Mobile IP

Alessi ChristianAlessi ChristianGruppo 14Gruppo 14 Università Ca' Foscari

Seminario per il corso diReti di Protocolli

Christian Alessi

Panoramica del SeminarioPanoramica del Seminario

Introduzione

Significato di Mobilità

Perchè il Mobile IP

Descrizione Mobile IP

Mobile IP v6

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IntroduzioneIntroduzione Da qualche anno a questa parte l'evoluzione tecnologica ha portato

l'introduzione di nuovi dispositivi per l'accesso alla rete (portatili, palmari, cellulari). Questo incremento collegato alla notevole

estensione della rete e alla crescita di punti di accesso ha dato vita ad un termine fino ad “ieri” quasi ignorato: la mobilità.

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MobilitàMobilità

Il concetto di mobilità in campo informatico si rifà principalmente a tre punti fermi:

Mobilità terminale: definisce la necessità di connettersi ad un servizio di comunicazione mediante un terminale senza fili.

Portabilità: il problema si concentra nella necessità di accedere ad una rete da differenti locazioni fisse o mobili, mantenendo però una propria identità.

Mobilità personale: viene messa in evidenza la mobilità personale e non più della macchina vera e propria. Quindi l'indirizzo non è più legato al terminale in movimento (terminale fisico), ma è legato all'utente che può quindi “registrarsi” su diversi terminali mantenendo una propria identità.

Il Mobile IP ha proprio lo scopo di combinare queste tre definizioni in modo tale da metterle a disposizione dell'utente

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Perché il Mobile IPPerché il Mobile IPU

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MOBILE IP

MOBILE IP

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Un calcolatore deve avere un indirizzo stabile al fine di essere costantemente rintracciato e identificato

VS

D'altra parte avrebbe bisogno anche di un indirizzo variabile, perché se l'indirizzo è stabile, l'informazione è indirizzata sempre verso lo stesso

luogo, aggravando i meccanismi di routing e di fatto senza fornire un'effettiva mobilità

quindi

Il problema viene risolto dal Mobile IP, che attribuisce due indirizzi (fisso e variabile) all'host

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Mobile IPMobile IP

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MOBILE IPMobile node: un host che cambia

il suo punto di accesso alla rete

Home Network:è la rete di origine del MN

Visited Network: è la rete alla quale il MN è temporaneamente connesso

Home Agent: router appartenente alla home network che rilancia i pacchetti verso il MN

Foreign Agent: router appartenente alla visited network che fornisce le funzionalità di instradamento dei pacchetti verso il mobile node nella rete visitata

Architettura

Quando il mobile node è fuori dalla propria home network gli viene assegnato un secondo indirizzo:● Home address: è permanente e viene assegnato dall’amministratore della Home Network. ● Care-of-address: è l’indirizzo dinamico che viene assegnato all’host quando si connette ad una

“visited network”

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Questo protocollo si suddivide principalmente in

tre funzioni collegate tra loro che danno vita al: MOBILE IPMOBILE IP.

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Mobile IPMobile IP Funzionamento

Agent Discovery

Registration (Request, Reply)

Tunneling

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Agent DiscoveryAgent Discovery

Agent Discovery è un protocollo che, mediante l'utilizzo di opportuni messaggi, pubblicizza la presenza di un host mobile in una determinata rete.

Il meccanismo di Advertisement, opera sul piano controllo, consentendo al mobile di determinare il suo Foreign Agent e quindi il nuovo punto di accesso.

Da parte loro i Foreign Agent e gli Home Agent trasmettono periodicamente in broadcast sulla loro rete dei messaggi di “Agent Advertisement”, per segnalare la loro

presenza e fornire la lista dei Care of Address (CoA) disponibili.

Il mobile node utilizzerà in seguito uno di questi Care of Address per essere raggiunto nella sua posizione attuale.

Agent Solicitation: un mobile node “impaziente” può facoltativamente sollecitare l’emissione di tali messaggi facendone richiesta tramite Agent Solicitation.

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RegistrationRegistrationil processo di registrazione è un meccanismo flessibile che permette al Mobile Node di

comunicare la sua raggiungibilità al suo Home Address richiedendo servizi di re instradamento quando visita una nuova Foreign Network, rinnovo della registrazione

se essa risulta ancora valida e di de registrazione nel momento in cui rientra nella suo Home Network.

Una volta ricevuto l'Advertisement, il mobile capisce di essere fuori dalla propria rete e gli viene fornito l'indirizzo IP (Care-of-Address) relativo al suo nuovo punto di accesso.A questo punto si registra presso il proprio Home Agent il quale mantiene informazioni

necessarie alla localizzazione del mobile node (Home Address e CoA).

Questo procedimento avviene tramite due passaggi di controllo:Registration Request:

il dispositivo mobile invia un messaggio di richiesta di registrazione nel quale deve inserire dati quali Home Address, CoA e l'indirizzo del Home Agent.

Registration Reply:quando un Agent riceve una Registration Request da un mobile risponde con questo

messaggio per consentire o rifiatare la registrazione.

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TunnelingTunnelingU

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L'Home-Agent incapsula il datagramma ricevuto da un Correspondent-Node in un altro datagramma IP (da cui il nome IP-in-IP), in cui pone come indirizzo di destinazione il Care-of-Address (Collocated o Foreign-Agent che sia) e come indirizzo sorgente se stesso. Quando tale datagramma arriva al Care-of-Address, il

datagramma originale in esso contenuto (ed in cui è contenuto l'Home-Address) viene de-

capsulato, ovvero estratto dal tunnel e consegnato al Mobile-Node.

L'operazione di "Tunneling" è attuata mediante una procedura di incapsulamento. Ovvero una certa unità di dati viene incapsulata all'interno di un'altra unità di dati, di strato protocollare

concettualmente inferiore, e da questa trasportata. La modalità più semplice di incapsulamento è denominata IP-in-IP.

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Triangle RoutingTriangle Routing

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i datagrammi nella direzione opposta sono instradati in modo classico attraverso Internet e seguiranno un percorso diverso. Questo può creare problemi nel momento in cui la

stazione corrispondente si trova nella stessa sottorete del MN.

Come soluzione a ciò ci viene in contro il Optimal Routing che permette al CN di non istradare i pacchetti verso la HN, ma direttamente al Care-of-Address.

E’ necessario inviare al CN l’attuale Care of Address. In tal modo il CN può mantenere esso stesso la corrispondenza tra Home Address e attuale Care of Address del mobile, e inviare i

pacchetti incapsulandoli verso il Care of Address.L’Home Agent, alla ricezione di un pacchetto destinato ad un suo mobile che si trovi in visita

presso un’altra rete, comunica al CN l’attuale Care of Address verso cui instradare tutti i pacchetti successivi.

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Co-located Care-of-AddressCo-located Care-of-AddressE’ un care-of address acquisito dal mobile node attraverso un protocollo esterno

(tipo DHCP o PPP)

E’ il nodo mobile ora il punto in cui termina il Tunnel, ed è esso stesso ad estrarre i pacchetti incapsulati dall’Home Agent.

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Questa modalità prevede l’utilizzo di tanti indirizzi locali quanti sono in nodi in visita nella rete, e questo crea un

notevole aumento della richiesta di indirizzi nello

spazio di IPv4 (versione IP classica).

Tale modalità è prevista per IPv6.

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Mobile IP v.6Mobile IP v.6

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L’utilizzo di IPv6 (IP versione 6) consente di avere a disposizione un numero di indirizzi IP estremamente elevato, tale da rendere possibile l’impiego di Co-located Care of Address, cioè l’assegnazione di un diverso CoA ad ogni nodo mobile in visita.

Con l’assegnazione di CoA di tipo co-locato viene meno la necessità di utilizzare un Foreign Agent. Così di fatto esso viene eliminato ed il mobile gestisce autonomamente (sistema di autoconfiguarzione) sia tutta la segnalazione Mobile IP (Registrazione, binding update ecc.) che il tunneling.

La rete ospitante deve semplicemente fornire un server (ad esempio DHCP: Dinamic Hoat Configuration Protocol) in grado di segnalare al mobile la possibilità di utilizzare il Mobile IP. Tramite questo server, successivamente, il mobile acquisirà un indirizzo locale, che utilizzerà come CoA. E’ impotrante ribadire che è il mobile a gestire le registrazioni e tutte le procedure del Mobile IP, il server DHCP non interagisce mai con l’Home Agent e non implementa il protocollo Mobile IP(come era per il Foreign Agent).

La caratteristica principale della versione 6 consiste nell’integrazione delle procedure d’ottimizzazione del routing le caratteristiche funzionali dello stesso protocollo; in altre parole mentre una migliore efficienza di Mobile IP 4 può essere ottenuta modificando opportunamente il protocollo [4], in Mobile IP 6 l’applicabilità delle tecniche d’ottimizzazione è un requisito obbligatorio.

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