-Mobilni IP-

Adresiranje

Glavni problem koga kod adresiranja u mobilnim komunikacijama treba rešiti odnosi se na IP protocol.

Host-ovi su stacionarni.

Izvorno IP adresiranje je zasnovano na pretpostavci da je host stacionaran, i pridružen jednoj specifičnoj mreži.

Pri tome, da bi usmeravao IP datagram-e ruter koristi IP adresu.

IP adresu čine dva dela: prefiks i sufiks.

IP adresu čine dva dela: prefiks i sufiks.

Prefiks ukazuje na koju je mrežu host pridružen.

Tako na primer IP adresa 10.3.4.24/8 definiše da je host pridružen mreži 10.0.0.0/8.

Ova činjenica ukazuje da host priključen na Internet, kada prelazi sa jednog mesta na drugo ne poseduje adresu koju prenosi sa sobom.

Drugim rečima, adresa je validna samo kada je host povezan na tu mrežu.

Ako host promeni mrežu, adresa više nije validna.

Ruteri koriste ova saznanja da bi usmeravali paket, tj. oni koriste prefix da bi isporučili paket onoj mreži na koju je taj host povezan. Ova šema radi dobro kada su host-ovi stacionarni.

To znači da su IP adrese izvedene sa stacionarnim host-ovima iz razloga što deo adrese (prefiks) definiše mrežu na koju je taj host povezan, a deo adrese definiše host u okviru te mreže.

Adresiranje prod.

U slučajevima kada se host seli (premešta) sa jedne mreže na drugu, neophodno je modifikovati strukturu IP adresiranja.

Nekoliko solucija je predloženo da se reši ovaj problem.

-Prva solucija: promena adrese

kada se preseli u novu mrežu, dozvoljava se mobilnom host-u da promeni svoju adresu. Pri tome, host može da koristi usluge protokola DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) kako bi dobio novu adresu i pridružio se novoj mreži.

Mobilni host-ovi

Ovakav pristup ima veći broj nedostataka.

Kao prvo, neophodno je menjati njegove konfiguracione fajlove.

Kao drugo, svaki put kada se računar preseli sa jedne mreže na drugu, on mora da se reboot-uje (ponovo inicijalizuje).

Kao treće, DNS tabele treba da se revidiraju, tako da svaki drugi host koji je povezan na Internet treba da bude svestan ove promene.

Kao četvrto, ako se host u toku komunikacije premešta, tj. luta (roaming), sa jedne mreže na drugu, doći će do prekida u prenosu (exchange) podataka.

Zbog prethodno pomenutog, da bi se u toku prenosa održavala neprekidna razmena podataka, brojevi portova kao i IP adrese client-a i server-a moraju ostati nepromenjeni u toku trajanja konekcije.

Nedostaci prvog pristupa

Druga solucija: Dve adrese

Ovaj pristup se zasniva na korišćenju dve adrese.

Host ima svoju prvobitnu adresu nazvanu home address, i privremenu adresu nazvanu care-of-address.

Home address je permanentna adresa, a pridružena je host home network-u, tj. mreži koja je permanentni (stalni) dom host-u (domicilnoj mreži).

Care-of-address je privremena adresa. Kada se host seli jedne mreže u drugu, menja se i care-of-address, koja se pridružuje foreign mreži, tj. mreži u koju je host prešao (preselio se).

Mobilni IP čuva dve adrese za mobilni host: prva je home address, a druga je care-of-address.

Home address je permanentna adresa, a care-of-address je adresa koja se menja kako se mobilni host seli (premešta) iz jedne mreže u drugu.

Druga solucija – Dve adrese

Druga solucija – Dve adrese

Agenti

Da bi ostatku Interneta promenu adrese učinili transparentnu neophodni su home-agent i foreign-agent.

Agenti imaju dvostruku ulogu, prva se odnosi na usluge koje pruža u suštini pruža ruter, a druga na usluge koje treba obezbediti host-u.

Home Agent i Foreign Agent

Home-agent je obično ruter pridružen home (domicilnoj) mreži mobilnog host-a.

Home agent deluje (obavlja posao) u ime mobilnog host-a u situaciji kada neki udaljeni (remote) host (neki drugi računar u mreži) predaje paket mobilnom host-u.

U tom slučaju, home agent prvo prima paket, a nakon toga ga predaje (prosledjuje ga) foreign agentu.

Foreign agent je obično ruter koji je pridružen foreign mreži.

Foreign agent prvo prima paket, a nakon toga isporučuje paket koji je poslat od strane home-agenta ka mobilnom host-u (mobilni host je pridružen foreign mreži).

Kada se mobilni host ponaša (ima ulogu) kao foreign-agent, tada se care-of-address naziva colocated care-of-address.

Drugim rečima, kada mobilni host i foreign-agent predstavljaju istu celinu tada se care-of-address naziva colocated care-of-address.

Tri faze

Da bi komunicirao sa udaljenim (remote) host-om, mobilni-host treba da prodje kroz sledeće tri faze:

a) prva faza se odnosi na agent-discovery: u toku ove faze aktiviraju ser mobilni host, foreign-agent, i home-agent.

b) druga faza predstavlja registracija (registration): u toku ove aktivnosti aktiviraju se mobilni host i oba agenta (home i foreign).

c) treća faza tiće se prenosa-podataka (data transfer): u toku ove faze takodje se aktivira i udaljeni (remote) host

Tri faze

Agent discovery- prva faza

Prva faza kod mobilne komunikacije, nazvana agent discovery, sastoji se od dve podfaze.

Mobilni host mora da otkrije (sazna adresu) home-agenta pre nego što napusti (preseli se iz) svoju home-mrežu.

Mobilni host takodje mora da sazna sve detalje o (otkrije- discover) foreign-agentu nakon što se preselu u foreign-mrežu.

Pronalaženje detalja (discovery) se sastoji u spoznanju care-of-address-e kao i adrese foreign-agent-a.

Proces pronalaženja uključuje saznanje o informaciji koju sa sobom nose sledeće dve poruke: advertisement (oglašavanje) , i solicitation (traženje).

Oglašavanje agenta (agent

advertisement) Kada ruter oglašava svoje prisustvo na mreži on, pri tome, koristi usluge ICMP-a.

Pri oglašavanju, ruter pridružuje agent-advertisement poruku datom paketu ako se taj ruter ponaša (deluje) kao agent.

Traženje agenta (agent solicitation)

Kada se mobilni host preseli u neku novu mrežu, ali, pri tome, još nije primio (prihvatio) oglašavanje-agenta (agent advertisement poruku), on može da inicira traženje-agenta (agent solicitation).

Naime, mobilni host može da koristi usluge poruke potraživanja od ICMP-a (ICMP solicitation message) kako bi informisao agenta da mu je potrebna pomoć.

Drugim rečima, mobilni IP ne koristi novi tip paketa za potrebe traženja agenta (agent solicitation) nego koristi usluge ICMP-ovog paketa koje se odnose na potraživanje rutera (router solicitation packet of ICMP).

Registration- druga faza

Druga faza kod mobilne komunikacije se odnosi na Registraciju.

Nakon što se mobilni host preselio u foreign mrežu i otkrio svog (saznao ko mu je) foreign agent-a, on mora da se registruje.

Postoji nekoliko aspekata koji se odnose na registraciju, a to su:

1. Mobilni host mora da registruje sam sebe zajedno sa foreign-agent-om

2. Mobilni host mora da registruje sam sebe zajedno sa home-agent-om. Ova aktivnost obično se obavlja od strane foreign-agent-a u ime mobilnog host-a.

3. Mobilni host mora da obnovi registraciju ako je ista istekla.

4. Mobilni host mora da poništi svoju registraciju (deregistraciju) kada se vrati home-mreži (domicilnoj mreži).

Zahtev i odziv (request and replay) Da bi se registrovao kako prema foreign-agent-u tako i prema home-agent-u mobilni host

inicira registracioni-zahtev (registration request) a prihvata registracioni odziv (registration replay).

Zahtev-za-registraciju (registration request) šalje se od strane mobilnog host-a ka foreign-agent-u sa ciljem da se registruje njegova care-of-address, a takodje i da se najavi njegova home-adresa kao i home-agent-adresa.

Foreign-agent nakon prijema i registrovanja zahteva, predaje (relays) poruku ka home-agent-u.

Odziv na registraciju Odziv-na-registraciju (registration replay) se predaje od strane home-agent-a, a usmeren je

ka foreign-agent-u, a zatim se prosledjuje (relay) mobilnom hostu.

Odzivom se potvrdjuje ili poništava zahtev-za-registracijom.

Poruke koje se odnose na registraciju su enkapsulirane u UDP user datagram-u.

Agent koristi poznati port 434, dok mobilni port koristi ephemeral port (port broj koji se koristi od strane klijenta).

Prenos podataka – treća faza Nakon faza agent discovery i registration, mobilni host može u toku faze data transfer da

komunicira sa udaljenim host-om.

Scenario koji se odnosi na situaciju kada udaljeni host komunicira sa mobilnim host-om. Aktivnost komuniciranja čine putevi od 1 do 4.

Od udeljenog host-a ka home agent-u –put

1

Kada udaljeni host želi da pošalje paket mobilnom host-u, on koristi svoju adresu kao izvorišnu adresu, a home adresu mobilnog host-a kao odredišnu adresu.

Drugim rečima, udaljeni host predaje paket kao da je mobilni host povezan na svoju home mrežu. Kada paket pristigne do home mreže on se prihvata i obradjuje od strane home agent-a, pri čemu se home agent pretvara kao da je on mobilni host.

Od home agent-a ka foreign agent-u – put 2

Nakon prijema paketa, home agent predaje paket foreign agentu koristeći tunneling koncept (pojam tunneling kod multicasting-a predstavlja proces kod koga se multicast paket enkapsulira u unicast paket, a zatim predaje preko mreže).

Tunnel mode se odnosi na režim rada kod IPsec-a (IPsec- je protokol za zaštitu paketa od napada) koji štiti ukupni IP paket. Pri ovome, paket se prihvata, uključujući zaglavlje, primenjujući Ipsec bezbedonosne (security) metode nad celim paketom, a zatim dodaje novo IP zaglavlje). Home agent enkapsulira ukupni IP paket u okviru drugog IP paketa koristeći njegovu adresu kao izvorišnu, a foreign agent adresu kao odredišnu.

Od foreign agent-a ka mobilnom host-u –

put 3

Kada foreign agent primi paket on odstranjuje početni (original) paket.

Ipak, pošto odredišna adresa predstavlja home adresa mobilnog hosta, foreign agent konsultuje svoju register-tabelu kako bi odredio care-of-address mobilnog hosta (inače bi se paket ponovo vratio nazad ka home mreži).

Paket se nakon toga predaje na care-of-address.

Od mobilnog host-a ka udaljenom hostu –

put 4

Kada mobilni host želi da preda paket udaljenom host-u (kao na primer odziv na paket koga je on primio) on predaje taj paket na uobičajen način.

Mobilni host priprema paket sa svojom host adresom kao izvorišnom, i adresu udaljenog host-a kao odredišnom.

I pored toga što paket dolazi od foreign mreže, on sadrži u sebi home adresu mobilnog host-a.

Neefikasnost kod mobilne IP Komunikacija koja uključuje mobilni IP može biti veoma neefikasna.

Neefikasnost može biti izrazita (severe) ili prosečna (moderate).

Izraziti slučaj se naziva double crossing ili 2x, a prosečni slučaj nazivamo triangle routing ili dog-leg routing.

Double crossing se javlja u situacijama kada udaljeni host komunicira sa mobilnim host-om koji se preselio u okviru iste mreže (ili site-a) kao udaljeni host.

Triangle routing Triangle routing, kao less severe (slabije izraziti) slučaj, se javlja kada udaljeni host komunicira sa mobilnim host-om koji nije povezan (attached) u istu mrežu (ili site-u) na koju je priključen mobilni host.

Kada mobilni host predaje paket udaljenom host-u neefikasnost ne dolazi do izražaja. No u slučaju, kada udaljeni host predaje paket mobilnom host-u tada paket koji polazi od udaljenog hosta usmerava se prvo ka home agent-u, a nakon toga ka mobilnom host-u. Pri tome, paket prolazi put koji treba da se prodje duž obe strane trougla, umestoda to bude samo jedna strana.