TỔNG QUAN VỀ GIAO THỨC MOBILE IP
4.5 Tổng quan về giao thức mớ
Cỏc dịch vụ hỗ trợ dưới đõy được định nghĩa cho giao thức Mobile IP:
Sự phỏt hiện trạm
Trạm gốc và trạm ngoài cú thể quảng cỏo về khả năng phục vụ của chỳng trờn mỗi liờn kết mà chỳng cung cấp dịch vụ. Một nỳt di động mới đến cú thể gửi yờu cầu của nú trờn liờn kết để “nghe” xem cú trạm nào sắp xuất hiện hay khụng.
Sự đăng ký
Khi một nỳt di động rời xa mạng gốc, nú đăng ký địa chỉ care-of với trạm gốc của nú. Tuỳ thuộc vào cỏch mà nỳt di động được gắn trong mạng mà nú sẽ đăng ký trực tiếp với trạm gốc hoặc giỏn tiếp qua trạm ngoài. Trạm ngoài này sẽ chuyển đăng ký của nỳt di động đú về trạm gốc của nú.
Cỏc bước sau đõy cung cấp một cỏch phỏc thảo về hoạt động của giao thức Mobile IP:
Cỏc trạm di động (trạm ngoài hoặc trạm gốc) quảng cỏo sự cú
mặt của chỳng qua cỏc bản tin quảng cỏo trạm (Chương 5). Một nỳt di động cú thể chiếm một cỏch tuỳ ý một bản tin quảng cỏo trạm từ bất kỳ một trạm di động cục bộ nào thụng qua một bản tin chiếm trạm.
Nút di động nhận được cỏc bản tin quảng cỏo trạm này và xỏc
định nú đang hoạt động trờn mạng gốc hay mạng ngoài.
Khi nút di động biết nú được định vị trờn mạng gốc, nú sẽ hoạt
động mà khụng sử dụng đến cỏc dịch vụ hỗ trợ tớnh di động. Nếu nỳt di động trở về mạng gốc của nú khi đó đăng ký ở một nơi khỏc, nú sẽ đăng ký lại với trạm gốc thụng qua việc trao đổi bản tin yờu cầu đăng ký và bản tin trả lời đăng ký giữa nú và trạm gốc.
Khi một nỳt di động biết rằng nú đó di chuyển đến một mạng
ngoài, nú thu được một địa chỉ care-of trờn mạng ngoài. Địa chỉ care-of cú thể được xỏc định từ cỏc sự quảng cỏo của một trạm khỏch (địa chỉ care-of
Đồ ỏn tốt nghiệp Chương 4. Tổng quan về giao thức Mobile IP
trạm ngoài) hoặc cú thể được xỏc định bởi một vài cơ chế được phõn cụng bờn ngoài như DHCP (địa chỉ co-located care-of).
Nút di động đang hoạt động ở xa mạng gốc vỡ thể nú đăng ký địa
chỉ care-of mới với mạng gốc của nú thụng qua việc trao đổi một bản tin yờu cầu đăng ký và một bản tin trả lời đăng ký giữa nỳt di động và trạm gốc. Việc trao đổi này cú thể được tiến hành thụng qua một trạm ngoài (Chương 6).
Cỏc gói tin được gửi đến địa chỉ gốc của nỳt di động bị chặn lại
bởi trạm gốc của nỳt đú, được trạm gốc dẫn đến địa chỉ care-of của nỳt di động theo cơ chế đường hầm, nhận được ở đầu cuối đường hầm (hoặc ở tại một trạm ngoài hoặc ở ngay nút di động đú), cuối cựng được phõn phối đến nỳt di động.
Theo hướng ngược lại, cỏc gúi tin được gửi bởi nỳt di động
thụng thường được phõn phối đến đớch của chỳng bằng cỏch sử dụng cỏc cơ chế định tuyến IP chuẩn mà khụng nhất thiết phải đi qua trạm gốc.
Khi hoạt động ở xa mạng gốc, Mobile IP sử dụng giao thức đường hầm để che dấu địa chỉ gốc của nỳt di động khỏi sự can thiệp của cỏc bộ định tuyến đặt ở giữa mạng gốc và vị trớ hiện thời của nỳt di động. Đường hầm kết thỳc bởi địa chỉ care-of của nỳt di động. Địa chỉ care-of phải là địa chỉ mà cỏc gúi tin cú thể phõn phối đến được thụng qua sự định tuyến IP qui ước. Tại địa chỉ care-of, gói tin nguyờn bản được lấy ra từ đường hầm và được phõn phối đến nỳt di động.
Mobile IP cung cấp hai phương thức cú thể lựa chọn để thu được địa chỉ care-of:
Một địa chỉ care-of trạm ngoài là một địa chỉ care-of được cung
cấp bởi một trạm ngoài thụng qua cỏc bản tin quảng cỏo trạm của nú. Trong trường hợp này, địa chỉ care-of là địa chỉ IP của trạm ngoài. Trong phương thức này, trạm ngoài là một điểm cuối của đường hầm, nú nhận cỏc gúi tin chuyển đến theo cơ chế đường hầm, mở gúi và phõn phối gúi tin bờn trong đến nỳt di động. Phương thức giành địa chỉ care-of này được ưu
Đồ ỏn tốt nghiệp Chương 4. Tổng quan về giao thức Mobile IP
và vỡ thế phương thức này khụng đặt ra những yờu cầu khụng cần thiết trờn khụng gian địa chỉ IPv4 vốn đó hạn hẹp.
Địa chỉ care-of cựng vị trớ (co-located care-of address) là địa chỉ care-of thu được bởi nỳt di động như là một địa chỉ IP cục bộ thụng qua một số cỏc phương tiện bờn ngoài. Với địa chỉ IP này nỳt di động cú thể kết hợp được với một trong số cỏc giao diện mạng riờng của nú. Địa chỉ này giống như một địa chỉ tạm thời mà nỳt di động thu được thụng qua giao thức DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) hoặc là địa chỉ IP thụng thường của riờng nỳt di động mà nú dựng khi đang ở mạng ngoài. Khi sử dụng địa chỉ co-located care-of, nút di động giống như một điểm cuối của đường hầm và tự nú thực hiện việc mở cỏc gúi tin dẫn đến nú. Phương phức sử dụng địa chỉ co-located care-of cú ưu điểm là nú cho phộp một nỳt di động hoạt động mà khụng cần trạm ngoài, chẳng hạn như sử dụng trong cỏc mạng chưa triển khai một trạm ngoài nào.
Tuy nhiờn, khụng cú thờm một gỏnh nặng nào đối với khụng gian địa chỉ IPv4 bởi vỡ nú yờu cầu một quỹ địa chỉ bờn trong mạng ngoài tạo ra sự cú sẵn địa chỉ IP cho cỏc nỳt di động đến hoạt động trờn mạng ngoài. Là rất khú để duy trỡ một cỏch cú hiệu quả cỏc quỹ địa chỉ cho mỗi mạng con (subnet) để nú cú thể cho phộp cỏc nỳt di động đến hoạt động.
Hiểu rừ sự khỏc nhau giữa địa chỉ co-located care-of và cỏc chức năng của trạm ngoài là điều rất quan trọng. Địa chỉ care-of đơn giản chỉ là một điểm cuối của đường hầm. Nú cú thể trở thành một địa chỉ care-of thực sự của trạm ngoài nhưng cũng cú thể trở thành một địa chỉ tạm thời, giành được bởi một nỳt di động (địa chỉ co-located care-of). Mặt khỏc, một trạm ngoài là một trạm di động cung cấp cỏc dịch vụ cho cỏc nỳt di động. Xem thờm mục 6.7 và 7.2.2 để biết thờm chi tiết.
Một trạm gốc phải cú khả năng thu hỳt và chặn đứng cỏc gúi tin đi đến địa chỉ gốc của bất kỳ một nỳt di động nào đó đăng ký với nú. Việc sử dụng cơ chế proxy và giao thức phõn giải địa chỉ (ARP) sẽ được mụ tả trong mục 7.6, sự đũi hỏi này cú thể được thoả món nếu trạm gốc cú một giao diện mạng trờn liờn kết được được chỉ ra bởi địa chỉ gốc của nỳt di động. Cỏc sự sắp đặt khỏc
Đồ ỏn tốt nghiệp Chương 4. Tổng quan về giao thức Mobile IP
của trạm gốc liờn quan đến vị trớ gốc của nỳt di động cũng cú thể sử dụng cỏc cơ chế khỏc đối với việc chặn cỏc gúi tin đi đến địa chỉ gốc của nỳt di động.
Tương tự như vậy, một nỳt di động và một trạm ngoài hiện thời hoặc một trạm sắp hoạt động như một trạm ngoài phải cú khả năng trao đổi cỏc gúi tin mà khụng cần dựa vào cỏc cơ chế định tuyến IP chuẩn; nghĩa là cỏc cơ chế tạo ra cỏc quyết định (thực hiện việc trao đổi cỏc gúi tin) dựa trờn tiền tố mạng của địa chỉ đớch nằm trong phần tiờu đề IP (IP header). Yờu cầu này cú thể được đỏp ứng nếu trạm ngoài và nỳt di động đang hoạt động trờn mạng ngoài đú cú một giao diện trờn cựng một liờn kết. Lỳc đú, nỳt di động và trạm ngoài bỏ qua cơ chế định tuyến IP thụng thường của chỳng khi gửi cỏc gúi tớn đến tới nhau.
Nếu một nỳt di động đang sử dụng địa chỉ co-located care-of (như đó mụ tả ở trờn), nỳt di động phải được định vị trờn liờn kết được chỉ ra bởi tiền tố mạng (network prefix) của địa chỉ care-of này, nếu khụng cỏc gúi tin hướng đến địa chỉ care-of sẽ khụng thể phõn phối được.
Vớ dụ, hỡnh vẽ dưới đõy minh họa việc định tuyến cỏc gúi tin đến và đi từ một nỳt di động đang hoạt động ở ngoài trạm gốc khi mà nỳt di động đó đăng ký với trạm gốc của nú. Trong hỡnh này nỳt di động đang sử dụng một địa chỉ care-of trạm gốc:
+---+ +---+ +---+|home | =======> |foreign| ---> |mobile| |home | =======> |foreign| ---> |mobile|
|agent| | agent | <--- | node | +---+ +---+ +---+ /|\ / | / | / | / | |_ +----+ |host| +----+