Nghiên cứu IP cho mạng 3G

quyết lớp 3.Nó cũng thích hợp với một trong những nguyên lý thiết kế của IP “tuân theo mô hình phân lớp”.Vì lớp IP nói về việc phân phối các gói IP, từ một quan điểm thuần tý lớp IP là một vị trí hợp lý để điều khiển tính di động.Từ một quan điểm trên thực tế , điều đó có nghĩa là các giao thức Internet khác sẽ làm việc hiệu quả hơn.Ví dụ,các kết nối truyền tải và các mức cao hơn được giữ liên lạc một cách liên tục khi đầu cuối di động thay đổi vị trí. Nói chung, điều này đề nghị rằng các giải pháp lớp 3 và đôi khi là lớp 2 là thích hợp cho đầu cuối di động,và các giải pháp lớp ứng dụng thì đôi khi thích hợp cho cá nhân di động. CÁC BỘ ĐỊNH VỊ VÀ CÁC BỘ NHẬN DẠNG: Một trong những ý tưởng về vấn đề tính di động là chúng ta phải có một vài loại phép ánh xạ động giữa một bộ nhận dạng cố định và một bộ định vị thay đổi.Vì vậy để ví dụ ,trong trường hợp DNS tên miền là bộ nhận dạng và địa chỉ IP là bộ định vị .Tương tự,cổng www sẽ có địa chỉ E-mail của người sử dụng như bộ nhận dạng của họ và địa chỉ IP hiện tại của họ như bộ định vị. NHẬN DẠNG ĐỊNH VỊ DNS Tên web site Địa chỉ IP Cổng www Địa chỉ E-mail + password Địa chỉ IP hiện tại của đầu cuối SIP SIP URL Tên bản tin khẩn cấp, địa chỉ e-mail,số điện thoại. IP di động Địa chỉ IP thường trú. Định vị địa chỉ chuyển (hoặc đại lý ngoài địa chỉ chuyển trong Ipv4 di động Di động có thứ bậc Vùng địa chỉ chuyển Liên kết địa chỉ chuyển Ipv6 –BCMP Địa chỉ định tuyến toàn bộ Router truy nhập hiện tại Cellular IP V4: Địa chỉ thường trú IP di động V6: Định vị địa chỉ chuyển . Cổng đi vào mỗi host tại mỗi router. Hawaii Địa chỉ chuyển mạng (CcoA) Cổng đi vào mỗi host tại mỗi router. MER-TORA Địa chỉ định tuyến toàn bộ Định tuyến tiền tố cơ sở +Các cổng đi vào mỗi host tại một vài router. NHẬN DẠNG ĐỊNH VỊ WIP Địa chỉ chuyển mạng (CcoA) Định tuyến tiền tố cơ sở +Các cổng vào mỗi host tại một vài router khi đầu cuối di động di chuyển. IAPP Địa chỉ MAC Các cổng đầu ra của chuyển mạch lớp 2. Bảng IV.1: Tính di động khác nhau ,các giải pháp ánh xạ giữa nhận dạng và định vị. DH Giao Thong Van Tai CS2 - 450 Le Van Viet - Quan 9 - tp.HCM THI ẾT K Ế T ỐT NGHI ỆP NGHI ÊN C ỨU IP CHO 3G GVHD:TH.S V Õ TR Ư ỜNG S ƠN Trang 25 SVTH: NGUY ỄN HO ÀNG NHU Vì tính di động liên quan chặt chẽ đến khái niệm của một bộ nhận dạng,một vài loại khác nhau của bộ nhận dạng có thể xãy ra như sau: · Nhận dạng đầu cuối-đây là địa chỉ phần cứng của card giao diện mạng.Một đầu cuối thực tế có thể có nhiều card. · Nhận dạng thuê bao-đây là một vài thứ mà một nhà cung cấp dịch vụ sử dụng như sự tham chiếu bên trong của chính nó,ví dụ để nó có thể giữ các hồ sơ cho mục đích quãng cáo.Dịch vụ cung cấp có thể tại lớp ứng dụng hoặc lớp mạng. · Nhận dạng người dùng-đây là nhận dạng cá nhân và rõ ràng đây là trung tâm của di động cá nhân.Trong lúc thiết lập cuộc gọi,có thể có một vài phương pháp để kiểm tra nhận dạng người dùng (có lẽ nhập một password) để có thể bắt đầu liên kết với một nhận dạng thuê bao.Nói chung,một nhận dạng người dùng có thể liên kết với một hoặc nhiều nhận dạng thuê bao,hoặc ngược lại. · Nhận dạng phiên-đây là nhận dạng một cuộc gọi thoại qua IP ,phiên bản tin khẩn cấp,phiên HTTP,…Ngược lại 3 bộ nhận dạng khác là cố định,nhận dạng phiên thì không. Vì cá nhân di động thực chất là nói về sự duy trì một ánh xạ giữa một bộ nhận dạng người sử dụng và các bộ nhận dạng đầu cuối hiện tại của nó,ngược đầu cuối di động là nói về duy trì cùng bộ nhận dạng phiên khi đầu cuối di chuyển. Vai trò của địa chỉ IP là gì? Từ viễn cảnh của một mạng IP,vai trò chính của một địa chỉ IP là để hoạt động như một bộ định vị.Nó là một phần thông tin để cho biết giao thức định tuyến IP.Một sự thay đổi vị trí đưa đến một sự thay đổi địa chỉ IP . Tuy nhiên một ứng dụng điển hình hiện nay cũng sử dụng địa chỉ IP như một phần của bộ nhận dạng phiên. Điều này không thành vấn đề trong một mạng Internet cố định-thậm chí nếu đầu cuối nhận được các địa chỉ IP động.Ví dụ mỗi lần nó khởi động lại qua DHCP,cuộc gọi thoại qua IP mới sẽ sử dụng địa chỉ IP mới,nhưng nếu đầu cuối là một thiết bị di động.Chúng ta có một sự xung đột quyền lợi: địa chỉ IP đang hoạt động như một bộ nhận dạng và một bộ định vị-Hàm ý rằng địa chỉ IP sẽ được giữ lại và thay đổi.Các chức năng bị quá tải là một vấn đề mà đầu cuối IP di động cần phải khắc phục.Có 2 phương pháp chính là: v Cấp 2 địa chỉ IP cho đầu cuối di động-Một địa chỉ được lưu cố định (bộ nhận dạng) và một thay đổi (định vị ).Phương pháp này được gọi là đường hầm cơ sở hoặc IP di động cơ sở. v Có một địa chỉ IP (nhận dạng) cộng thêm một giao thức định tuyến mới (giao thức này quản lý các vị trí khác nhau).Phương pháp này gọi là chuyển mỗi host. Một vài ý tưởng có liên quan là: v Ghi lại các ứng dụng để chúng có thể hỗ trợ sự thay đổi địa chỉ IP.Ví dụ,khởi động lại trong một vài phiên bản của FTP,phương pháp này được gọi là khôi phục lớp ứng dụng. v Tương tự ghi lại giao thức truyền tải để chúng hỗ trợ sự thay đổi địa chỉ IP (ví dụ thông qua một tùy chọn TCP mới cho phép một kết nối TCP được nhận dạng bởi một “token” cố định,mà ánh xạ sự thay đổi địa chỉ IP ). v Phát minh một “nhận dạng host mới”.Các kết nối truyền tải sẽ nhận dạng host thay vì địa chỉ IP . DH Giao Thong Van Tai CS2 - 450 Le Van Viet - Quan 9 - tp.HCM THI ẾT K Ế T ỐT NGHI ỆP NGHI ÊN C ỨU IP CHO 3G GVHD:TH.S V Õ TR Ư ỜNG S ƠN Trang 26 SVTH: NGUY ỄN HO ÀNG NHU Một câu hỏi được đặt ra là các ý tưởng này sẽ cho phép chuyển giao không có đường nối được hay không,không chú ý sự giảm chất lượng dịch vụ trong chuyển giao. IV.2 SIP-MỘT GIAO THỨC CHO CÁ NHÂN DI ĐỘNG Phần này xem xét ngắn gọn cách giao thức SIP có thể được sử dụng để cung cấp cho cá nhân di động.Về cơ bản SIP hỗ trợ một liên kết giữa một người sử dụng (SIP URL) và vị trí của người sử dụng.SIP có thể cung cấp cho cá nhân di động tại thời điểm thiết lập cuộc gọi hoặc trong suốt phiên truyền thông. Tại thời điểm thiết lập cuộc gọi-người sử dụng A phải sử dụng một tên khác hoặc số để liên lạc với người sử dụng B,phụ thuộc vào người sử dụng A muốn liên lạc bằng điện thoại,gởi một e-mail,gởi một bản tin khẩn cấp,… SIP cho phép người sử dụng B được liên lạc tại bất kỳ thiết bị cùng tên.Khi người sử dụng A liên lạc với người sử dụng B,bản tin SIP INVITE của người sử dụng A được gởi đến SIP proxy server của người sử dụng B,mà yêu cầu cơ sở dữ liệu định vị,và sau đó gởi INVITE đến thiết bị của người sử dụng B.Người sử dụng B sau đó đáp ứng (SIP OK) từ thiết bị mà chúng muốn sử dụng.Người sử dụng B cũng có thể thông báo các địa chỉ SIP khác cho các mục đích khác. Trong một phiên truyền thông-điều này chứa được một vài nơi giữa cá nhân và đầu cuối di động và nói đến khả năng của một người sử dụng duy trì một phiên trong khi thay đổi các đầu cuối.Nó đôi khi được gọi là dịch vụ di động.Ví dụ,người sử dụng A muốn chuyển một cuộc gọi mà bắt đầu trên điện thoại di động của họ đến PC (Personal Computer) khi họ liên lạc với cơ quan,hoặc họ có thể chuyển phần video của một cuộc gọi đến một máy chiếu chất lượng cao.Các kỹ thuật SIP chính để đạt được phiên di động là chuyển rõ ràng phiên đến một đích mới sử dụng bản tin yêu cầu REFER Hình IV.2:Sử dụng bản tin SIP REFER cho tính di động lớp ứng dụng (người sử dụng A di chuyển đến đầu cuối mới). REFER yêu cầu người sử dụng B gởi lại INVITE tại địa chỉ của người sử dung A ,nhận dạng cuộc gọi bao gồm vì người sử dụng A biết rằng đây không phải là một INVITE Đầu cuối người sử dụng A cũ Đầu cuối người sử dụng A mới Người sử dụng B 1.REFER đầu cuối người sử dụng A mới 5.BYE 3.OK 2.INVITE:người sử dụng đầu cuối A mới 4.ACK DH Giao Thong Van Tai CS2 - 450 Le Van Viet - Quan 9 - tp.HCM THI ẾT K Ế T ỐT NGHI ỆP NGHI ÊN C ỨU IP CHO 3G GVHD:TH.S V Õ TR Ư ỜNG S ƠN Trang 27 SVTH: NGUY ỄN HO ÀNG NHU mới.Hoặc người sử dụng A có thể gởi bản tin REFER đến đầu cuối mới của họ và sau đó nó gởi lại INVITE đến người sử dụng B. IV.3 GIỚI THIỆU ĐẦU CUỐI DI ĐỘNG Phần này xem xét ngắn gọn sự khác nhau quan trọng giữa đầu cuối macromobility và micromobility.Phần tiếp theo sẽ xem xét một vài phương pháp đặc trưng và các giao thức cho macromobility (đặc biệt là IP di động,ngoài ra cũng xem xét ngắn gọn khả năng ứng dụng của giao thức SIP cho đầu cuối di động) và micromobility (đặc biệt là các giao thức tunnel-based của IP di động có thứ bậc và IP di động nhanh,và giao thức chuyển mỗi host cho cellular IP ,Hawaii và MER-TORA).Sau đó sẽ so sánh các giao thức micromobility khác nhau. Công việc cơ bản của các giao thức đầu cuối di động là bảo đảm các gói duy trì sự phân phối đến đầu cuối di động,bất chấp hoạt động của nó là đang kết nối thông qua một router khác đến mạng.Các yêu cầu chính đối với các giao thức này là : v Tính hiệu quả-kể cả các phiên thời gian thực v Độ tin cậy-đối với các mạng lớn với nhiều đầu cuối di động. v Tính cường tráng-để đối phó với việc mất thông điệp. IV.3.1 MICROMOBILITY ĐỐI VỚI MACROMOBILITY Hình IV.3: Macromobility và micromobility DH Giao Thong Van Tai CS2 - 450 Le Van Viet - Quan 9 - tp.HCM THI ẾT K Ế T ỐT NGHI ỆP NGHI ÊN C ỨU IP CHO 3G GVHD:TH.S V Õ TR Ư ỜNG S ƠN Trang 28 SVTH: NGUY ỄN HO ÀNG NHU Hầu hết mọi người đã đồng ý rằng đầu cuối di động IP có thể bị gián đoạn thông tin bởi 2 phần bổ sung:macromobility và micromobility –và điều này cần có 2 sự giải quyết khác nhau.Các từ này nói chung thường được sử dụng với nghĩa đơn giản là “di động qua một vùng rộng lớn” và “di động qua một vùng nhỏ”.Nó có vẽ hơi xa lạ vì các định nghĩa không rõ ràng.Trên thực tế,sự khác nhau quan trọng là giữa đầu cuối di động đến một vùng quản lý mới (AD) và trong cùng một vùng quản lý (AD) .Ví dụ,một đầu cuối di động có thể di chuyển quanh một mạng không dây của một trường đại học hoặc một công ty nào đó,chuyển giao từ trạm gốc của một mạng LAN không dây đến trạm gốc khác của mạng khác,và sau đó đến một mạng di động công cộng.Các trường hợp chuyển giao này khác nhau đáng kể,bởi vì một inter-AD chuyển giao hàm ý rằng: v Host di động cần phải được nhận thực lại,bởi vì mối quan hệ bảo mật /độ tin cậy là yếu hơn nhiều giữa các AD so với trong một AD. v Chế độ tính cước cho người sử dụng , độ ưu tiên và cách giải quyết chất lượng dịch vụ tất cả đều đã thay đổi. v Một địa chỉ IP khác phải được sử dụng (bởi vì các địa chỉ IP được sở hữu bởi AD),ngược lại nó có thể hoặc không thể thực hiện một chuyển giao Intra-AD (Nó phụ thuộc vào giao thức micromobility đặc trưng). v Các vấn đề như tốc độ và sự thực thi chuyển giao là ít có liên quan, đơn giản bởi vì sự chuyển giao sẽ ít xãy ra hơn . v Không có sự bảo đảm tính di động trong một AD mới,bởi vì các giao thức đang chạy là không đảm bảo,và do đó một chuyển giao Inter-AD phải tin vào các giao thức mà có thể tồn tại bên ngoài 2 AD có liên quan. Do đó đã có sự đề nghị rằng cần phải có 2 giao thức bổ sung cần được sử dụng :Một giải quyết vấn đề macromobility và một giải quyết vấn đề micromobility. Tuy nhiên,vì sẽ được thảo luận sau,các giao thức micromobility thừa nhận hoàn toàn tính di động là bên trong một mạng truy nhập (đúng hơn là bên trong một vùng quản lý nào đó).Các thuật ngữ được sử dụng là: Một mạng thâm nhập (AN:Access Network) là một mạng với môt số các router truy nhập,các Gateway và các router khác. Một router thâm nhập (AR:Access Router) là router để đầu cuối di động được kết nối.Nó đặt tại rìa của một mạng thâm nhập.Nó là một trạm gốc IP. Một Gateway của mạng thâm nhập (Access Network’s Gateway:ANG) là nơi mà kết nối mạng thâm nhập đến mạng Internet rộng hơn. Các router khác có thể là các thiết bị chuẩn hoặc có các chức năng phụ trợ để hỗ trợ IP micromobility hoặc chất lượng dịch vụ. Mạng thâm nhập và vùng quản lý có thể liên lạc với nhau,nhưng chúng cũng có thể không thể liên lạc. IV.4 IP DI ĐỘNG -MỘT ĐẦU GIẢI PHÁP CHO ĐẦU CUỐI MACROMOBILITY IV.4.1 NGUYÊN TẮC CHUNG CỦA IP DI ĐỘNG Một đề nghị quan trọng cho điều khiển các chuyển giao macromobility là IP di động.IP di động đã được triển khai nhiều năm nay bởi IETF.Khởi đầu là Ipv4 và bây giờ là Ipv6.Tuy nhiên,mặc dù đã tồn tại trong nhiều năm và đang được sử dụng như một giải pháp ngắn hạn,nó vẫn rất hạn chế về mặt triển khai thương mại(lý do sẽ được thảo luận sau) . DH Giao Thong Van Tai CS2 - 450 Le Van Viet - Quan 9 - tp.HCM THI ẾT K Ế T ỐT NGHI ỆP NGHI ÊN C ỨU IP CHO 3G GVHD:TH.S V Õ TR Ư ỜNG S ƠN Trang 29 SVTH: NGUY ỄN HO ÀNG NHU Trong IP di động,một host di động luôn luôn được nhận dạng bởi địa chỉ thường trú của nó,bất chấp vị trí hiện tại của nó tham gia vào Internet.Trong khi vị trí của nó cách xa mạng thường trú của nó,một đầu cuối di động cũng có địa chỉ khác,gọi là “địa chỉ chuyển”(CoA:Care-of Address), được liên kết với vị trí hiện tại của đầu cuối di động.IP di động giải quyết vấn đề tính di động bằng cách lưu giữ một ánh xạ động giữa địa chỉ IP thường trú,mà hoạt động như bộ nhận dạng cố định của nó,và địa chỉ chuyển mạng ,mà hoạt động như bộ định vị tạm thời của nó. Thực thể có chức năng chủ yếu trong IP di động là đại lý thường trú, đây là một router đặc biệt nhất để duy trì ánh xạ giữa địa chỉ thường trú của đầu cuối di động và địa chỉ chuyển mạng.Mỗi lần đầu cuối di động di chuyển đến một mạng con mới (điển hình, điều này có nghĩa là nó di chuyển đến một Router thâm nhập mới ).Nó đạt được một địa chỉ chuyển mạng mới và đăng ký nó với đại lý thường trú.IP di động có nghĩa là một correspondent host có thể luôn luôn gởi các gói đến đầu cuối di động :correspondent đề địa chỉ chúng đến địa chỉ thường trú của đầu cuối di động ,vì các gói được định tuyến đến liên kết thường trú -ở đó đại lý thường trú chặn chúng và sử dụng sự đóng gói IP trong IP để chuyển ngầm chúng đến địa chỉ chuyển mạng của đầu cuối di động (Nói cách khác , đại lý thường trú tạo một gói mới ,với phần header mới chứa địa chỉ chuyển mạng và phần dữ liệu mới ,bao gồm luôn cả toàn bộ gói ban đầu,kể cả phần header ban đầu).Tại đầu cuối khác của đường ngầm,gói ban đầu có thể được trích ra bằng cách bỏ ra phần header ngoài cùng(điều này còn được gọi là giải đóng gói) DH Giao Thong Van Tai CS2 - 450 Le Van Viet - Quan 9 - tp.HCM THI ẾT K Ế T ỐT NGHI ỆP NGHI ÊN C ỨU IP CHO 3G GVHD:TH.S V Õ TR Ư ỜNG S ƠN Trang 30 SVTH: NGUY ỄN HO ÀNG NHU Hình IV.4: IP di động-tam giác đăng ký và định tuyến. Đại lý thường trú Vị trí thường trú của Node di động Mạng (con) thường trú Node di động Mạng (con) ngoài Nút di động tương ứng Sự đóng gói IP trong IP Datagram từ node tương ứng đi qua đại lý thường trú Datagram từ Node di động được định tuyến trực tiếp đến Node tương ứng-thường là định tuyến IP DH Giao Thong Van Tai CS2 - 450 Le Van Viet - Quan 9 - tp.HCM THI ẾT K Ế T ỐT NGHI ỆP NGHI ÊN C ỨU IP CHO 3G GVHD:TH.S V Õ TR Ư ỜNG S ƠN Trang 31 SVTH: NGUY ỄN HO ÀNG NHU Hình IV.5:Sự đóng gói gói IP Header IP mới: Địa chỉ nguồn=địa chỉ của đại lý thường trú Địa chỉ đích=địa chỉ chuyển mạng của Node di động Giao thức= IP trong IP Header IP ban đầu : Địa chỉ nguồn=địa chỉ của Node correspondent di động tương ứng Địa chỉ đích=địa chỉ thường trú của Node di động Gói IP ban đầu Vùng của gói IP mới chứa luôn cả gói IP ban đầu DH Giao Thong Van Tai CS2 - 450 Le Van Viet - Quan 9 - tp.HCM THI ẾT K Ế T ỐT NGHI ỆP NGHI ÊN C ỨU IP CHO 3G GVHD:TH.S V Õ TR Ư ỜNG S ƠN Trang 32 SVTH: NGUY ỄN HO ÀNG NHU Hình IV.6:Tối ưu hoá định tuyến Chú ý rằng IP di động chỉ liên quan đến lưu lượng của đầu cuối di động-theo hướng ngược lại,các gói được gởi trực tiếp đến host tương ứng,mà được giả định là ở nơi thường trú. Hai đặc tính chủ yếu của IP di động là: Ø Nó trong suốt với các ứng dụng.Chúng có thể tiếp tục sử dụng cùng địa chỉ IP.Bởi vì đại lý thường trú định tuyến trong suốt đến địa chỉ chuyển mạng hiện tại của đầu cuối di động. Ø Nó trong suốt với mạng.Giao thức định tuyến chuẩn của mạng tiếp tục được sử dụng .Chỉ có các đầu cuối di động và đại lý thường trú biết về sự giới thiệu của IP di động-các router khác không bị ảnh hưởng bởi nó. IV.4.2 IPV4 DI ĐỘNG CÁC THỰC THỂ: Ipv4 bao gồm 3 thành phần:Node di động (Mobile Node), đại lý thường trú (Home Agent) và đại lý ngoài (Foreign Agent).Một Node mà di chuyển từ mạng con này tới mạng con khác được gọi là Node di động và địa chỉ IP của nó được gọi là địa chỉ thường trú.Một Node tương ứng (Correspondent Node) là một host mà Node di động đang kết nối thông tin ,trên Internet. Mạng con mà sở hữu địa chỉ thường trú được gọi là mạng thường trú và thực thể định tuyến trên mạng thường trú này để thực hiện công việc chuyển các gói đến Node di động được gọi là đại lý thường trú. Khi Node di động di chuyển đến mạng con khác,mạng con mới này được gọi là mạng ngoài.Thực thể định tuyến nhận các gói đại diện cho Node di động trên mạng ngoài được gọi là đại lý ngoài. Vị trí thường trú của Node di động Mạng (con) thường trú Node di động Mạng (con) ngoài Đại lý thường trú Node di động tương ứng Tối ưu hoá định tuyến cập nhật liên kết(v6) Tối ưu hoá định tuyến cập nhật liên kết (v4) Đóng gói IP trong IP Datagram được định tuyến trực tiếp từ CN đến MN DH Giao Thong Van Tai CS2 - 450 Le Van Viet - Quan 9 - tp.HCM THI ẾT K Ế T ỐT NGHI ỆP NGHI ÊN C ỨU IP CHO 3G GVHD:TH.S V Õ TR Ư ỜNG S ƠN Trang 33 SVTH: NGUY ỄN HO ÀNG NHU Đại lý ngoài hoạt động như một bộ định tuyến để Node di động đi qua.Một bộ định tuyến là một thiết bị (phần cứng hoặc phần mềm) để xác định vị trí mạng kế tiếp , để một gói dữ liệu mạng sẽ được chuyển đến ,theo hướng đích của nó.Một bộ định tuyến được kết nối với ít nhất 2 mạng và quyết định đường nào để gởi gói thông tin. Vì có sự hoạt động của các thực thể IP này ,do đó không cần bất cứ sự thay đổi trong các phần của Internet kể cả router hoặc các hệ thống khác như hệ thống DNS. NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG: Có 3 giai đoạn trong cách hoạt động của IP di động : Ø Tìm ra đại lý: điều này nói đến cách thức một Node di động tìm ra một đại lý di động (đại lý thường trú hoặc đại lý ngoài) trên một mạng ngoài. Ø Đăng ký: điều này nói đến cách thức một Node di động đăng ký vị trí của nó trên một mạng ngoài với đại lý thường trú để định tuyến IP di động và phân phối các gói dịch vụ. Ø Định tuyến và phân phối các gói: điều này cho biết cách thức các gói được định tuyến từ một Node di động đến một host tương ứng và ngược lại. TÌM RA ĐẠI LÝ: Khi một Node di động tham gia vào một mạng , đầu tiên nó xác định nó đang ở trong mạng thường trú của nó hay ở mạng ngoài. Để xác định điều này nó lắng nghe một bản tin quãng bá nội bộ từ đại lý thường trú hoặc đại lý ngoài.Bản tin này được gọi là thông báo đại lý. Hoặc nó có thể yêu cầu một thông báo đại lý bằng cách quãng bá một bản tin yêu cầu đại lý .Các bản tin này về cơ bản là sử mở rộng của bản tin phát hiện Router ICMP. Hình IV.7:Cấu trúc IPV4 di động DH Giao Thong Van Tai CS2 - 450 Le Van Viet - Quan 9 - tp.HCM THI ẾT K Ế T ỐT NGHI ỆP NGHI ÊN C ỨU IP CHO 3G GVHD:TH.S V Õ TR Ư ỜNG S ƠN Trang 34 SVTH: NGUY ỄN HO ÀNG NHU Hình IV.8:Báo hiệu tìm đại lý IP di động ĐĂNG KÝ: Khi một Node di động đang thâm nhập một mạng ngoài-được phát hiện bởi Node di động thông qua thủ tục phát hiện đại lý.Node di động phải đăng ký với đại lý ngoài. Sự đăng ký cho đại lý ngoài biết sự có mặt của Node di động đang yêu cầu định tuyến dịch vụ trên mạng con của nó.Sự đăng ký cũng cho đại lý thường trú biết vị trí hiện tại (mạng con) và địa chỉ chuyển mạng của Node di động. Địa chỉ chuyển mạng nói đến một địa chỉ nội bộ mạng ngoài mà Node di động hiện tại đang truy nhập. Địa chỉ này sử dụng thông qua định tuyến IP thông thường.Nó có thể là địa chỉ của đại lý ngoài hoặc địa chỉ động được cấp cho Node di động. Để đăng ký,Node di động gởi một bản tin yêu cầu đăng ký (RRQ:Registration Request Message) đến đại lý ngoài.RRQ là một bản tin UDP gởi đến cổng 434 . Đại lý ngoài xử lý bản tin và chuyển nó đến đại lý thường trú . Để nhận một RRQ hợp lệ, đại lý thường trú tạo một liên kết di động (hoặc cập nhật một liên kết đang tồn tại) để ghép địa chỉ thường trú Node di động với địa chỉ chuyển mạng hiện tại. Đại lý thường trú gởi một đáp ứng đăng ký (RRP:Registration Reply) với một mã cho biết đăng ký đã thành công đến đại lý ngoài. Đại lý ngoài gởi RRP đến Node di động . Node Di động Đại lý ngoài Sự yêu cầu đại lý Thông báo đại lý Node Di động Đại lý ngoài Đại lý thường trú Yêu cầu đăng ký Yêu cầu đăng ký Đáp ứng đăng ký Đáp ứng đăng ký DH Giao Thong Van Tai CS2 - 450 Le Van Viet - Quan 9 - tp.HCM THI ẾT K Ế T ỐT NGHI ỆP NGHI ÊN C ỨU IP CHO 3G GVHD:TH.S V Õ TR Ư ỜNG S ƠN Trang 35 SVTH: NGUY ỄN HO ÀNG NHU Hình IV.9:Báo hiệu đăng ký IP di động ĐỊNH TUYẾN VÀ PHÂN PHÁT GÓI: Khi đã đăng ký thành công, đại lý thường trú thiết lập một “tunnel” IP giữa nó và địa chỉ chuyển mạng cho biết trong RRP. Địa chỉ này thường là địa chỉ của đại lý ngoài. “Tunnel” này được sử dụng để đóng gói và chuyển các gói IP, đã được dành trước cho Node di động đến mạng ngoài qua Internet. Đại lý ngoài giải đóng gói các gói và định tuyến chúng đến Node di động bằng một router cố định. Để ngăn chặn các gói dành riêng cho Node di động , đại lý thường trú thực hiện các thủ tục Proxy ARP . Các gói từ host di động đến host đích (Node tương ứng ) có thể được định tuyến trực tiếp dùng đường vòng đại lý thường trú như địa chỉ IP đích .Kết quả này trong một tam giác định tuyến lưu lượng giữa Node di động,Node tương ứng và đại lý thường trú .Gởi các gói từ Node di động đến Node tương ứng được định tuyến trực tiếp,trong khi gởi các gói từ Node tương ứng đến Node di động được định tuyến qua đại lý thường trú . Ngoài ra,khi một Node di động thay đổi vị trí của nó,nó có thể đăng ký với một đại lý ngoài mới dù lưu lượng hướng từ đại lý thường trú đến đại lý ngoài “cũ” sẽ bị mất cho đến khi Node di động mới được đăng ký vị trí của nó . Trong một vài trường hợp như các router có chức năng lọc đầu vào,các gói của địa chỉ đích không phù hợp với mạng con nguồn (Như một Node di động tham gia một mạng ngoài) bị chặn lại .Trong trường hợp này Node di động bắt buộc phải yêu cầu “tunnelling”ngược . “Tunnelling” ngược nói đến “tunnelling” bởi đại lý ngoài đến đại lý thường trú của tất cả các gói của Node di động.Các gói do đó được “tunneled” đến mạng thường trú và sau đó được định tuyến đến Node tương ứng. TAM GIÁC ĐỊNH TUYẾN VÀ TỐI ƯU HOÁ ĐỊNH TUYẾN: Tất cả các gói từ Node tương ứng (CN) đi qua HA đến MN .Tam giác định tuyến này có thể không hiệu quả.Hãy tưởng tượng,một du khách từ Úc đang liên lạc với một vài người bạn ở Anh trong cùng cơ quan.Một tuỳ chọn mở rộng cho MIP được gọi là tối ưu hoá định tuyến cho phép một CN gởi các gói trực tiếp đến MN.Nó hoạt động bằng cách HA gởi cập nhật liên kết đến CN,trong đáp ứng Node di động báo trước hoặc Node tương ứng yêu cầu.Tuy nhiên,tối ưu hoá định tuyến yêu cầu một cập nhật đến ngăn giao thức của CN (vì nó có thể lưu địa chỉ chuyển mạng của Node di động và thực hiện đóng gói) và nó có thể không hiệu quả trong một vài trường hợp. Hơn nữa tam giác định tuyến của IP di động thường là nguyên nhân datagram đến Node di động được định tuyến dọc theo các đường lâu hơn tối ưu (phải qua đại lý thường trú).Sự định tuyến gián tiếp này dẫn đến trễ phân phối các datagram đến các Node di động và đặt một gánh nặng không cần thiết lên các mạng và các router dọc theo các đường của chúng qua Internet. IPV4 di động tối ưu hoá định tuyến định nghĩa sự mở rộng hoạt động của giao thức IP di động cơ sở để cho phép các Node tương ứng duy trì một liên kết đến một hoặc nhiều Node di động.Tối ưu hoá định tuyến cũng cho phép một phương tiện để đại lý ngoài của trước của Node di động thông báo tin cậy các liên kết di động mới của Node di động,cho phép các datagram đang đi đến đại lý ngoài trước của Node di động được chuyển đến địa chỉ chuyển mạng mới của nó.Thông báo này cũng cho phép bất cứ tài nguyên nào được sử dụng bởi Node di động tại đại lý ngoài trước ( Như các kênh vô tuyến dành riêng) được giải phóng ngay lập tức. DH Giao Thong Van Tai CS2 - 450 Le Van Viet - Quan 9 - tp.HCM THI ẾT K Ế T ỐT NGHI ỆP NGHI ÊN C ỨU IP CHO 3G GVHD:TH.S V Õ TR Ư ỜNG S ƠN Trang 36 SVTH: NGUY ỄN HO ÀNG NHU “TUNNELLING” NGƯỢC: IPV4 có thể mất chất lượng do vấn đề bức tường lửa (hoặc tổng quát hơn,một router mà thực hiện lọc đầu vào.Một Node di động sử dụng địa chỉ thường trú của nó như địa chỉ nguồn của nó,nhưng một bức tường lửa cho rằng tất cả các gói trong mạng của nó sử dụng một dạng topo địa chỉ nguồn chính xác(Ví dụ sử dụng cùng tiền tố mạng ) và do đó sẽ loại bỏ các gói từ Node di động. Để khắc