Мобильный IP-адрес

Mobile IP (или MIP ) — это стандартный протокол связи Internet Engineering Task Force (IETF) , который позволяет пользователям мобильных устройств перемещаться из одной сети в другую, сохраняя постоянный IP-адрес. Mobile IP для IPv4 описан в IETF RFC 5944, а расширения определены в IETF RFC 4721. Mobile IPv6 , реализация мобильности IP для следующего поколения интернет -протокола IPv6 , описана в RFC 6275.

Mobile IP позволяет осуществлять независимую от местоположения маршрутизацию IP-датаграмм в Интернете. Каждый мобильный узел идентифицируется по своему домашнему адресу, независимо от его текущего местоположения в Интернете. Находясь вне своей домашней сети, мобильный узел связан с адресом обслуживания , который идентифицирует его текущее местоположение, а его домашний адрес связан с локальной конечной точкой туннеля к его домашнему агенту . Mobile IP определяет, как мобильный узел регистрируется у своего домашнего агента и как домашний агент направляет дейтаграммы к мобильному узлу через туннель .

Во многих приложениях (например, VPN , VoIP ) внезапные изменения в сетевом подключении и IP-адресе могут вызывать проблемы. Мобильный IP был разработан для поддержки бесшовного и непрерывного подключения к Интернету.

Мобильный IP чаще всего встречается в проводных и беспроводных средах, где пользователям необходимо переносить свои мобильные устройства через несколько подсетей LAN. Примерами использования являются роуминг между перекрывающимися беспроводными системами, например, IP через DVB , WLAN , WiMAX и BWA .

Мобильный IP не требуется в сотовых системах, таких как 3G, для обеспечения прозрачности при миграции пользователей Интернета между сотовыми вышками, поскольку эти системы предоставляют собственные механизмы передачи данных и роуминга на уровне канала связи. Однако он часто используется в системах 3G для обеспечения бесшовной мобильности IP между различными доменами узлов обслуживания пакетных данных (PDSN).

Целью IP Mobility является поддержание TCP-соединения между мобильным хостом и статическим хостом, при этом уменьшая влияние изменений местоположения при перемещении мобильного хоста, без необходимости изменения базового TCP/IP. ^[1] Для решения этой проблемы RFC допускает использование своего рода прокси-агента в качестве посредника между мобильным хостом и соответствующим хостом.

Мобильный узел имеет два адреса — постоянный домашний адрес и адрес для ухода (CoA), который связан с сетью, которую посещает мобильный узел. Реализацию Mobile IP составляют два типа сущностей:

• Домашний агент ( HA) хранит информацию о мобильных узлах, постоянный домашний адрес которых находится в сети домашнего агента. HA действует как маршрутизатор в домашней сети мобильного хоста (MH), который туннелирует датаграммы для доставки в MH, когда он находится вне дома, поддерживает каталог местоположений (LD) для MH.
• Иностранный агент (FA) хранит информацию о мобильных узлах, посещающих его сеть. Иностранные агенты также объявляют адреса обслуживания, которые используются Mobile IP. Если в хостовой сети нет иностранного агента, мобильное устройство должно позаботиться о получении адреса и рекламировать этот адрес своими собственными средствами. FA действует как маршрутизатор в посещаемой сети MH, который предоставляет услуги маршрутизации для MH, пока зарегистрирован. FA детуннелирует и доставляет датаграммы в MH, которые были туннелированы HA MH

Так называемый Care of Address — это конечная точка туннеля к MH для датаграмм, пересылаемых на MH, пока он находится вне дома.

• Адрес для передачи иностранному агенту: адрес иностранного агента, в котором зарегистрирован MH.
• совмещенный адрес для передачи: внешний локальный адрес, который получает MH.

Мобильный узел (MN) отвечает за обнаружение того, подключен ли он к своей домашней сети или переместился в чужую сеть. HA и FA транслируют свое присутствие в каждой сети, к которой они подключены. Они не несут единоличной ответственности за обнаружение, они только играют свою роль. RFC 2002 указывает, что MN используют обнаружение агента для определения местоположения этих объектов. При подключении к чужой сети MN должен определить адрес для передачи чужому агенту, предлагаемый каждым чужим агентом в сети.

Узел, желающий связаться с мобильным узлом, использует постоянный домашний адрес мобильного узла в качестве адреса назначения для отправки пакетов. Поскольку домашний адрес логически принадлежит сети, связанной с домашним агентом, обычные механизмы маршрутизации IP пересылают эти пакеты домашнему агенту. Вместо того, чтобы пересылать эти пакеты в пункт назначения, который физически находится в той же сети, что и домашний агент, домашний агент перенаправляет эти пакеты на удаленный адрес через IP-туннель , инкапсулируя датаграмму с новым заголовком IP, используя адрес ухода мобильного узла.

При выполнении функции передатчика мобильный узел отправляет пакеты напрямую другому коммуникационному узлу, не отправляя пакеты через домашнего агента, используя свой постоянный домашний адрес в качестве исходного адреса для IP-пакетов. Это известно как треугольная маршрутизация или режим «оптимизации маршрута» (RO). При необходимости внешний агент может использовать обратное туннелирование , туннелируя пакеты мобильного узла домашнему агенту, который, в свою очередь, пересылает их коммуникационному узлу. Это необходимо в сетях, шлюзовые маршрутизаторы которых проверяют, принадлежит ли исходный IP-адрес мобильного хоста их подсети, или в противном случае отбрасывают пакет. В Mobile IPv6 (MIPv6) «обратное туннелирование» является поведением по умолчанию, а RO является необязательным поведением.

Усовершенствования технологии Mobile IP, такие как Mobile IPv6 ^[2] и Hierarchical Mobile IPv6 (HMIPv6), определенные в RFC 5380 ^[3] , разрабатываются для улучшения мобильной связи в определенных обстоятельствах за счет повышения безопасности и эффективности процессов.

Быстрая передача обслуживания для мобильного IPv6 описана в IETF RFC 5568.

Исследователи создают поддержку для мобильных сетей, не требуя какой-либо предварительно развернутой инфраструктуры, как это в настоящее время требуется MIP. Одним из таких примеров является Интерактивный протокол для мобильных сетей (IPMN), который обещает поддержку мобильности в обычной сети IP прямо с границ сети с помощью интеллектуальной сигнализации между IP в конечных точках и модулем прикладного уровня с улучшенным качеством обслуживания.

Исследователи также работают над созданием поддержки мобильных сетей между целыми подсетями с поддержкой Mobile IPv6. Одним из таких примеров является Network Mobility (NEMO) Network Mobility Basic Support Protocol рабочей группы IETF Network Mobility, который поддерживает мобильность для целых мобильных сетей, которые перемещаются и подключаются к различным точкам в Интернете. Протокол является расширением Mobile IPv6 и обеспечивает непрерывность сеанса для каждого узла в мобильной сети по мере перемещения сети.

• Набор опций мобильности для включения в сообщения о мобильности
• Новая опция «Домашний адрес» для заголовка «Параметры назначения»
• Новый заголовок маршрутизации типа 2
• Новый протокол управления сообщениями Интернета для сообщений IPv6 (ICMPv6) для обнаружения набора домашних агентов и получения префикса домашней ссылки
• Изменения в сообщениях и параметрах обнаружения маршрутизатора, а также дополнительные параметры обнаружения соседей
• Иностранные агенты больше не нужны

Домашняя сеть

Домашняя сеть мобильного устройства — это сеть, в рамках которой устройство получает свой идентификационный IP-адрес (домашний адрес).

Домашний адрес

Домашний адрес мобильного устройства — это IP-адрес, назначенный устройству в его домашней сети.

Зарубежная сеть

Чужая сеть — это сеть, в которой работает мобильный узел, находясь за пределами своей домашней сети.

Адрес для передачи

Адресом обслуживания мобильного устройства является собственный сетевой IP-адрес устройства при работе в зарубежной сети.

Домашний агент

Домашний агент — это маршрутизатор в домашней сети мобильного узла, который туннелирует датаграммы для доставки на мобильный узел, когда он находится вне дома. Он сохраняет информацию о текущем местоположении (IP-адрес) для мобильного узла. Он используется с одним или несколькими внешними агентами.

Иностранный агент

Иностранный агент — это маршрутизатор, который хранит информацию о мобильных узлах, посещающих его сеть. Иностранные агенты также объявляют адреса обслуживания, которые используются Mobile IP.

Связывание

Привязка — это связь домашнего адреса с адресом для передачи.

• Протокол туннелирования GPRS
• Протокол идентификации хоста (HIP)
• Сетевой протокол идентификатора-локатора (ILNP)
• Управление мобильностью
• Прокси-сервер мобильного IPv6 (PMIPv6)
• Вертикальная передача

• RFC 2002 – Поддержка IP-мобильности
• RFC 6275 – Поддержка мобильности для IPv6
• RFC 5944 – Поддержка IP-мобильности для IPv4, пересмотренный вариант
• RFC 4721 – Расширения Mobile IPv4 Challenge/Response
• RFC 3024 – Обратное туннелирование для мобильного IP
• Внутренний мобильный IP
• Протоколы для адаптивных мобильных и беспроводных сетей в веб-архивах Библиотеки Конгресса (архив 2001-11-16)
• Объяснение мобильного IP (руководство)
• Расширения мобильности для IPv6 (mext) Веб-сайт рабочей группы IETF
• Мобильный IPv6. Краткое введение Хольгера Цулегера
• Linux Mobile IPv6 HOWTO в проекте документации Linux
• Д. Джонсон, К. Перкинс, Дж. Аркко. Поддержка мобильности в IPv6. RFC 6275. Июнь 2011 г.
• J. Arkko, V. Devarapalli, F. Dupont. Использование IPsec для защиты мобильной сигнализации IPv6 между мобильными узлами и домашними агентами. RFC 3776. Июнь 2004 г.
• Страница CDG wiki для Mobile IP Архивировано 04.03.2016 на Wayback Machine