Kết quả là các nhà phát triển phần mềm ở Mỹ, Anh và Châu Âu bắt đầuphát triển các phần mềm trên bộ giao thức TCP/IP giao thức được sử dụng trong việc truyền thông trên Internet cho tất c
INTERNET PROTOCOL (IP)
Họ giao thức TCP/IP và mạng Internet
1.1 Lịch sử phát triển củaTCP/IP và mạng Internet.
Internet, ra đời từ cuối thập niên 60 từ dự án ARPAnet của Bộ Quốc phòng Mỹ, là mạng máy tính toàn cầu kết nối hàng chục triệu người dùng Ban đầu, ARPAnet là mạng thử nghiệm quốc phòng, được thiết kế với khả năng chịu lỗi cao, cho phép liên lạc giữa mọi máy tính trong mạng ngay cả khi một số nút bị tấn công.
Khả năng kết nối các hệ thống máy tính khác nhau, đặc biệt dựa trên giao thức TCP/IP, thúc đẩy sự phát triển phần mềm đa nền tảng và thu hút trường học, cơ quan nghiên cứu và chính phủ Sự ra đời máy tính để bàn năm 1983 cùng hệ điều hành Berkeley UNIX tích hợp TCP/IP tạo điều kiện hình thành mạng LAN dễ dàng kết nối NSFNET, với 5 trung tâm siêu máy tính, đóng vai trò quan trọng trong việc xây dựng Internet, ban đầu dự định sử dụng ARPAnet nhưng cuối cùng xây dựng mạng riêng tốc độ 56 Kbps dựa trên TCP/IP Internet nhanh chóng phát triển trong giới khoa học, giáo dục Mỹ rồi toàn cầu, sử dụng kỹ thuật chuyển mạch gói và giao thức TCP/IP, cho phép nhiều mạng khác nhau kết nối nhờ cầu nối đa giao thức.
Giao thức (Protocol) là tập hợp các quy tắc, thủ tục, định dạng dữ liệu và cơ chế đảm bảo truyền thông mạng chính xác, an toàn Nhiều họ giao thức hiện hành như IEEE802.X (mạng cục bộ), CCITT/ITU (liên mạng diện rộng), và chuẩn ISO 7 lớp Trên Internet, bộ giao thức TCP/IP được sử dụng, với TCP (Transmission Control Protocol) và IP là hai giao thức chính.
(Internet Protocol ) TCP là một giao thức kiểu có kết nối
TCP là giao thức định hướng kết nối, đòi hỏi thiết lập liên kết trước khi truyền dữ liệu, trái ngược với IP, một giao thức không định hướng kết nối Thuật ngữ TCP/IP thường bao gồm nhiều giao thức khác như UDP, FTP, TELNET Hầu hết mạng máy tính hiện đại sử dụng kiến trúc phân tầng để đơn giản hóa thiết kế và cài đặt, với mỗi tầng dựa trên tầng dưới Mô hình tham chiếu OSI của ISO là một ví dụ về kiến trúc này.
Mô hình OSI 7 lớp là chuẩn so sánh cho các giao thức mạng khác, đặc biệt là TCP/IP Mỗi lớp cung cấp dịch vụ cho lớp trên, giao tiếp chỉ với lớp liền kề trên và dưới cùng hệ thống Truyền thông giữa các hệ thống yêu cầu dữ liệu đi qua tất cả các lớp, từ lớp thấp nhất đến lớp ứng dụng trên cả máy gửi và máy nhận.
1.3 So sánh giao thức TCP/IP và mô hình 7 lớp OSI.
Hình 1.1 minh họa Internet dựa trên giao thức TCP/IP, so sánh với mô hình OSI, làm rõ các dịch vụ và chuẩn được sử dụng.
Hình 1.1: Giao thức TCP/IP khi so sánh với mô hình OSI. Trong đó:
SMTP- Simple Mail Transfer Protocol.
SNMP – Simple Network Manage Protocol. ICMP – Internet Control Message Protocol. ARP – Address Resolution Protocol.
FDDI – Fiber Distributed Data Interface.
TCP (Transmission Control Protocol) là giao thức truyền tải ở tầng vận chuyển của mô hình TCP/IP, đảm bảo truyền dữ liệu chính xác và liên tục giữa hai điểm kết nối thông qua các gói tin IP.
UDP (User Datagram Protocol) là giao thức không liên kết ở tầng vận chuyển của mô hình TCP/IP, ưu tiên tốc độ truyền dữ liệu cao hơn TCP nhưng không đảm bảo độ tin cậy và khả năng sửa lỗi.
IP: (Internet Protocol) Là giao thức ở tầng thứ 3 của
TCP/IP, nó có trách nhiệm vận chuyển các Datagrams qua mạng Internet.
ICMP (Internet Control Message Protocol) là giao thức truyền thông tin điều khiển trên mạng TCP/IP, xử lý báo lỗi và các thay đổi phần cứng ảnh hưởng đến định tuyến dữ liệu.
RIP: (Routing Information Protocol) Giao thức định tuyến thông tin đây là một trong những giao thức để xác định phương pháp định tuyến tốt nhất cho truyền tin.
ARP (Address Resolution Protocol) là giao thức lớp liên kết dữ liệu chuyển đổi địa chỉ IP thành địa chỉ MAC Nó hoạt động bằng cách gửi broadcast trên mạng LAN; máy tính có địa chỉ IP khớp sẽ trả lời địa chỉ vật lý (MAC) của mình.
DSN: (Domain name System) Xác định các địa chỉ theo số từ các tên của máy tính kết nối trên mạng.
FTP, or File Transfer Protocol, is a fundamental internet service enabling file transfers between computers.
Telnet là giao thức mô phỏng thiết bị đầu cuối cho phép người dùng đăng nhập từ xa vào máy chủ, truy cập và sử dụng tài nguyên của máy chủ như đang trực tiếp ngồi tại đó.
SMTP, or Simple Mail Transfer Protocol, is a standard internet protocol for sending emails between computers.
SNMP (Simple Network Management Protocol) is a network management service that sends network status notifications and information about connected devices.
1.4 Giao thức liên mạng IP.
IP kết nối các mạng con thành liên mạng để truyền dữ liệu, đóng vai trò tương tự giao thức tầng mạng trong mô hình OSI Tuy tên gọi có "Internet", IP vẫn hoạt động độc lập, sử dụng được trong mọi mạng, dù có kết nối Internet hay không.
Mạng Internet
Internet là mạng lưới kết nối các mạng con Để kết nối hai mạng con, cần một máy tính kết nối vật lý với cả hai và hiểu được giao thức truyền tin của cả hai mạng, cho phép trao đổi thông tin giữa chúng Các cầu nối (Bridges) thực hiện chức năng này.
Gateways hoặc Router được dùng để kết nối các mạng với nhau:
Bridge là thiết bị mạng kết nối hai hoặc nhiều mạng cùng giao thức, chủ yếu dùng để nối các mạng LAN tương thích.
Router là nút mạng sử dụng thuật toán định tuyến để chuyển tiếp datagram đến nút mạng tiếp theo dựa trên địa chỉ đích của datagram.
Gateway là một thiết bị thực hiện chức năng dẫn đường
Nó thường là một thiết bị độc lập mà có thể thực hiện giao thức truyền từ mạng này sang mạng khác.
Thông thường việc kết nối giữa hai mạng dùng một máy tính, máy tính này được gọi là Internet gateway hay Router.
Hình 2.1: Hai mạng Net 1 và Net 2 kết nối thông qua Router.
Hình 2.2: Ba mạng kết nối với nhau thông qua các Router.
Router R1 chuyển tiếp mọi gói tin đến máy chủ trong Net 2 hoặc Net 3 Trên quy mô lớn như Internet, việc định tuyến gói tin trở nên phức tạp Vì vậy, các router cần tuân theo quy tắc định tuyến để xử lý lượng lớn gói tin từ nhiều mạng khác nhau.
Các Routers chuyển các gói thông tin dựa trên địa chỉ mạng của nơi đến, chứ không phải dựa trên địa chỉ của máy nhận.
Bộ định tuyến (Router) lưu trữ thông tin về kiến trúc mạng dựa trên địa chỉ mạng, do đó, số lượng thông tin cần lưu giữ phụ thuộc vào số lượng mạng, chứ không phải số lượng máy tính trên Internet.
Trên Internet, mọi mạng đều bình đẳng về quyền truy cập, bất kể quy mô hay cấu trúc Giao thức TCP/IP đảm bảo nguyên tắc này.
Mô hình TCP/IP xem mọi mạng, dù là mạng con nhỏ như Ethernet, mạng diện rộng như NSFNET, hay kết nối điểm-điểm đơn giản, đều là một mạng Triết lý này bắt nguồn từ thiết kế ban đầu của TCP/IP: liên kết các mạng có kiến trúc khác biệt.
TCP/IP bị ẩn đi phần kiến trúc vật lý của mạng Đây chính là điểm giúp cho TCP/IP tỏ ra rất mạnh.
Người dùng Internet thường hình dung về một mạng lưới thống nhất, cho phép kết nối trực tiếp giữa mọi máy tính Hình 3.3 minh họa kiến trúc Internet từ góc nhìn người dùng và cấu trúc tổng quan của nó.
Hình 2.3: (a) - Mạng Internet dưới con mắt người sử dụng.
Các máy được nối với nhau thông qua một mạng duy nhất (b) - Kiến trúc tổng quát của mạng Internet Các Routers cung cấp các kết nối giữa các mạng.
2.2 Một số phương thức kết nối Internet phổ biến.
Internet là mạng lưới toàn cầu kết nối các mạng máy tính (WAN) trải rộng khắp thế giới Hai loại công nghệ kết nối WAN chính trên Internet là sử dụng dịch vụ điện thoại và (thêm loại công nghệ thứ hai vào đây).
(Telephony) và loại không dùng dịch vụ điện thoại (Non-
Telephony) Các công nghệ kết nối mạng WAN.
2.3 Các dịch vụ thông dụng của Internet.
Internet ngày càng phát triển, cung cấp nhiều dịch vụ tiện ích Một trong những dịch vụ phổ biến nhất hiện nay là thư điện tử.
Thư điện tử (Email) cho phép gửi và nhận thư nhanh chóng, chỉ mất vài giây đến vài giờ.
Email, trở thành nhu cầu thiết yếu nhờ giao thức SMTP, cho phép gửi thư điện tử toàn cầu dễ dàng và nhanh chóng Mạng World Wide Web (WWW), dịch vụ mạnh mẽ nhất trên Internet, sử dụng hypertext và HTML để trình bày thông tin đa dạng (văn bản, hình ảnh, âm thanh) trên các trang web liên kết với nhau.
WWW sử dụng URL (Universal Resource Locator) để liên kết các tài nguyên thông tin trên mạng, cho phép mở rộng nội dung từ các từ khóa liên kết.
URL không chỉ truy cập trang web (WWW) mà còn các nguồn thông tin khác như FTP, Gopher, Wais Sự phát triển mạnh mẽ của WWW đã dẫn đến tích hợp nhiều công nghệ tiên tiến, ví dụ như ActiveX và Java, tạo ra các trang web động và nâng cao khả năng trình bày thông tin Cuối cùng, dịch vụ truyền tệp FTP cũng là một thành phần quan trọng.
Truyền file là dịch vụ Internet phổ biến, cho phép chuyển dữ liệu (văn bản, ảnh, video, phần mềm) giữa máy chủ và máy khách hoặc giữa các máy chủ, bao gồm cả phần mềm miễn phí/thử nghiệm.
Việc truyền file được thông qua một giao thức của
IPv4 ADDRESSES
Định nghĩa Ipv4
Ipv4 viết tắt cho Internet Protocol Version 4, dịch ra có nghĩa là giao thức
IPv4, ra đời những năm 1970, là phiên bản Internet đầu tiên kết nối toàn cầu, sử dụng địa chỉ IP duy nhất để định danh mỗi thiết bị.
Nó bao gồm 32 bit, được chia thành bốn khối số thập phân, mỗi khối cách nhau bởi dấu chấm.
Ví dụ địa chỉ IPv4 của một VPS được tạo bằng dịch vụ cloud của Tothost.vn là: 103.197.185.10
IPv4 là giao thức định danh thiết bị trên internet, gồm địa chỉ mạng và địa chỉ host, giúp truyền nhận dữ liệu Tuy nhiên, số lượng địa chỉ IPv4 hạn chế, dẫn đến sự phát triển của IPv6 để đáp ứng nhu cầu kết nối ngày càng tăng.
1.1 Cấu trúc của địa chỉ IPv4.
Địa chỉ IPv4 gồm 32 bit, được biểu diễn bằng 4 octet (mỗi octet 8 bit) phân cách nhau bởi dấu chấm (.), tạo thành một dãy số nhị phân.
Như đã nói bên trên, cấu trúc của địa chỉ IPv4 gồm hai phần chính: phần địa chỉ mạng và phần địa chỉ host.
1.2 Phân lớp địa chỉ Ipv4.
Ban đầu, địa chỉ IPv4 gồm Network ID (octet đầu tiên) và Host ID (3 octet còn lại), giới hạn số lượng mạng ở 256 Để khắc phục, phương pháp phân lớp mạng (classful) chia địa chỉ IP thành 5 lớp (A, B, C, D, E), tạo ra nhiều địa chỉ IPv4 hơn.
Địa chỉ IPv4 gồm 4 octet Lớp A sử dụng octet đầu làm network, 3 octet còn lại làm host, với bit đầu tiên luôn là 0 Dải địa chỉ lớp A từ 1.0.0.0 đến 126.0.0.0, tương đương 126 mạng; mạng Loopback là 127.0.0.0 Phần host có 24 bit, cho phép mỗi lớp A có 224 host.
2) host Xem hình minh họa.
Địa chỉ IPv4 lớp B dùng 2 octet đầu làm phần mạng, 2 octet cuối làm phần host, với hai bit đầu tiên là 10 Dải địa chỉ lớp B từ 128.0.0.0 đến 191.255.255.255, cung cấp 16.384 mạng và mỗi mạng có 65.534 host (216 - 2).
Địa chỉ IP lớp C sử dụng 3 octet đầu làm phần mạng và 1 octet cuối làm phần host, với 3 bit đầu tiên là 110 Dải địa chỉ lớp C là 192.0.0.0 đến 223.255.255.255, cho phép 221 (khoảng 2 triệu) mạng và mỗi mạng có (28 - 2) host.
Lớp D trong mạng máy tính dùng để định nghĩa địa chỉ đa phương tiện (multicast), cho phép gửi một gói tin đến nhiều thiết bị cùng lúc trên cùng mạng LAN.
Lớp địa chỉ D sử dụng 28 bit cuối cùng cho địa chỉ đa phương tiện và 4 bit đầu tiên (luôn là 1110) cho các mục đích khác như đánh dấu gói tin.
Không có khái niệm mạng hoặc host riêng trong lớp D, do đó không có cách nào để chia lớp D thành các mạng con hoặc các host riêng lẻ.
Lớp địa chỉ IP E (240.0.0.0 - 255.255.255.255) dành riêng cho mục đích thử nghiệm, nghiên cứu khoa học và các ứng dụng đặc biệt, không được sử dụng phổ biến.
Lớp E không có mạng con hay host riêng, không thể chia nhỏ.
Số lượng địa chỉ IP hữu ích giới hạn.
Khó quản lý và phân chia địa chỉ IP.
Thiếu tính bảo mật tích hợp.
Khả năng theo dõi và quản lý địa chỉ IP hạn chế.
Không hỗ trợ triển khai IPv6, phiên bản tiếp theo của giao thức IP.
MOBILE IP
Giới thiệu Mobile IP
IP (Internet Protocol) là giao thức liên mạng, chuyển mạch gói, cho phép máy chủ gửi và nhận dữ liệu Dữ liệu được chia thành các gói (packet/datagram), và IP cung cấp dịch vụ không đảm bảo độ nguyên vẹn hay thứ tự Trên Internet, địa chỉ IP của mỗi người dùng là duy nhất.
Mobile IP là giao thức IETF cho phép thiết bị di động duy trì liên lạc khi chuyển đổi giữa các mạng khác nhau mà không thay đổi địa chỉ IP cố định Công nghệ này đóng vai trò quan trọng trong thế giới di động và công nghệ tương lai như 4G.
Mobile IP cung cấp cho thiết bị di động hai địa chỉ: địa chỉ nhà cố định và địa chỉ care-of thay đổi theo mạng.
1.2 Các khái niệm dùng trong Mobile IP.
Mobile Node (MN) : trạm di động được gán cố định một địa chỉ IP từ HA.
Home Agent (HA) : đại diện thường trú của MN, và có thể thông tin với
MN theo trực tuyến không phụ thuộc vào vị trí hiện hữu của MN.
Người nước ngoài (NN) tạm trú tại Việt Nam phải đăng ký địa chỉ tạm trú với cơ quan quản lý xuất nhập cảnh Việc này đảm bảo cơ quan chức năng luôn nắm được nơi cư trú hiện tại của NN.
Care-of Address (CoA) : Địa chỉ tạm do FA cấp khi MN di chuyển sang mạng khác.
Correspondent Node (CN) : trạm mong muốn gửi dữ liệu đến MN.
Registration Request (RRQ) : Yêu cầu đăng ký được MN gửi đến FA vàHA
Các chuẩn và đặc trưng
Các chuẩn trong Mobile IP :
Approved by the Internet Engineering Steering Group (IESG) in June 1996: published proposed standard in Nov 1996 Mobile IP is an IETF proposed standard solution for mobility at Layer 3 IP.
RFC2003 and RFC2004 - Tunnel encapsulation.
RFC2006 - Mobile IP MIB Associated RFCs
RFC1701 GRE - Generic Routing Encapsulation.
RFC3024 - Reverse Tunneling for Mobile IP.
Các đặc trưng của Mobile IP :
Mobile IP hỗ trợ khả năng di động ở lớp IP (lớp mạng) cho các thiết bị đầu cuối với hai đặc trưng cơ bản sau :
Ứng dụng hoạt động như bình thường ngay cả khi thiết bị đầu cuối di chuyển, đảm bảo sự di động hoàn toàn xuyên suốt trên lớp IP.
Mobile IP, là giao thức dựa trên IP, hoạt động trên mọi mạng truy nhập, từ mạng hữu tuyến (PSTN, ISDN, Ethernet, xDSL…) đến mạng vô tuyến (WLAN, GPRS, UMTS…).
Các phiên bản : MIPv4, MIPv6, Hierarchical MIP, Fast MIP, NEMO
MIPv4 là giải pháp di động cho mạng IPv4, giao thức Internet phiên bản 4 hiện vẫn được sử dụng rộng rãi nhất.
MIPv6 : Giải pháp di động cho mạng sử dụng IPv6 Địa chỉ IP sử dụng
128 bít để mã hóa dữ liệu, nó cho phép sử dụng nhiều địa chỉ hơn so vớiIpv4.
Nguyên lí hoạt động
Làm thế nào MN (Mobile Note) biết nó đang ở đâu ?
Sử dụng GPS tích hợp trên điện thoại di động để xác định vị trí chính xác thông qua tín hiệu vệ tinh.
Ứng dụng định vị như Google Maps và Apple Maps giúp xác định vị trí MN sau khi MN cấp quyền truy cập vị trí cho ứng dụng.
Ứng dụng bản đồ cung cấp dịch vụ định vị, cho phép người dùng chia sẻ vị trí thực thời hoặc theo dõi vị trí người khác (khi được đồng ý).
Theo dõi thiết bị di động liên tục bằng ứng dụng chuyên dụng giúp bảo vệ thiết bị và giám sát người thân Ứng dụng cung cấp thông tin vị trí và dữ liệu liên quan Vấn đề đặt ra là làm thế nào thiết bị di động thông báo vị trí hiện tại cho Home Agent?
Thiết bị di động (MN) kết nối mạng sẽ gửi gói tin Registration Request đến trạm gốc (HA) chứa thông tin địa chỉ để đăng ký.
Hệ thống HA chấp nhận và xác thực yêu cầu đăng ký từ MN, ghi nhận địa chỉ và thông tin vị trí (nếu có) vào cơ sở dữ liệu.
Khi di chuyển, thiết bị di động (MN) gửi gói tin Binding Update đến HA để cập nhật vị trí hiện tại, bao gồm địa chỉ IP cũ và mới (nếu có) cùng thông tin vị trí mới.
HA nhận gói tin Binding Update từ MN và cập nhật vị trí MN trong cơ sở dữ liệu Việc cập nhật này đảm bảo định tuyến dữ liệu đến MN chính xác, ngay cả khi MN thay đổi vị trí.
Quá trình trên dựa vào các giao thức và cơ chế của mạng di động, như Mobile
HA quản lý địa chỉ và vị trí của MN, cho phép MN nhận gói dữ liệu dù di chuyển mạng MN nhận dữ liệu từ HA nhờ HA quản lý thông tin vị trí và địa chỉ của MN.
Giao diện API (Application Programming Interface):
Tạo API trên Home Assistant (HA) để chia sẻ dữ liệu và dịch vụ thông qua giao thức HTTP hoặc các giao thức khác.
MN sử dụng HTTP hoặc giao thức khác để gửi yêu cầu đến API của HA và nhận dữ liệu từ đó.
Sử dụng giao tiếp thông qua giao thức MQTT (Message Queuing Telemetry Transport):
MQTT là một giao thức phổ biến cho việc truyền tải dữ liệu trong mạngIoT (Internet of Things).
HA có thể được cấu hình để xuất dữ liệu qua MQTT.
MN cũng được cấu hình để theo dõi các chủ đề MQTT và nhận dữ liệu từ HA thông qua chúng.
WebSockets là một giao thức hai chiều cho phép truyền dữ liệu thời gian thực qua kết nối đối tượng giữa MN và HA.
HA và MN cần hỗ trợ WebSockets để thiết lập kết nối và trao đổi dữ liệu.
Sử dụng các giao thức khác như gRPC hoặc AMQP:
gRPC là một giao thức dựa trên HTTP/2, thường được sử dụng trong các ứng dụng phân tán.
AMQP (Advanced Message Queuing Protocol) là một giao thức cho việc truyền dữ liệu trong các hệ thống message queue.
Lựa chọn phương pháp thiết lập kết nối giữa MN và HA phụ thuộc vào nhu cầu và khả năng kỹ thuật Cần cấu hình cả hai hệ thống tương thích với cùng một giao thức để truyền nhận dữ liệu hiệu quả.
Agent Discovery
Tác nhân di động (HA/FA) tự quảng bá trên mỗi tuyến dịch vụ Mạng di động (MN) mới đến có thể gửi tin tìm kiếm tác nhân Các tác nhân đáp lại bằng tin quảng cáo hoặc tin hiệu báo hiệu.
MN sẽ lắng nghe các thông điệp này để tiến hành đăng ký.
Trong hình trên MR sẽ phát đi các thông điệp tìm kiếm tác nhân đến tuyến có địa chỉ là 224.0.0.2
FA phản hồi thông điệp từ MR kèm theo CoA.
Sau khi nhận được quảng cáo tác nhân, MR sẽ xác định tác nhân này là HAFA.
Nếu là FA (tức MN đang ở ngoài phạm vi của HA) thì nó sẽ tiến hành đăng ký Ngược lại thì Mobile IP không cần thiết sử dụng.
Registration
Để kết nối mạng ngoài, mạng MN cần đăng ký CoA với HA Phương thức đăng ký phụ thuộc vào cách liên kết với FA: trực tiếp với HA hoặc gián tiếp qua FA (FA làm trung gian đăng ký giữa MN và HA).
MN nhận COA từ quảng cáo tác nhân và tiến hành gửi yêu cầu đăng ký (RRQ).
RRQ của MN bao gồm địa chỉ nhà do HA cung cấp và key chia sẻ giữa MN và HA để xác thực.
Trung tâm FA xác thực yêu cầu rồi chuyển tiếp RRQ tới HẠ MN thông báo địa chỉ care-of hiện tại cho HA bằng yêu cầu đăng ký gửi qua FA.
HA xác thực RRQ và MN bằng hàm băm (message digest) Phát hiện sai lệch, HA phản hồi MN.
FA Ngược lại HA sẽ tạo một bảng liên kết giúp sơ đồ hóa địa chỉ nhà và địa chỉ care- of của MN.
Maintained on HA of MN
Maps MN's home address with its current COA
Maintained on FA serving an MN
Maps MN's home address to its MAC address and HA address
Data Trenfer
Sau khi đăng ký thành công, các gói tin gửi đến MN trên mạng gốc sẽ được
HA đóng gói và chuyển tiếp (thông qua đường hầm) đến CoA hiện thời của MN Ba phương thức đóng gói được sử dụng là IP-in-IP, MHE và GRE.
Đóng gói và tối ưu hóa (Encapsulation & Optimization) :
Dữ liệu người dùng (bao gồm data và địa chỉ IP) được đóng gói lại với hai header (ngoài và trong), có thể được nén để tối ưu dung lượng và tốc độ truyền.
HA gửi gói dữ liệu đến FA, FA loại bỏ outer header trước khi chuyển tiếp đến MN Tại MN, inner header được loại bỏ, chỉ còn dữ liệu gốc.
Gói tin từ MN đến CN được truyền trực tiếp, nhưng gói tin gửi đến MN lại đi qua HA, tạo nên hiện tượng định tuyến tam giác.
Tối ưu hóa đường đi IPv4 dựa trên việc mỗi mạng cốt lõi (CN) lưu trữ địa chỉ care-of của các mạng truy nhập (MN) Gói tin được chuyển tiếp trực tiếp từ CN đến địa chỉ care-of hiện tại của MN.
Sau khi định tuyến, HA sẽ sẽ tạo nên 2 đường thông tin nối giữa HA với FA và giữa FA với MN (hay HA với MN).
Dữ liệu từ CN đến MN đi qua HA và FA HA đóng gói dữ liệu với header của HA và FA FA loại bỏ header của HA trước khi chuyển tiếp đến MN Cuối cùng, MN nhận được dữ liệu nguyên bản sau khi tất cả header được loại bỏ.
Đăng ký chuyển vùng mới sẽ vô hiệu hóa định tuyến cũ Nếu thuê bao đang ở nhà, việc chuyển vùng và cập nhật bảng liên kết không cần thiết.
Dữ liệu mà CN gửi đến MN sẽ được chuyển tiếp qua HA, ngược lại dữ liệu từ MN sẽ được chuyển trực tiếp cho CN.
Hướng phát triển
Mobile IP cho phép thiết bị di động duy trì kết nối mạng khi chuyển đổi giữa các mạng khác nhau Công nghệ này đang phát triển để cải thiện hiệu suất, bảo mật và tích hợp với các công nghệ mới.
IPv6, tiêu chuẩn mới cho mạng di động, cung cấp không gian địa chỉ lớn hơn và hỗ trợ hiệu quả hơn cho thiết bị di động Chuyển đổi từ IPv4 sang IPv6 cần cập nhật Mobile IP để khai thác tối đa ưu điểm của IPv6.
Mạng 5G, với tốc độ cao và độ trễ thấp, đang phổ biến rộng rãi Phát triển Mobile IP cần tích hợp liền mạch với 5G để tối ưu trải nghiệm người dùng.
Mạng di động cần giải pháp bảo mật tiên tiến để bảo vệ thông tin người dùng khi chuyển đổi giữa các mạng, đảm bảo tính riêng tư và an toàn dữ liệu.
Mobile IP sẽ ngày càng tự động hóa, đơn giản hóa trải nghiệm người dùng bằng cách kết nối và chuyển đổi mạng thông minh.
Mobile IP cần cải thiện khả năng tích hợp với hệ thống IoT, đảm bảo kết nối liên tục và hiệu quả với các thiết bị IoT thông qua phát triển và tích hợp thêm vào giao thức.
Quản lý mạng thông minh là yếu tố cốt lõi trong sự phát triển của Mobile IP, đảm bảo giám sát và tối ưu hóa kết nối di động hiệu quả.
Mạng di động cần tích hợp với các dịch vụ mới như thực tế ảo, thực tế ảo tăng cường và ứng dụng định vị để đảm bảo hiệu suất và trải nghiệm người dùng tối ưu.
Phát triển công nghệ đòi hỏi sự hợp tác chặt chẽ giữa các nhà sản xuất thiết bị, nhà cung cấp dịch vụ mạng và các tổ chức tiêu chuẩn hóa để đảm bảo khả năng tương tác và tích hợp liền mạch giữa thiết bị và mạng lưới.
GPRS
GPRS hỗ trợ nhiều giao thức mạng (IP, X.25, ), nhưng IP vượt trội và là giao thức phổ biến hiện nay.
Việc lựa chọn giao thức IP cho mạng vô tuyến cũng có nhiều lý do khác nhau :
Xây dựng mạng IP cho phép ứng dụng mạng hữu tuyến hoạt động trên mạng không dây.
Thứ hai, giảm chi phí nhờ việc tích hợp và quản lý tập trung các mạng hữu tuyến và vô tuyến.
Thứ ba, những cải tiến trên công nghệ IP, như chất lượng dịch vụ (QoS) có thể được áp dụng trực tiếp trên mạng vô tuyến.
Mạng IP cho phép triển khai dịch vụ theo yêu cầu dễ dàng, phủ sóng mọi nơi, vượt qua mọi trở ngại kỹ thuật về hạ tầng.
Mobile IP cho phép người dùng kết nối IP từ mọi mạng, như GPRS, Ethernet hay WLAN, và duy trì kết nối xuyên suốt khi chuyển đổi giữa các mạng này Không có sự khác biệt về truy cập internet giữa các mạng kể trên.
Để triển khai GPRS hỗ trợ Mobile IP, cần hai bước: thứ nhất, cập nhật nhỏ để cho phép chuyển vùng giữa các mạng GPRS; thứ hai, tối ưu hóa đường truyền nhằm tăng hiệu quả trao đổi dữ liệu.
Fourth Generation (4G)
Nhiều nghiên cứu tập trung giảm độ trễ (delay) trong quá trình chuyển giao di động (handover) của MIPv4, dẫn đến sự ra đời của MIPv6 Mobile IP, một giải pháp tiềm năng cho mạng không đồng nhất thế hệ thứ 4, vẫn đang được nghiên cứu và phát triển.