Giao thức Mobile Ipv6 là mở rộng hỗ trợ cho di dộng của giao thức IPv6 hứa hẹn tạo ra một cuộc cách mạng trong lĩnh vực mạng và truyền thông. Mobile Ipv6 yêu cầu trao đổi các thông tin bổ sung so với một thông điệp trong Mobile Ipv4, mọi thông điệp mới được sử dụng
trong Mobile Ipv6 đều được xác định như là các tùy chọn đích Ipv6 (Ipv6 Destination Options).
Các lựa chọn này được sử dụng trong Ipv6 để mang các thông tin bổ sung cần được kiểm tra bởi
node đích của gói tin.
Các tùy chọn trong Mobile Ipv6 : có 4 tùy chọn đích được định nghĩa trong Mobile
Ipv6
- Cập nhật liên kết (Binding Update): tùy chọn “Cập nhật liên kết” được sử dụng bởi MN
để thông báo cho HA hoặc các CN biết về CoA hiện tại của nó. Bất kỳ gói tin nào chứa tùy chọn
cập nhật liên kết phải chứa các header AH (Authentication Header) và ESP (Encapsulating Security Payload)
- Sự báo nhận liên kết (Binding Acknowledgement): tùy chọn “Sự báo nhận liên kết”
được sử dụng để yêu cầu đưa ra báo nhận khi nhận được cập nhật liên kết. Bất kỳ một gói tin nào
chứa lựa chọn sự báo nhận liên kết cũng đều phải chứa header AH và ESP.
- Yêu cầu liên kết (Binding Request): được sử dụng bất kỳ node nào muốn yêu cầu một MN gửi cập nhật liên kết với CoA.
- Địa chỉ nhà (Home Address): được sử dụng khi một gói tin được gửi bởi một MN để
thơng báo cho bên nhận gói tin này về địa chỉ Haddr của MN đó. Nếu một gói tin với lựa chọn
địa chỉ nhà được xác thực thì lựa chọn địa chỉ nhà cũng phải được kiểm tra bởi xác thực này.
Cấu trúc dữ liệu
- Bộ nhớ đệm liên kết (Binding Cache – BC): mỗi node Ipv6 có một BC được sử dụng
để lưu thông tin về các liên kết với các node khác. Nếu một node nhận được một cập nhật liên
kết, nó sẽ đưa thêm liên kết đó vào BC. Mỗi khi gửi đi một gói tin, node sẽ tìm kiếm trong BC để
xác định địa chỉ cần gửi.
- Danh sách cập nhật liên kết (Binding Update List - BUL): mỗi MN sẽ có một BUL
được sử dụng để lưu thông tin về các cập nhật liên kết được gửi bởi chính MN khi mà Lifetime
của cập nhật liên kết chưa hết hạn, BUL chứa mọi cập nhật liên kết đực gửi tới tất cả CN (kể cả
di động và cố định) và tới HA của nó.
- Danh sách HA (Home Agent List): mỗi HA trong mạng nhà sẽ có một danh sách chứa thông tin về mọi HA khác trong mạng đó. Thơng tin về danh sách này được thu nhập từ các bản tin quảng cáo router được gửi bởi các HA, trong bản tin đó cời HA phải được thiết lập. Thông tin về mọi HA được sử dụng bởi cơ chế phát hiện HA động.
6.6.1. Các đặc điểm của Mobile IPv6
Chức năng tối ưu hố đường đi được tích hợp vào trong giao thức. Trong Mobile IPv4, chức năng này được bổ xung dưới dạng các tuỳ chọn mở rộng mà có thể không được hỗ trợ bởi tất cả các trạm Mobile IPv4. Việc tích hợp này cho phép các q trình định tuyến có thể thực
hiện một các trực tiếp từ một trạm tương đương bất kỳ tới một trạm di động. Do đó, tránh được vấn đề định tuyến tuyến tam giác (hay vấn đề đi qua hai lần) như đã đề cập trong phần Mobile
IPv4. Chức năng đăng ký và tối ưu hoá đường đi trước đây trong Mobile IPv4 được thực hiện trên hai giao thức riêng biệt thì nay được tích hợp vào trong một giao thức duy nhất. Có thể nói
đây là phiên bản nâng cấp và hoàn thiện so với MIPv4
Trong Mobile IPv6, trạm di động sử dụng địa chỉ care – of của nó là địa chỉ nguồn trong phần tiêu đề của các gói tin mà trạm gửi đi. Các địa chỉ gốc của trạm di động được mang trong tuỳ chọn đích “Home Address”. Nó cho phép sử dụng địa chỉ care – of trong gói tin một cách trong suốt đối với các lớp trên lớp IP. Ngoài ra, giao thức cũng yêu cầu tất cả các trạm IPv6, dù
là di động hay cố định, máy tính hay bộ định tuyến, đều phải có khả năng xử lý tuỳ chọn địa chỉ
gốc trong gói tin nhận được.
Việc sử dụng các tiêu đề mở rộng của IPv6 cho phép toàn bộ lưu lượng điều khiển của Mobile IPv6 được đặt trên các gói tin IPv6 sẵn có. Trong khi đó, với Mobile IPv4, mỗi bản tin điều khiển phải sử dụng các gói tin UDP riêng biệt.
Không cần triển khai các trạm thực hiện chức năng của đại lý ngoại như trong Mobile IP v4. Trong Mobile IPv6, các trạm di động sử dụng các đặc trưng của IPv4, như: phát hiện trạm cùng tuyến (neighbor Discovery) và cấu hình địa chỉ tự động (Address Autoconfiguration), để
hoạt động trên bất kỳ vị trí nào khi rời xa tuyến gốc mà khơng địi hỗ trợ đặc biệt nào từ bộ định tuyến cục bộ.
Cơ chế phát hiện sự di chuyển trong Mobile IPv6 cung cấp sự xác nhận cả hai chiều cho
tất các gói tin trao đổi giữa trạm di động và bộ định tuyến mặc định hiện thời của nó. Cơ chế này cung cấp khả năng phát hiện tình huống “back hole”, một hiện tượng thường xảy ra trong mơi trường vơ tuyến; trong đó chất lượng truyền dẫn khơng bình đẳng trên hai hướng. Trong trường
hợp đó, trạm di động có thể tìm một bộ định tuyến khác và sử dụng địa chỉ care – of mới. Trong Mobile IPv4, chỉ có các gói tin theo hướng từ bộ định tuyến tuyến đến trạm di động là được xác nhận.
Trong Mobile IPv6, hầu hết các gói tin gửi đến trạm di động (khi rời xa tuyến gốc) đều
được gửi đi bằng cách sử dụng tiêu đề định tuyến mà khơng dùng phương pháp đóng gói IP –
trong – IP như trong IPv4. Việc sử dụng tiêu đề định tuyến yêu cầu ít hơn số byte phải thêm vào phần tiêu đề của gói tin, do đó sẽ giảm được kích thước gói tin Mobile IP cũng như các yêu cầu phải xử lý đối với phần tiêu đề. Mặc dù vậy, để tránh việc thay đổi dữ liệu trên đường truyền, các gói tin chuyển tiếp bởi đại lý gốc vẫn sử dụng phương pháp đóng gói IP – trong – IP.
Khi rời xa tuyến gốc, đại lý gốc sẽ đứng ra nhận tất cả các gói tin gửi cho trạm di động trên tuyến gốc, bằng cách sử dụng cơ chế phát hiện trạm cùng tuyến (Neighbor Discovery) thay vì sử dụng giao thức ARP như trong Mobile IPv4. Điều này làm đơn giản hoá việc thực thi giao thức Mobile IP do không phụ thuộc vào lớp liên kết như ARP.
Trong Mobile IPv6 do cơ chế phát hiện đại lý gốc sử dụng gói tin anycast nên chỉ có một
lời đáp của một đại lý gần nhất gửi về cho trạm di động. Trong khi đó cơ chế phát hiện đại lý gốc của Mobile IPv4 sử dụng gói tin broadcast trực tiếp, và trạm di động sẽ phải nhận được lời đáp từ tất cả các đại lý gốc có mặt trên tuyến. Bởi vậy cơ chế phát hiện đại lý gốc trong Mobile IPv6 tỏ ra hiệu quả và tin cậy hơn, do chỉ có một gói tin gửi lại trạm di động.
6.6.2. Hoạt động của IPv6 6.6.2.1 Nhận biết sự di chuyển 6.6.2.1 Nhận biết sự di chuyển
Một trạm di động có thể sử dụng kết hợp các cơ chế để phát hiện ra khi nào nó di chuyển
theo định kỳ. Sau khi tìm được một bộ định tuyến mặc định, trạm di động vẫn tiếp tục nhận các
bản tin quảng cáo gửi đến từ bộ định tuyến này. Nếu trạm di động không nhận được một bản tin quảng cáo nào trong một khoảng thời gian nhất định, nó sẽ cho rằng bộ định tuyến mặc định này là không thể với tới được và quyết định chuyển sang một bộ định tuyến khác mà hiện tại nó đã nhận được các bản tin quảng cáo. Dựa vào phần tiền tố mạng con trong trường địa chỉ của bản tin quảng cáo, trạm di động có thể nhận biết được nó đã chuyển sang tuyến khác hay chưa.
6.6.2.2. Đăng kí đại lý gốc
Trạm di động phải đăng ký địa chỉ care – of mới của nó với một đại lý trên tuyến gốc bằng cách gửi đi một gói tin chứa bản tin cập nhật liên kết đến đại lý gốc. Đại lý gốc đăng ký liên kết này và gửi trở lại một gói tin chứa bản tin xác nhận liên kết tới trạm di động
6.6.2.3. Tìm đường đi tốt nhất
Bất kỳ trạm IPv6 nào, trước khi truyền một gói tin, đều tìm trong kho chứa liên kết địa chỉ đích của gói tin này. Nếu tìm thấy một phần tử, nó sẽ gửi gói tin tới trạm di động bằng cách dùng tiêu đề định tuyến (chứ khơng dùng phương pháp đóng gói IP – trong – IP). Nếu khơng tìm thấy phần tử nào trong kho chứa liên kết, gói tin sẽ được định tuyến tới tuyến gốc của trạm đi
động. Tại đây gói tin sẽ được nhận bởi đại lý gốc, được đóng gói vào một gói tin IP khác và
được chuyển đến trạm di động.
6.6.2.4. Quản lý liên kết
Sau khi cấu hình một địa chỉ care –of mới, trạm di động phải đăng ký địa chỉ mới này với
đại lý gốc và với các trạm tương đương (các trạm mà đã được thông báo về liên kết của trạm di động). Để thực hiện điều này trạm di động gửi một bản tin cập nhật liên kết có chứa liên kết mới
của nó. Nó có thể yêu cầu nơi nhận gửi một bản tin xác nhận cập nhật liên kết. Sau khi nhận
được bản tin trả lời, nó thiết lập bit ACK trong bản tin cập nhật liên kếtvà tiếp tục phát đi bản tin này theo định kỳ.