CHƯƠNG IV: IP DI ĐỘNG
IV.5.2 IP DI ĐỘNG-CÁC GIAO THỨC CƠ SỞ
CÁC SƠĐỒĐẠI LÝ DI ĐỘNG NỘI BỘ:
Các giao thức này đưa ra một đại lý di động nội bộ,giống như một router chuyên dụng về cơ bản hoạt động như một proxy nội bộ cho đại lý thường trú.Khi đầu cuối di động di chuyển,nó thường chuyển giao giữa 2 router trong cùng một đại lý di động nội bộ,vì vậy nó chỉ
cần cho đại lý di động này biết, đại lý thường trú và node tương ứng vẫn không biết có sự di chuyển.Có 2 lợi ích đạt được ở đây là:
Giảm được số lượng báo hiệu-có ít thông điệp hơn (chỉ có cập nhật nội bộ, đúng hơn là chỉ có báo hiệu đến đại lý thường trú-định tuyến tối ưu-và một báo hiệu đến node tương ứng) và các bản tin được truyền đi khoảng cách ngắn hơn.
Giảm được số lượng chuyển giao-bởi vì cập nhật chỉ phải gởi đến đại lý di động nội bộ. Phương pháp cơ bản cũng giống như chuẩn địa chỉ thường trú và địa chỉ chuyển mạng, đầu cuối di động phải có thêm một địa chỉ chuyển mạng (CoA) để liên kết với đại lý di động nội bộ, đại lý thường trú biết đại lý di động nội bộ nào đầu cuối di động đang ở đó,ngược lại đại lý di động có thể chuyển ngầm các gói đến các router thâm nhập phù hợp.Một host tương ứng gởi các gói của nó đến đại lý thường trú hoặc đại lý di động nội bộ sau khi tối ưu hoá định tuyến.
Phương pháp này cũng được đề nghị rằng có thể là các đại lý di động nội bộ có thứ bậc để các gói sẽ chuyển ngầm liên tục từ một đại lý đến đại lý kế tiếp.
ĐĂNG KÝ VÙNG CHO Ipv4 DI ĐỘNG:
Đăng ký vùng giới thiệu một đại lý cổng ngoài (GFA:Gateway Foreign Agent) và các đại lý vùng ngoài tuỳ chọn. Đầu cuối di động có thể sử dụng địa chỉ chuyển mạng cùng vị trí hoặc địa chỉ chuyển mạng đại lý ngoài. Địa chỉ này được gọi là “CoA nội bộ” và được đăng ký với GFA,ngược lại địa chỉ của GFA được đăng ký với đại lý thường trú như địa chỉ CoA của đầu cuối di động.
Đại lý ngoài có các cờ có giá trị “1” trong thông báo của nó, để cho biết rằng đăng ký vùng đang hoạt động trong mạng thâm nhập,thông báo cho biết địa chỉ của GFA cũng như địa chỉ của FA.
Hai loại bản tin mới được đưa ra:yêu cầu đăng ký vùng và đáp ứng đăng ký vùng.Các bản tin này cũng như đối với MIPv4 thông thường ,nhưng được sử dụng cho đăng ký vùng với GFA.
ĐĂNG KÝ THƯỜNG TRÚ:
Khi đầu cuối di động thay đổi GFA hoặc hoặc di chuyển đến một mạng thâm nhập mới,nó thực hiện một đăng ký thường trú. Điều này bao gồm gởi một yêu cầu đăng ký MIPv4 đến GFA với vùng địa chỉ chuyển mạng bằng với địa chỉ GFA,và với địa chỉ CoA của đầu cuối di động bao gồm trong đại lý ngoài thứ bậc mở rộng.GFA cập nhật danh sách du khách của nó và sau đó gởi các yêu cầu đăng ký đến đại lý thường trú.
YÊU CẦU ĐĂNG KÝ VÙNG:
Khi đầu cuối di động di chuyển đến một FA mới nhưng vẫn trong cùng một GFA,nó thực hiện một đăng ký vùng. Điều này bao gồm gởi một yêu cầu đăng ký vùng đến GFA để cho GFA biết địa chỉ CoA nội bộ mới của nó,GFA không cho đại lý thường trú biết.Nếu các GFA đang được sử dụng,có thêm một sự rắc rối, đó là có thể các đường ngầm có hướng đi sai nếu đầu cuối di động di chuyển trở lại FA trước.Giải pháp là giải toả đăng ký dứt khoát các lối vào cũ bằng cách gởi một bản tin cập nhật liên kết với thời gian sống bằng “0” đến địa chỉ CoA trước của đầu cuối di động.
Do đó sau khi bắt đầu đăng ký thường trú với đại lý thường trú,tiếp theo các đăng ký di động có thể khoang vùng trong mạng thâm nhập.
Điều này tương tự như đăng ký vùng,sự khác nhau chủ yếu là các thuật ngữ -Ví dụ, đại lý di động nội bộ thì được gọi là MAP (Mobility Anchor Point).Có 2 chế độ hoạt động.
Trong chế độ cơ bản IP di động có thứ bậc,một đầu cuối di động đạt được địa chỉ chuyển mạng (CoA) của nó (được gọi là một địa chỉ CoA vùng ,RCoA) thông qua chuẩn cấu hình tự động không trạng thái địa chỉ (Nó bao gồm tiền tố mạng con của MAP cộng với bộ nhận dạng giao diện của đầu cuối di động ). Đây là địa chỉ định tuyến toàn cầu để đại lý thường trú (và các node tương ứng,sau đó là tối ưu hoá định tuyến) định tuyến,nói cách khác RCoA, định tuyến các gói đến MAP của đầu cuối di động. Để định tuyến các gói đến các đường còn lại,mỗi lần đầu cuối di động di chuyển nó gởi đến MAP một cập nhật liên kết với địa chỉ chuyển mạng trên liên kết mới của nó (LCoA : on-link Care-of Address).
Đầu cuối di động cần phát hiện các MAP gần nó.Một giải pháp là MAP gởi đi một thông báo router MAP (Đây là một thông báo router thường xuyên với phần mở rộng chứa địa chỉ toàn cục của MAP).Các bản tin này được truyền bá qua mạng thâm nhập cho đến khi nó đến được các router thâm nhập mà phát nó qua môi trường vô tuyến.Vì vậy một đầu cuối di động có thể lắng nghe các thông báo và cập nhật khi chúng di chuyển đến một vùng mới của MAP, đầu cuối di động sau đó có thể đạt được một RCoA mới và các cập nhật liên kết MIPv6 thường xuyên đến đại lý thường trú của nó và các Node tương ứng.Hơn nữa các phần mở rộng có thể cho biết “độ ưu tiên” của MAP,và số hop đến MAP. Đặc tính mới nhất là nó có thể cho phép đầu cuối di động lựa chọn một MAP ở xa nếu nó đang di chuyển với tốc độ cực nhanh, để giảm tần số cập nhật vào MAP và một MAP gần nếu nó đang liên lạc với một node tương ứng như đề xuất trong hình:
CÁC SƠĐỒ CƠ BẢN-IP DI ĐỘNG “ NHANH VÀ PHẲNG”:
Phần này sẽ giới thiệu các phương pháp đặc trưng để có thể thực hiện chuyển giao “phẳng hơn” (các gói không bị mất) và nhanh hơn ( Các gói đến đầu cuối di động với độ trễ nhỏ hơn).Không giống như các kỹ thuật di động nội bộ ở trên,các phương pháp này không liên quan đến việc giảm tải báo hiệu.
Các phương pháp cơ bản có thể được sử dụng như sau:
Hai địa chỉ chuyển mạng (CoA):
Trên thực tế đây là một đặc tính của IP di động,và ứng dụng nếu đầu cuối di động có khả năng lắng nghe 2 liên kết cùng một lúc (thiết lập trước khi ngắt).Với điều kiện là một đầu cuối di động được phép giữ địa chỉ chuyển mạng cũ của nó trong một khoảng thời gian ngắn sau chuyển giao,nó có thể chấp nhận các gói đến từ các liên kết cũ hoặc mới. Điều này có nghĩa là khi một đầu cuối di động thực hiện chuyển giao,các gói mà đã được gởi trước khi cập nhật liên kết đến đại lý thường trú (đến địa chỉ chuyển mạng cũ) sẽ vẫn liên kết với đầu cuối di động và được thừa nhận bởi nó.
Các sơ đồ “IP di động nhanh” mới mở rộng ý tưởng này để ngắt kết nối trước khi chuyển giao.Một đầu cuối di động có thể thiết lập CoA mới của nó trong khi vẫn tham gia vào router thâm nhập cũ. Điều này làm tăng tốc độ xử lý đăng ký khi đầu cuối di động di chuyển đến router thâm nhập mới.
Liên kết đồng thời và “packet Bi-casting”:
Đây là một đặc tính tuỳ chọn trong MIPv4.Một đầu cuối di động đặt cờ “S” trong yêu cầu đăng ký của nó và đại lý thường trú hiểu điều này như một yêu cầu để giữ lại các liên kết di động trước đó ,cũng như thêm vào liên kết mới ( Vì “S” cho biết liên kết đồng thời).Các gói
đến sau từ một node tương ứng có thể được sao lại (“bi-casted”) bởi đại lý thường trú,với mỗi bản copy gởi đến một CoA.
Đường ngầm tạm thời:
Đây là một đặc tính tuỳ chọn khác của IP di động mà các sơ đồ “IP di động nhanh” được đề xuất mở rộng. Ý tưởng cơ bản là thiết lập một đường ngầm tạm thời từ CoA trước đến CoA mới.Do đó các gói đến từ các node tương ứng mà chưa được cho biết CoA mới sẽ được chuyển đến đầu cuối di động.Trong MIPv6,giải pháp đó là trong khi tại điểm tham gia mạng cũ của nó, đầu cuối di động phát hiện (từ các thông báo router) một router nội bộ mà có khả năng hoạt động như một đại lý thường trú.Bây giờ khi đầu cuối di động kết nối với một liên kết mới và nhận CoA mới của nó,nó gởi một cập nhật liên kết đến router này với một vùng thiết lập đặc biệt (bit đăng ký thường trú) để yêu cầu router hoạt động như một đại lý thường trú tạm thời sau đó nó có thể chặn địa chỉ các gói đến CoA cũ và chuyển ngầm chúng đến đầu cuối di động tại CoA mới của nó.Giống ý tưởng đã được thấy trong phần mở rộng tối ưu hoá định tuyến của Ipv4 di động. Đầu cuối di động thêm vào một khai báo đại lý ngoài trước vào cập nhật liên kết của nó, điều này là lý do FA mới gởi gởi một cập nhật liên kết đến FA trước, để thiết lập một đường ngầm giữa FA trước và CoA mới ( Một FA cho biết rằng nó có hỗ trợ chuyển gói bằng cách thiết lập cờ “S” trong thông báo đại lý của nó . Ở đây “S” được sử dụng cho chuyển giao phẳng).
Chuyển giao nhanh cho MIPv6:
Ý tưởng chính của giao thức này là đầu cuối di động biết trước router thâm nhập nào kế tiếp phù hợp trước khi nó chuyển giao đến đó.Ví dụ, đến từ việc đo công suất hoặc tỷ số tín hiệu trên nhiễu hoặc biết sự di chuyển của một đầu cuối di động.Vì vậy một vài hoạt động có thể thực hiện trước khi chuyển giao-nếu có yêu cầu,chuyển giao có thể bắt đầu trước khi node di động có kết nối với router thâm nhập mới.Phương pháp này tương tự như các mạng tế bào hiện tại, ở đây đầu cuối di động thông báo cường độ tín hiệu từ các trạm gốc gần,do đó cho phép mạng có kế hoạch chuyển giao.
Các ý tưởng cơ bản là:
Ø Cho phép node di động định dạng một CoA mới trước khi nó di chuyển đến router thâm nhập mới ,vì vậy nó có thể sử dụng CoA mới ngay khi nó kết nối với router thâm nhập mới. Điều này loại trừ được trễ trong IP di động từ xử lý đăng ký,mà chỉ có thể bắt đầu kết nối sau khi chuyển giao lớp 2 đến router thâm nhập mới được hoàn tất.Có một giả định ngầm rằng đầu cuối di động chỉ có khả năng kết nối với một AR riêng biệt ,ngắt trước khi thiết lập,nếu không thì đặc tính đầu cuối di động ở trên (2 CoA) có thể được sử dụng.
Ø Bảo đảm rằng các gói không bị mất trong khi chuyển giao bằng cách thiết lập một đường ngầm tạm thời giữa AR cũ và mới
Chuyển giao nhanh cho MIPv4:
Chuyển giao nhanh cũng được xem xét cho MIPv4.Hiện tại có nhiều sự khác biệt so với chuyển giao nhanh MIPv6 và trên thực tế MIPv4 nhanh hiện tại bao gồm 2 kỹ thuật khác nhau được gọi là “Pre-registration” và “Post-registration”.
Phương pháp “Pre-registration” có cùng ý tưởng như MIPv6 nhanh ở trên,bởi vì một thông báo proxy router từ đại lý ngoài cũ được sử dụng để cho node di động biết đại lý ngoài mới sắp tới.
Phương pháp “post-registration” thì hơi khác.Nó giống IP di động thông thường hơn,bởi vì không có sự thiết lập đăng ký node di động với FA mới cho đến sau khi đầu cuối di động có một thiết lập liên kết lớp 2 với nó.Thay vào đó,một vài phần khởi đầu lớp 2 là do mạng để thiết lập một “bi-directional edge tunnel” (BET) giữa các FA cũ và mới .FA cũ “bicast” các gói đến FA mới,vì vậy khi đầu cuối di động thiết một kết nối lớp 2 với FA mới,ngay lập tức nó thu được các gói đường xuống của nó.Nó cũng gởi các gói ngay lập tức -vẫn sử dụng địa chỉ chuyển mạng cũ của nó như địa chỉ nguồn-bởi vì FA mới chuyển ngầm các gói đến FA cũ , ở đây các gói được giải đóng gói và chuyển đi,nếu không đặt đường ngầm,FA mới có thể lọc các gói bởi vì địa chỉ nguồn là không rõ ràng.Trong lúc đó đầu cuối di động đang nhàn rỗi ,nó sử dụng chuẩn IP di động để đăng ký CoA mới,rồi sau đó dĩ nhiên nó cần báo cho FA cũ dừng “Bicasting” và giải phóng đường ngầm.