, nhiều định tuyến mạng thực vai trị đại lý ngồi nước Khi datagram IP trao đổi qua kết nối nút di động máy chủ khác (một máy chủ Hình 12.1), hoạt động sau xảy ra: Máy chủ X truyền datagram IP dành cho nút di động A, với địa nhà A tiêu đề IP IP datagram định tuyến đến mạng gia đình A Tại mạng gia đình, datagram IP đến bị chặn tác nhân chủ Tác nhân gia đình đóng gói tồn datagram bên datagram IP có địa chăm sóc A tiêu đề truyền lại datagram Việc sử dụng datagram IP bên với địa IP đích khác gọi đường hầm IP datagram chuyển đến đại lý nước Tác nhân nước loại bỏ tiêu đề IP bên ngồi, đóng gói datagram IP gốc PDU cấp mạng (ví dụ: khung LAN LLC) chuyển datagram gốc đến A qua mạng nước Khi A gửi lưu lượng IP đến X, sử dụng địa IP X Trong ví dụ chúng tơi, địa cố định; X nút di động Mỗi IP datagram A gửi đến định tuyến mạng nước ngồi để định tuyến đến X Thơng thường, định tuyến tác nhân nước Các datagram IP từ A đến X truyền trực tiếp qua Internet đến X, sử dụng địa IP X Để hỗ trợ hoạt động minh họa Hình 12.1, Mobile IP bao gồm ba khả bản: • Khám phá: Nút di động sử dụng quy trình khám phá để xác định đại lý nhà tương lai đại lý nước ngồi • Đăng ký: Một nút di động sử dụng thủ tục đăng ký xác thực để thông báo cho đại lý nhà địa chăm sóc • Đường hầm: Đường hầm sử dụng để chuyển tiếp datagram IP từ địa nhà đến địa chăm sóc Hình 12.2 hỗ trợ giao thức cho khả IP di động Giao thức đăng ký giao tiếp ứng dụng nút di động ứng dụng tác nhân gia đình sử dụng giao thức cấp vận chuyển Bởi đăng ký giao dịch đáp ứng yêu cầu đơn giản, không cần phải có chi phí hoạt động TCP hướng kết nối UDP sử dụng làm giao thức vận chuyển Discovery sử dụng ICMP (Giao thức tin nhắn điều khiển Internet) có cách thêm phần mở rộng thích hợp vào tiêu đề ICMP ICMP, mô tả Phụ lục 12A, giao thức không kết nối phù hợp cho hoạt động khám phá Cuối cùng, đường hầm thực cấp độ IP IP di động định số RFC Tài liệu định nghĩa RFC 2002 Bảng 12.1 liệt kê số thuật ngữ hữu ích từ RFC 2002 Khám phá Quá trình khám phá Mobile IP giống với quy trình quảng cáo định tuyến xác định ICMP (xem Phụ lục 12A) Theo đó, phát tác nhân sử dụng thông điệp quảng cáo định tuyến ICMP, với nhiều tiện ích mở rộng dành riêng cho Mobile IP Nút di động chịu trách nhiệm cho q trình khám phá diễn Nó phải xác định xem có gắn vào mạng gia đình khơng, trường hợp nhận datagram IP mà không cần chuyển tiếp gắn vào mạng nước ngồi Do việc chuyển đổi từ mạng sang mạng khác xảy lớp vật lý, nên việc chuyển đổi từ mạng gia đình sang mạng nước ngồi xảy lúc mà không cần thông báo cho lớp mạng (tức lớp IP) Do đó, khám phá cho nút di động trình liên tục Với mục đích khám phá, định tuyến nút mạng khác hoạt động tác nhân định kỳ phát hành thông báo ICMP quảng cáo định tuyến (xem Hình 12.20d Phụ lục 12A) với phần mở rộng quảng cáo Phần quảng cáo định tuyến tin nhắn bao gồm địa IP định tuyến Phần mở rộng quảng cáo bao gồm thơng tin bổ sung vai trị định tuyến, thảo luận sau Một nút di động lắng nghe thông điệp quảng cáo đại lý Vì đại lý nước ngồi mạng gia đình nút di động (được thiết lập để phục vụ truy cập nút di động), xuất quảng cáo đại lý khơng thiết phải nói với nút di động mạng nước ngồi Nút di động phải so sánh phần mạng địa IP định tuyến với phần mạng địa nhà riêng Nếu phần mạng khơng khớp, nút di động nằm mạng nước Phần mở rộng quảng cáo đại lý tuân theo trường quảng cáo định tuyến ICMP bao gồm trường sau (Hình 12.3): Type: 16, quảng cáo đại lý • Độ dài: Số byte phần mở rộng, không bao gồm trường Loại Độ dài Giá trị (6 + 4N), N số lượng địa chăm sóc quảng cáo • Số thứ tự: Số lượng tin nhắn quảng cáo đại lý gửi kể từ đại lý khởi tạo • Trọn đời: Thời gian tồn lâu nhất, tính giây, đại lý sẵn sàng chấp nhận yêu cầu đăng ký từ nút di động • R: Đăng ký với đại lý nước bắt buộc (hoặc đại lý nước khác mạng này) Ngay nút di động có địa chăm sóc từ đại lý nước phải đăng ký lại B: Bận rộn Các đại lý nước ngồi khơng chấp nhận đăng ký từ nút di động bổ sung • H: Đại lý cung cấp dịch vụ đại lý nhà mạng • F: Đại lý cung cấp dịch vụ đại lý nước ngồi mạng • M: Tác nhân nhận datagram IP có đường hầm sử dụng đóng gói tối thiểu, giải thích sau • G: Tác nhân nhận datagram IP có đường hầm sử dụng đóng gói GRE, giải thích sau • r: dành riêng • T: Tác nhân nước hỗ trợ đào hầm ngược • Care-OfAddress: Địa chăm sóc địa hỗ trợ đại lý mạng Phải có địa bit F đặt Có thể có nhiều địa Cũng có phần mở rộng độ dài tiền tố tùy chọn sau phần mở rộng quảng cáo Phần mở rộng cho biết số lượng bit địa định tuyến xác định số mạng (Hình 4.11) Nút di động sử dụng thông tin để so sánh phần mạng địa IP với phần mạng định tuyến Các lĩnh vực sau: • Loại: 19, cho biết quảng cáo có độ dài tiền tố • Độ dài: N, N giá trị trường Num Addrs phần quảng cáo định tuyến ICMP thơng báo ICMP Nói cách khác, số lượng địa định tuyến liệt kê thơng báo ICMP • Độ dài tiền tố: Số bit dẫn đầu xác định số mạng địa định tuyến tương ứng liệt kê phần quảng cáo định tuyến ICMP thông báo Số lượng trường Độ dài tiền tố khớp với số lượng trường địa định tuyến (N) Đại lý chào mời Đại lý nước dự kiến phát hành thông điệp quảng cáo đại lý định kỳ Nếu nút di động cần thông tin đại lý lập tức, đưa thơng báo giới thiệu định tuyến ICMP (xem Hình 12.20e Phụ lục 12A) Bất kỳ đại lý nhận thông báo sau phát hành quảng cáo đại lý Phát di chuyển Như đề cập, nút di động di chuyển từ mạng sang mạng khác số chế chuyển giao, mà khơng nhận biết cấp độ IP Q trình phát tác nhân nhằm mục đích cho phép tác nhân phát động thái Tác nhân sử dụng hai thuật tốn cho mục đích này: • Sử dụng trường thời gian: Khi nút di động nhận quảng cáo đại lý từ đại lý nước ngồi mà sử dụng đăng ký, ghi lại trường trọn đời dạng đếm thời gian Nếu định thời hết hạn trước nút di động nhận quảng cáo đại lý khác từ đại lý, sau nút giả định liên lạc với đại lý Trong đó, nút di động nhận quảng cáo đại lý từ đại lý khác quảng cáo chưa hết hạn, nút di động đăng ký với đại lý Mặt khác, nút di động nên sử dụng chào mời đại lý để tìm tác nhân Sử dụng tiền tố mạng: Nút di động kiểm tra xem có quảng cáo đại lý nhận mạng với địa chăm sóc nút khơng Nếu khơng, nút di động giả định di chuyển đăng ký với đại lý có quảng cáo mà nút di động vừa nhận Địa vị trí Các thảo luận có liên quan đến việc sử dụng địa chăm sóc liên quan đến đại lý nước ngồi; địa chăm sóc địa IP cho đại lý nước Đại lý nước nhận datagram địa chăm sóc này, dành cho nút di động, sau chuyển tiếp chúng qua mạng nước đến nút di động Tuy nhiên, số trường hợp, nút di động di chuyển đến mạng khơng có đại lý nước ngồi tất đại lý nước ngồi bận rộn Thay vào đó, nút di động hoạt động tác nhân nước ngồi cách sử dụng địa chăm sóc vị trí Địa chăm sóc vị trí địa IP có nút di động liên kết với giao diện nút di động với mạng Các phương tiện mà nút di động có địa vị trí nằm ngồi phạm vi IP di động Một phương tiện tự động lấy địa IP tạm thời thông qua dịch vụ Internet DHCP (Giao thức cấu hình máy chủ động) Một cách khác địa vị trí sở hữu nút di động dạng địa dài hạn sử dụng truy cập vào mạng nước định Đăng ký ( Registration ) Khi nút di động nhận thuộc mạng nước nhận địa chăm sóc, cần thơng báo cho đại lý gia đình mạng gia đình yêu cầu đại lý gia đình chuyển tiếp lưu lượng IP Quá trình đăng ký bao gồm bốn bước: Nút di động yêu cầu dịch vụ chuyển tiếp cách gửi yêu cầu đăng ký đến đại lý nước mà nút di động muốn sử dụng Đại lý nước chuyển tiếp yêu cầu đến đại lý nhà nút di động Đại lý nhà chấp nhận từ chối yêu cầu gửi trả lời đăng ký cho đại lý nước Các tác nhân nước chuyển tiếp trả lời đến nút di động Nếu nút di động sử dụng địa chăm sóc vị trí, đăng ký trực tiếp với đại lý nhà nó, thay qua đại lý nước ngồi Hoạt động đăng ký sử dụng hai loại thông báo, thực phân đoạn UDP (Hình 12.4) Thông báo yêu cầu đăng ký bao gồm trường sau: Loại: 1, yêu cầu đăng ký • S: Liên kết đồng thời Nút di động yêu cầu đại lý nhà giữ lại ràng buộc di động trước Khi ràng buộc đồng thời có hiệu lực, tác nhân gia đình chuyển tiếp nhiều datagram IP, cho địa chăm sóc đăng ký cho nút di động Nhiều ràng buộc đồng thời hữu ích tình chuyển giao không dây, để cải thiện độ tin cậy • B: Các datagram phát sóng Cho biết nút di động muốn nhận datagram phát sóng mà nhận gắn vào mạng gia đình • D: Phân tách nút di động Nút di động sử dụng địa chăm sóc vị trí giải mã datagram IP tạo đường hầm • M: Cho biết tác nhân gia đình nên sử dụng đóng gói tối thiểu, giải thích sau • G: Cho biết tác nhân gia đình nên sử dụng đóng gói GRE, giải thích sau • r: Dành riêng • T: u cầu đường hầm ngược • x: Dành riêng • Trọn đời: Số giây trước đăng ký coi hết hạn Giá trị yêu cầu hủy đăng ký • Địa nhà: Địa IP nhà nút di động Đại lý nhà mong đợi nhận datagram IP với địa địa đích phải chuyển tiếp chúng đến địa chăm sóc • Home Agent: Địa IP đại lý nhà nút di động Điều thơng báo cho đại lý nước ngồi địa mà yêu cầu cần chuyển tiếp Địa chăm sóc: Địa IP cuối đường hầm Đại lý nhà nên chuyển tiếp datagram IP mà nhận với địa nhà nút di động đến địa đích , Nhận dạng: Số 64 bit tạo nút di động, sử dụng để khớp yêu cầu đăng ký với trả lời đăng ký cho mục đích bảo mật, giải thích sau , Tiện ích mở rộng: Tiện ích mở rộng xác định tiện ích mở rộng xác thực, giải thích sau Thơng báo trả lời đăng ký bao gồm trường sau : Loại: 3, trả lời đăng ký , Mã: Cho biết kết yêu cầu đăng ký (Bảng 12.2) Trọn đời: Nếu trường mã cho biết đăng ký chấp nhận, số giây trước đăng ký coi hết hạn Giá trị nút di động hủy đăng ký • Địa nhà: Địa IP nhà nút di động Home Agent: Địa IP đại lý nhà nút di động • Nhận dạng: Số 64 bit sử dụng để khớp yêu cầu đăng ký với trả lời đăng ký • Tiện ích mở rộng: Tiện ích mở rộng xác định tiện ích mở rộng xác thực, giải thích sau Đảm bảo thủ tục đăng ký Một mối quan tâm với thủ tục đăng ký bảo mật IP di động thiết kế để chống lại hai loại công: Một nút giả vờ đại lý nước gửi yêu cầu đăng ký đến đại lý gia đình để chuyển hướng lưu lượng truy cập dành cho nút di động đến Một tác nhân độc hại phát lại tin nhắn đăng ký cũ, cắt nút di động khỏi mạng cách hiệu Kỹ thuật sử dụng để bảo vệ chống lại công bao gồm việc sử dụng xác thực tin nhắn sử dụng trường nhận dạng yêu cầu đăng ký tin nhắn trả lời (Hình 12.4) Đối với mục đích xác thực thư, yêu cầu đăng ký trả lời chứa phần mở rộng xác thực (Hình 12.5) với trường sau: • Loại: Được sử dụng để định loại tiện ích mở rộng xác thực • Độ dài: cộng với số byte trình xác thực • Chỉ số tham số bảo mật (SPI): Một mục xác định bối cảnh bảo mật cặp nút Bối cảnh bảo mật định cấu hình cho hai nút chia sẻ khóa bí mật tham số có liên quan đến liên kết (ví dụ: thuật tốn xác thực) • Authenticator: Mã sử dụng để xác thực tin nhắn Người gửi chèn mã vào tin nhắn khóa bí mật chung Người nhận sử dụng mã để đảm bảo tin nhắn không bị thay đổi trì hỗn Trình xác thực bảo vệ tồn yêu cầu đăng ký tin nhắn trả lời, tiện ích mở rộng trước tiện ích mở rộng trường loại độ dài tiện ích mở rộng Thuật toán xác thực mặc định HMAC-MD5, định nghĩa RFC 2104, tạo tóm tắt thơng điệp 128 bit HMAC-MD4 ví dụ gọi mã băm có khóa Phụ lục 12B mô tả mã Thông báo tính khóa bí mật chung trường bảo vệ khỏi thông báo đăng ký Ba loại tiện ích mở rộng xác thực xác định: Mobile-home: Tiện ích mở rộng phải có mặt cung cấp xác thực thông báo đăng ký nút di động đại lý nhà • Mobile-Foreign: Tiện ích mở rộng có mặt có mối liên kết bảo mật nút di động tác nhân nước Đại lý nước loại bỏ phần mở rộng trước chuyển tiếp tin nhắn yêu cầu đến đại lý nhà thêm phần mở rộng vào tin nhắn trả lời đến từ đại lý nhà Foreign-home: Phần mở rộng có mặt có hiệp hội an ninh tồn đại lý nước đại lý nhà Lưu ý trình xác thực bảo vệ trường nhận dạng tin nhắn yêu cầu trả lời Do đó, giá trị nhận dạng sử dụng để ngăn chặn loại công Như đề cập, giá trị nhận dạng cho phép nút di động khớp với câu trả lời cho yêu cầu Hơn nữa, nút di động tác nhân gia đình trì đồng hóa, để tác nhân chủ phân biệt giá trị nhận dạng hợp lý với giá trị đáng ngờ, tác nhân gia đình từ chối tin nhắn đáng ngờ Một cách để làm điều sử dụng giá trị dấu thời gian Miễn nút di động tác nhân gia đình có giá trị thời gian đồng hóa hợp lý, dấu thời gian phục vụ mục đích Ngồi ra, nút di động tạo giá trị cách sử dụng trình tạo số giả ngẫu nhiên Nếu đại lý nhà biết thuật tốn, biết giá trị nhận dạng xảy Tunneling Khi nút di động đăng ký với tác nhân gia đình, tác nhân gia đình phải có khả chặn datagram IP gửi đến địa nhà nút di động để datagram chuyển tiếp qua đường hầm Tiêu chuẩn không bắt buộc kỹ thuật cụ thể cho mục đích tham chiếu ARP (Giao thức phân giải địa chỉ) chế Tác nhân gia đình cần thơng báo cho nút khác mạng (mạng gia đình) datagram IP có địa đích nút di động đề cập gửi (ở cấp liên kết) cho tác nhân Trong thực tế, tác nhân gia đình đánh cắp danh tính nút di động để bắt gói định sẵn cho nút truyền qua mạng gia đình Ví dụ, giả sử R3 Hình 12.6 đóng vai trị tác nhân cho nút di động gắn với mạng nước nơi khác Internet Đó là, có máy chủ H có mạng gia đình LAN Z gắn với số mạng nước Nếu máy chủ D có lưu lượng truy cập cho H, tạo datagram IP với địa nhà H trường địa đích IP Mơ-đun IP D nhận địa đích nằm LAN Z chuyển datagram xuống lớp liên kết với hướng dẫn để gửi đến địa cấp MAC cụ thể Z Trước thời điểm này, R3 thông báo cho lớp IP D datagram dành cho địa cụ thể gửi đến R3 Do đó, D chèn địa MAC R3 vào trường địa MAC đích khung MAC Tương tự, datagram IP có địa nhà nút di động đến định tuyến R2, nhận địa đích nằm LAN Z cố gắng chuyển datagram tới địa cấp MAC Z Một lần nữa, R2 thơng báo trước địa cấp MAC mà cần tương ứng với R3 Đối với lưu lượng truy cập định tuyến Internet đến R3 từ Internet, R3 phải nhận cách đơn giản địa đích này, datagram nắm bắt chuyển tiếp Để chuyển tiếp datagram IP đến địa chăm sóc, tác nhân gia đình đặt tồn datagram IP vào datagram IP bên ngồi Đây hình thức đóng gói, giống việc đặt tiêu đề IP trước phân đoạn TCP đóng gói phân đoạn TCP datagram IP Ba tùy chọn cho đóng gói phép cho IP di động: • Đóng gói IP-bên IP: Đây cách tiếp cận đơn giản nhất, xác định RFC 2003 • Đóng gói tối thiểu: Cách tiếp cận bao gồm trường hơn, xác định RFC 2004 • Đóng gói định tuyến chung (GRE): Đây quy trình đóng gói chung phát triển trước phát triển IP di động, xác định RFC 1701 Chúng xem xét hai phương pháp IP - "\ vithin-IP Encapsulation Với cách tiếp cận này, toàn datagram IP trở thành tải trọng datagram IP (Hình 12.7a) Tiêu đề IP ban đầu, bên không thay đổi ngoại trừ giảm xuống Tiêu đề IP đầy đủ Hai trường (được biểu thị khơng tơ hình) chép từ tiêu đề bên trong: Số phiên 4, định danh giao thức cho IPv4 loại dịch vụ yêu cầu cho datagram IP bên giống yêu cầu cho datagram IP bên Trong tiêu đề IP bên trong, địa nguồn đề cập đến máy chủ gửi datagram gốc địa đích địa nhà người nhận dự định Trong tiêu đề IP bên ngoài, địa nguồn đích tham chiếu đến điểm vào đường hầm Do đó, địa nguồn thường địa IP đại lý nhà địa đích địa chăm sóc cho đích đến Ví dụ 12.1 Xem xét datagram IP có nguồn gốc từ máy chủ X Hình 12.1 dành cho nút di động A Các datagram IP ban đầu có địa nguồn địa IP X địa đích địa nhà IP A Phần mạng địa nhà A đề cập đến mạng gia đình A đó, datagram chuyển qua Internet đến mạng gia đình A, nơi bị chặn đại lý nhà Tác nhân nhà đóng gói datagram đến với tiêu đề IP bên ngoài, bao gồm địa nguồn địa IP đại lý nhà địa đích địa IP đại lý nước ngồi mạng nước mà A gắn vào Khi datagram đến tác nhân nước ngồi, loại bỏ tiêu đề IP bên ngồi chuyển datagram gốc đến A Minhnal Encapsulation Đóng gói tối thiểu cho kết chi phí sử dụng nút di động, đại lý nhà đại lý nước đồng ý làm Với đóng gói tối thiểu, tiêu đề chèn tiêu đề IP gốc tải trọng IP ban đầu (Hình 12.7b) Nó bao gồm trường sau: Giao thức: Được chép từ trường địa đích tiêu đề IP gốc Trường xác định loại giao thức tải trọng IP ban đầu xác định loại tiêu đề bắt đầu tải trọng IP ban đầu S: Nếu 0, địa nguồn ban đầu khơng có độ dài tiêu đề octet Nếu 1, địa nguồn ban đầu có mặt độ dài tiêu đề 12 octet Kiểm tra tiêu đề: Được tính tất trường tiêu đề Địa đích ban đầu: Được chép từ trường địa đích tiêu đề IP gốc Địa nguồn gốc: Được chép từ trường địa nguồn tiêu đề IP gốc Trường diện bit S Trường khơng có mặt mã hóa nguồn datagram (tức là, datagram bắt nguồn từ tác nhân chủ) Các trường sau tiêu đề IP gốc sửa đổi để tạo tiêu đề IP bên mới: Tổng chiều dài: Tăng theo kích thước tiêu đề chuyển tiếp tối thiểu (8 12) Giao thức: 55; số giao thức gán cho đóng gói IP tối thiểu Kiểm tra tiêu đề: Được tính tất trường tiêu đề này; số trường sửa đổi, giá trị phải tính tốn lại Địa nguồn: Địa IP đóng gói, điển hình đại lý nhà Địa đích: Địa IP điểm thoát đường hầm Đây địa chăm sóc địa IP đại lý nước địa IP nút di động (trong trường hợp địa chăm sóc địa chỉ) Việc xử lý đóng gói tối thiểu sau Bộ đóng gói (tác nhân gia đình) chuẩn bị datagram đóng gói với định dạng Hình 12.7b Hiện datagram phù hợp để tạo đường hầm gửi qua Internet đến địa chăm sóc Tại địa chăm sóc, trường tiêu đề chuyển tiếp tối thiểu khôi phục tiêu đề IP ban đầu tiêu đề chuyển tiếp xóa khỏi datagram Trường tổng chiều dài tiêu đề IP giảm theo kích thước tiêu đề chuyển tiếp tối thiểu (8 12) trường tổng kiểm tra tiêu đề tính tốn lại 12.2 WIRELESS APPLICATION PROTOCOL Giao thức ứng dụng không dây (WAP) tiêu chuẩn mở, phổ biến phát triển Diễn đàn WAP để cung cấp cho người dùng di động điện thoại không dây thiết bị đầu cuối không dây khác máy nhắn tin trợ lý kỹ thuật số cá nhân (PDA) truy cập vào dịch vụ điện thoại thông tin, bao gồm Internet Trang web WAP thiết kế để hoạt động với tất công nghệ mạng không dây (ví dụ: GSM, CDMA vàTDMA) WAP dựa tiêu chuẩn Internet có, IP, XML, HTML HTTp, nhiều tốt Nó bao gồm sở an ninh Ericsson, Motorola, Nokia Phone.com thành lập Diễn đàn WAP vào năm 1997, có hàng trăm thành viên Tại thời điểm viết này, phát hành đặc tả kỹ thuật WAP phiên 2.0 Ảnh hưởng mạnh đến việc sử dụng điện thoại di động thiết bị đầu cuối cho dịch vụ liệu hạn chế đáng kể thiết bị mạng kết nối chúng Các thiết bị có xử lý, nhớ thời lượng pin hạn chế Giao diện người dùng bị hạn chế hình nhỏ Các mạng không dây đặc trưng băng thông tương đối thấp, độ trễ cao tính sẵn sàng ổn định khơng thể đốn trước so với kết nối có dây Hơn nữa, tất tính khác từ thiết bị đầu cuối đến thiết bị đầu cuối từ mạng sang mạng khác Cuối cùng, người dùng di động, khơng dây có mong muốn nhu cầu khác từ người dùng hệ thống thông tin khác Chẳng hạn, thiết bị đầu cuối di động phải dễ sử dụng, dễ dàng nhiều so với máy trạm máy tính cá nhân Wap thiết kế để đối phó với thách thức Đặc tả kỹ thuật bao gồm • Mơ hình lập trình dựa Mơ hình lập trình WWW • Ngơn ngữ đánh dấu, Ngơn ngữ đánh dấu khơng dây, tn thủ XML • Thơng số kỹ thuật trình duyệt nhỏ phù hợp với thiết bị đầu cuối di động, khơng dây • Một chồng giao thức truyền thơng nhẹ • Khung cho ứng dụng điện thoại không dây (WTA) Đặc tả kỹ thuật WAP bao gồm số giao thức mô-đun khác nhau, có mối quan hệ mơ tả Hình 12.8 Tổng quan kiến trúc Mơ hình lập trình WAP dựa ba yếu tố: máy khách, cổng máy chủ gốc (Hình 12.9) HTTP sử dụng cổng máy chủ gốc để truyền nội dung Cổng hoạt động máy chủ proxy cho miền không dây (Các) xử lý cung cấp dịch vụ giảm tải khả hạn chế thiết bị đầu cuối cầm tay, di động, không dây Ví dụ: cổng cung cấp dịch vụ DNS, chuyển đổi ngăn xếp giao thức WAP ngăn xếp WWW (HTTP TCP / IP), mã hóa thơng tin từ Web thành hình thức nhỏ gọn để giảm thiểu giao tiếp không dây theo hướng khác, giải mã hình thức nén vào quy ước truyền thơng Web tiêu chuẩn Cổng lưu trữ thông tin yêu cầu thường xuyên Hình 12.10 minh họa thành phần mơi trường WAP Sử dụng WAF, người dùng di động duyệt nội dung Web máy chủ Web thông thường Máy chủ Web cung cấp nội dung dạng trang mã hóa HlML truyền cách sử dụng ngăn xếp giao thức Web tiêu chuẩn (HITPfTCPIIP) Nội dung H1ML phải qua lọc HlML, kết hợp với proxy WAP mô-đun vật lý riêng biệt Bộ lọc chuyển nội dung HlML thành nội dung WML Nếu lọc tách biệt với proxy, HITPfTCPIIP sử dụng để phân phối WML đến proxy Proxy chuyển đổi WML thành dạng nhỏ gọn gọi WML nhị phân cung cấp cho người dùng di động qua mạng không dây cách sử dụng ngăn xếp giao thức WAP Nếu máy chủ Web có khả tạo trực tiếp nội dung WML, WML phân phối HTTP / TCP / IP sang proxy, chuyển đổi WML thành WML nhị phân sau chuyển đến nút di động giao thức WAP Kiến trúc WAP thiết kế để đối phó với hai hạn chế truy cập Web khơng dây: hạn chế nút di động (kích thước hình nhỏ, khả nhập hạn chế) tốc độ liệu thấp mạng kỹ thuật số không dây Ngay giới thiệu mạng không dây 3G, cung cấp tốc độ liệu băng thông rộng, nút di động cầm tay nhỏ tiếp tục bị hạn chế khả hiển thị đầu vào Do đó, Wap khả tương tự cần thiết cho tương lai không xác định Wireless Markup Language WML thiết kế để mô tả nội dung định dạng để trình bày liệu thiết bị có băng thơng hạn chế, kích thước hình hạn chế khả nhập liệu hạn chế người dùng Nó thiết kế để hoạt động với bàn phím điện thoại, bút stylus thiết bị đầu vào khác phổ biến cho giao tiếp di động, không dây WML cho phép mở rộng hình để sử dụng hình hai dịng tìm thấy số thiết bị nhỏ, hình lớn tìm thấy điện thoại thơng minh Đối với PC thơng thường, trình duyệt Web cung cấp nội dung dạng trang Web mã hóa Ngôn ngữ đánh dấu siêu văn (HTML) Để dịch trang Web mã hóa thành WML với nội dung định dạng phù hợp với thiết bị không dây, nhiều thông tin, đặc biệt đồ họa hoạt hình, phải bị loại bỏ WML trình bày chủ yếu thông tin dựa văn cố gắng nắm bắt chất trang Web tổ chức để dễ dàng truy cập cho người dùng thiết bị di động Các tính quan trọng WML bao gồm: • Snpport văn hình ảnh: Các lệnh định dạng bố cục cung cấp cho văn khả hình ảnh hạn chế • Ẩn dụ tổ chức boong / thẻ: Các tài liệu WML chia thành đơn vị nhỏ, xác định rõ tương tác người dùng gọi thẻ Người dùng điều hướng cách di chuyển qua lại thẻ Thẻ định nhiều đơn vị tương tác (menu, hình văn trường nhập văn bản) Một tầng WML tương tự trang HTML chỗ xác định địa Web (URL) đơn vị truyền nội dung • Hỗ trợ điều hướng thẻ bài: WML bao gồm quy định để xử lý kiện, sử dụng để điều hướng thực thi tập lệnh Trong trình duyệt Web dựa HTML, người dùng điều hướng cách nhấp vào liên kết Tại thiết bị di động có khả WML, người dùng tương tác với thẻ, di chuyển tiến lùi qua WML ngôn ngữ gắn thẻ, tương tự HTML, thành phần ngơn ngữ riêng lẻ mơ tả thẻ chữ thường đặt dấu ngoặc nhọn Thông thường, định nghĩa WML thẻ bắt đầu phần khơng thể tìm thấy, có chứa phần tử thực thi, theo sau nội dung hiển thị Ví dụ: xem xét đơn giản sau với thẻ, từ [MANN99]: Các thẻ ,

bao gồm bài, thẻ đoạn Giống HMTL, hầu hết thành phần kết thúc thẻ kết thúc giống hệt với thẻ bắt đầu có thêm ký tự "\" Khi thiết bị khơng dây nhận mã này, hiển thị thơng báo "Xin chào Wap World" hình thiết bị đầu cuối Bảng 12.3 liệt kê toàn thẻ WML, chia thành tám nhóm chức WMLScript WMLScript ngơn ngữ kịch có điểm tương đồng với JavaScript Nó thiết kế để xác định chương trình loại tập lệnh thiết bị người dùng với khả xử lý nhớ hạn chế Bảng 12.4 cho thấy câu lệnh WMLScript hợp lệ Khả quan trọng WMLScript bao gồm: Kiểm tra tính hợp lệ đầu vào người dùng trước gửi đến máy chủ nội dung • Truy cập thiết bị thiết bị ngoại vi • Tương tác với người dùng mà khơng giới thiệu chuyến đến máy chủ gốc (ví dụ: hiển thị thơng báo lỗi) Các tính WMLScript bao gồm [WapF98] sau: • Ngơn ngữ kịch dựa JavaScript: WMLScript tập củaJavaScript, với số phần mở rộng • Logic thủ tục: WMLScript thêm sức mạnh logic thủ tục vào Môi trường ứng dụng không dây (WAE), thảo luận sau • Dựa kiện: WMLScript gọi để đáp ứng với kiện môi trường người dùng định • Biên dịch triển khai: WMLScript biên dịch thành mã byte hiệu vận chuyển đến máy khách • Được tích hợp vào WAE: WMLScript tích hợp hồn tồn với trình duyệt WML Điều cho phép tác giả xây dựng dịch vụ họ WML WMLScript • Hỗ trợ thư viện mở rộng hiệu quả: WMLScript sử dụng để hiển thị mở rộng chức thiết bị mà không cần thay đổi phần mềm thiết bị Wireless Application EnvirOlunent WAE định khung ứng dụng cho thiết bị không dây điện thoại di động, máy nhắn tin máy PDA Về chất, WAE bao gồm công cụ định dạng nhằm giảm bớt nhiệm vụ phát triển ứng dụng thiết bị WAP hỗ trợ Các yếu tố mơ hình WAE sau (Hình 12.11): • Tác nhân người dùng WAE: Phần mềm thực thi thiết bị không dây người dùng cung cấp chức cụ thể (ví dụ: nội dung hiển thị) cho người dùng cuối • • • Trình tạo nội dung: Ứng dụng (hoặc dịch vụ) máy chủ gốc (ví dụ: tập lệnh CGI) tạo định dạng nội dung tiêu chuẩn để đáp ứng yêu cầu từ tác nhân người dùng thiết bị đầu cuối di động WAE không định trình tạo nội dung tiêu chuẩn hy vọng có nhiều loại chạy máy chủ nguồn gốc HTTP điển hình thường sử dụng WWW ngày Mã hóa nội dung tiêu chuẩn: Được xác định phép tác nhân người dùng WAE (ví dụ: trình duyệt) điều hướng nội dung Web cách thuận tiện Các ứng dụng điện thoại khơng dây (WTA): Một tập hợp tiện ích mở rộng dành riêng cho điện thoại cho chế kiểm sốt gọi tính cung cấp cho tác giả dịch vụ mạng di động tiên tiến Sử dụng WTA, nhà phát triển ứng dụng sử dụng microbrowser để tạo gọi điện thoại phản hồi kiện từ mạng điện thoại Wireless Session Protocol WSP cung cấp ứng dụng với giao diện cho hai dịch vụ phiên Dịch vụ phiên kết nối hoạt động giao thức vận chuyển đáng tin cậy WTp dịch vụ phiên không kết nối hoạt động giao thức truyền tải không đáng tin cậy WDP Về chất, WSP dựa HTTP với số bổ sung sửa đổi để tối ưu hóa việc sử dụng kênh khơng dây Các hạn chế giải tốc độ liệu thấp dễ bị kết nối phạm vi bảo hiểm tải tế bào WSP giao thức định hướng giao dịch dựa khái niệm yêu cầu trả lời Mỗi đơn vị liệu giao thức WSP (PDU) bao gồm phần thân, chứa WML, WMLScript hình ảnh tiêu đề chứa thơng tin liệu phần thân giao dịch WSP xác định thao tác Đẩy máy chủ, máy chủ gửi nội dung không yêu cầu đến thiết bị khách Điều sử dụng cho tin nhắn quảng bá cho dịch vụ, chẳng hạn tiêu đề tin tức báo giá cổ phiếu, điều chỉnh cho thiết bị khách Dịch vụ WSP Nói chung, WSP chế độ kết nối cung cấp dịch vụ sau: • • • • • Thiết lập phiên đáng tin cậy từ máy khách đến máy chủ phát hành phiên cách có trật tự Đồng ý mức độ phổ biến chức giao thức sử dụng đàm phán khả Trao đổi nội dung máy khách máy chủ cách sử dụng mã hóa nhỏ gọn Đình tiếp tục phiên Đẩy nội dung từ máy chủ đến máy khách theo cách không đồng Ở cấp độ dịch vụ, WSP định nghĩa theo tập hợp nguyên hàm dịch vụ, với tham số liên quan Các nguyên hàm dịch vụ xác định giao diện WSP người dùng WSP WAE.1 Ở cấp độ giao thức, đặc tả WSP xác định định dạng PDU sử dụng để trao đổi liệu thực thể WSP ngang hàng  ... tiếp datagram IP từ địa nhà đến địa chăm sóc Hình 12. 2 hỗ trợ giao thức cho khả IP di động Giao thức đăng ký giao tiếp ứng dụng nút di động ứng dụng tác nhân gia đình sử dụng giao thức cấp vận...Hình 12. 1 cho thấy thuật ngữ chung cách IP di động xử lý vấn đề địa IP động Một nút di động gán cho mạng cụ thể, gọi mạng gia đình Địa IP mạng đó, gọi địa nhà nó, tĩnh Khi nút di động di chuyển... IP di động Một phương tiện tự động lấy địa IP tạm thời thông qua dịch vụ Internet DHCP (Giao thức cấu hình máy chủ động) Một cách khác địa vị trí sở hữu nút di động dạng địa dài hạn sử dụng truy