อ่าน 3 นาที
อุปกรณ์ IP มือถือ
Mobile IP (หรือMIP ) เป็นโปรโตคอล การสื่อสารมาตรฐานของ Internet Engineering Task Force (IETF)...
อุปกรณ์ IP มือถือ
Mobile IP (หรือMIP ) เป็นโปรโตคอล การสื่อสารมาตรฐานของ Internet Engineering Task Force (IETF) ที่ออกแบบมาเพื่อให้ผู้ใช้อุปกรณ์เคลื่อนที่สามารถย้ายจากเครือข่ายหนึ่งไปยังอีกเครือข่ายหนึ่งได้โดยยังคงรักษาที่อยู่ IP ถาวรไว้ Mobile IP สำหรับIPv4 ได้รับการอธิบายไว้ในRFC 5944และส่วนขยายต่างๆ ได้รับการกำหนดไว้ในRFC 4721 Mobile IPv6 ซึ่งเป็นการใช้งาน IP สำหรับอุปกรณ์เคลื่อนที่ใน โปรโตคอลอินเทอร์เน็ตรุ่นต่อไปIPv6 ได้รับการอธิบาย ไว้ ในRFC 6275
| ชุดโปรโตคอลอินเทอร์เน็ต |
|---|
| ชั้นแอปพลิเคชัน |
| ชั้นการขนส่ง |
| ชั้นอินเทอร์เน็ต |
| เลเยอร์เชื่อมโยง |
การแนะนำ
Mobile IP ช่วยให้การกำหนดเส้นทางของดาตาแกรม IP บนอินเทอร์เน็ตเป็นอิสระจากตำแหน่งที่ตั้ง แต่ละโหนดเคลื่อนที่จะถูกระบุด้วยที่อยู่บ้าน (home address) โดยไม่คำนึงถึงตำแหน่งปัจจุบันบนอินเทอร์เน็ต ขณะที่อยู่นอกเครือข่ายบ้าน โหนดเคลื่อนที่จะเชื่อมโยงกับ ที่อยู่ ดูแล (care-of address)ซึ่งระบุตำแหน่งปัจจุบัน และที่อยู่บ้านจะเชื่อมโยงกับจุดสิ้นสุดในพื้นที่ (local endpoint) ของอุโมงค์ไปยังเอเจนต์บ้าน (home agent) Mobile IP กำหนดวิธีการที่โหนดเคลื่อนที่ลงทะเบียนกับเอเจนต์บ้าน และวิธีการที่เอเจนต์บ้านกำหนดเส้นทางดาตาแกรม ไป ยังโหนดเคลื่อนที่ผ่านอุโมงค์
แอปพลิเคชัน
ในหลายแอปพลิเคชัน (เช่นVPN , VoIP ) การเปลี่ยนแปลงการเชื่อมต่อเครือข่ายและที่อยู่ IP อย่างกะทันหันอาจทำให้เกิดปัญหาได้ Mobile IP ถูกออกแบบมาเพื่อรองรับการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตที่ราบรื่นและต่อเนื่อง
Mobile IP มักพบได้ในสภาพแวดล้อมแบบมีสายและไร้สาย ที่ผู้ใช้จำเป็นต้องพกพาอุปกรณ์เคลื่อนที่ข้ามเครือข่าย LAN หลายเครือข่าย ตัวอย่างการใช้งาน ได้แก่การ โรมมิ่งระหว่างระบบไร้สายที่ทับซ้อนกัน เช่น IP over DVB , WLAN , WiMAXและBWA
ระบบ Mobile IP ไม่จำเป็นในระบบเครือข่ายโทรศัพท์มือถือ เช่น 3G เพื่อให้เกิดความโปร่งใสเมื่อผู้ใช้งานอินเทอร์เน็ตย้ายไปมาระหว่างเสาสัญญาณโทรศัพท์มือถือ เนื่องจากระบบเหล่านี้มี กลไก การส่งต่อ และการโรมมิ่งในระดับดาต้าลิงก์ของตนเองอยู่แล้ว อย่างไรก็ตาม มักมีการใช้ Mobile IP ในระบบ 3G เพื่อให้การเคลื่อนย้าย IP ระหว่างโดเมน Packet Data Serving Node (PDSN) ที่แตกต่างกันเป็นไปอย่างราบรื่น
หลักการปฏิบัติงาน
เป้าหมายของ IP Mobility คือการรักษาการเชื่อมต่อ TCP ระหว่างโฮสต์เคลื่อนที่และโฮสต์คงที่ในขณะที่ลดผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงตำแหน่งในขณะที่โฮสต์เคลื่อนที่กำลังเคลื่อนที่ไปมาโดยไม่ต้องเปลี่ยน TCP/IP พื้นฐาน[ 1 ]เพื่อแก้ปัญหานี้ RFC อนุญาตให้ตัวแทนพร็อกซีประเภทหนึ่งทำหน้าที่เป็นตัวกลางระหว่างโฮสต์เคลื่อนที่และโฮสต์ที่ติดต่อ
อุปกรณ์เคลื่อนที่ประกอบด้วยที่อยู่สองประเภท ได้แก่ ที่อยู่บ้านถาวรและที่อยู่ดูแล (CoA) ซึ่งเชื่อมโยงกับเครือข่ายที่อุปกรณ์เคลื่อนที่กำลังใช้งานอยู่ การใช้งาน Mobile IP ประกอบด้วยเอนทิตีสองประเภท:
- ตัวแทนบ้าน (Home Agent: HA) จัดเก็บข้อมูลเกี่ยวกับโหนดเคลื่อนที่ที่มีที่อยู่บ้านถาวรอยู่ในเครือข่ายของตัวแทนบ้านนั้น HA ทำหน้าที่เป็นเราเตอร์ในเครือข่ายบ้านของโฮสต์เคลื่อนที่ (Mobile Host: MH) โดยส่งผ่านดาตาแกรมเพื่อส่งไปยัง MH เมื่ออยู่นอกบ้าน และดูแลรักษาสารบบตำแหน่ง (Location Directory: LD) สำหรับ MH ด้วย
- ตัวแทนต่างประเทศ (FA) จะจัดเก็บข้อมูลเกี่ยวกับอุปกรณ์เคลื่อนที่ที่เข้ามายังเครือข่ายของตน ตัวแทนต่างประเทศยังโฆษณาที่อยู่ดูแล (care-of address) ซึ่งใช้โดย Mobile IP หากไม่มีตัวแทนต่างประเทศในเครือข่ายโฮสต์ อุปกรณ์เคลื่อนที่ต้องจัดการเรื่องการรับที่อยู่และโฆษณาที่อยู่นั้นด้วยตนเอง FA ทำหน้าที่เป็นเราเตอร์ในเครือข่ายที่อุปกรณ์เคลื่อนที่เข้ามาเยี่ยมชม โดยให้บริการกำหนดเส้นทางแก่อุปกรณ์เคลื่อนที่ในขณะที่ลงทะเบียนอยู่ FA จะแยกและส่งดาตาแกรมไปยังอุปกรณ์เคลื่อนที่ที่ถูกส่งผ่านอุโมงค์โดย HA ของอุปกรณ์เคลื่อนที่
สิ่งที่เรียกว่า " ที่อยู่ดูแล" (Care of Address)คือจุดสิ้นสุดของอุโมงค์ที่เชื่อมไปยังอุปกรณ์เคลื่อนที่ (MH) สำหรับดาตาแกรมที่ส่งต่อไปยังอุปกรณ์เคลื่อนที่ขณะที่อุปกรณ์นั้นไม่อยู่บ้าน
- ที่อยู่สำหรับติดต่อตัวแทนต่างประเทศ: ที่อยู่ของตัวแทนต่างประเทศที่ MH ลงทะเบียนไว้
- ที่อยู่ดูแลผู้ป่วยที่อยู่ร่วมกัน: ที่อยู่ท้องถิ่นที่ได้รับจากภายนอกซึ่งสถานพยาบาลผู้ป่วยทางจิตได้รับ
โหนดเคลื่อนที่ (Mobile Node หรือ MN) มีหน้าที่ตรวจสอบว่าตนเองเชื่อมต่อกับเครือข่ายหลักหรือไม่ หรือได้ย้ายไปยังเครือข่ายอื่นแล้ว HA (Home Agent) และ FA (Foreign Agent) จะประกาศสถานะของตนเองบนแต่ละเครือข่ายที่เชื่อมต่ออยู่ พวกมันไม่ได้มีหน้าที่รับผิดชอบในการตรวจสอบเพียงอย่างเดียว แต่เป็นเพียงส่วนหนึ่งเท่านั้นRFC 2002ระบุว่า MN ต้องใช้การค้นหาเอเจนต์เพื่อระบุตำแหน่งของเอนทิตีเหล่านี้ เมื่อเชื่อมต่อกับเครือข่ายอื่น MN จะต้องตรวจสอบที่อยู่ดูแลของเอเจนต์ต่างประเทศที่แต่ละเอเจนต์ต่างประเทศเสนอให้บนเครือข่ายนั้น
โหนดที่ต้องการสื่อสารกับโหนดเคลื่อนที่จะใช้ที่อยู่บ้านถาวรของโหนดเคลื่อนที่เป็นที่อยู่ปลายทางในการส่งแพ็กเก็ต เนื่องจากที่อยู่บ้านนั้นอยู่ในเครือข่ายเดียวกับเอเจนต์บ้าน กลไกการกำหนดเส้นทาง IP ปกติจึงส่งต่อแพ็กเก็ตเหล่านี้ไปยังเอเจนต์บ้าน แทนที่จะส่งต่อแพ็กเก็ตเหล่านี้ไปยังปลายทางที่อยู่ในเครือข่ายเดียวกันกับเอเจนต์บ้าน เอเจนต์บ้านจะเปลี่ยนเส้นทางแพ็กเก็ตเหล่านี้ไปยังที่อยู่ระยะไกลผ่านอุโมงค์ IPโดยการห่อหุ้มดาตาแกรมด้วยส่วนหัว IP ใหม่โดยใช้ที่อยู่ดูแลของโหนดเคลื่อนที่
เมื่อทำหน้าที่เป็นผู้ส่ง โหนดเคลื่อนที่จะส่งแพ็กเก็ตโดยตรงไปยังโหนดสื่อสารอื่น โดยไม่ต้องส่งแพ็กเก็ตผ่านตัวแทนหลัก (home agent) โดยใช้ที่อยู่บ้านถาวร (permanent home agent) เป็นที่อยู่ต้นทางสำหรับแพ็กเก็ต IP วิธีนี้เรียกว่า การกำหนดเส้นทาง แบบสามเหลี่ยม (triangular routing ) หรือโหมด "การเพิ่มประสิทธิภาพเส้นทาง" (route optimization: RO) หากจำเป็น ตัวแทนภายนอก (foreign agent) สามารถใช้การส่งข้อมูลย้อนกลับ (reverse tunneling)โดยการส่งแพ็กเก็ตของโหนดเคลื่อนที่ไปยังตัวแทนหลัก ซึ่งจะส่งต่อไปยังโหนดสื่อสารอีกที วิธีนี้จำเป็นในเครือข่ายที่เราเตอร์เกตเวย์ตรวจสอบว่าที่อยู่ IP ต้นทางของโฮสต์เคลื่อนที่อยู่ในซับเน็ตของตนหรือไม่ มิฉะนั้นจะทิ้งแพ็กเก็ตนั้นไป ใน Mobile IPv6 (MIPv6) "การส่งข้อมูลย้อนกลับ" เป็นพฤติกรรมเริ่มต้น โดย RO เป็นพฤติกรรมเสริม
การพัฒนา
การปรับปรุงเทคนิค Mobile IP เช่น Mobile IPv6 [ 2 ]และ Hierarchical Mobile IPv6 (HMIPv6) ที่กำหนดไว้ในRFC 5380 [ 3 ]กำลังได้รับการพัฒนาเพื่อปรับปรุงการสื่อสารเคลื่อนที่ในบางสถานการณ์โดยทำให้กระบวนการมีความปลอดภัยและมีประสิทธิภาพมากขึ้น
การส่งต่อข้อมูลอย่างรวดเร็วสำหรับ Mobile IPv6 ได้รับการอธิบายไว้ใน RFC 5568
นักวิจัยกำลังสร้างระบบสนับสนุนเครือข่ายมือถือโดยไม่จำเป็นต้องมีโครงสร้างพื้นฐานที่ติดตั้งไว้ล่วงหน้าเหมือนที่ MIP ต้องการในปัจจุบัน ตัวอย่างหนึ่งคือ Interactive Protocol for Mobile Networking (IPMN) ซึ่งสัญญาว่าจะรองรับการเคลื่อนที่บนเครือข่าย IP ทั่วไปได้จากขอบเครือข่ายโดยใช้การส่งสัญญาณอัจฉริยะระหว่าง IP ที่จุดปลายทางและโมดูลเลเยอร์แอปพลิเคชันด้วยคุณภาพการบริการที่ดีขึ้น
นักวิจัยกำลังทำงานเพื่อสร้างการสนับสนุนสำหรับการเชื่อมต่อเครือข่ายมือถือระหว่างซับเน็ตทั้งหมดโดยใช้ Mobile IPv6 ตัวอย่างหนึ่งคือ Network Mobility (NEMO) Network Mobility Basic Support Protocol โดยกลุ่มงาน Network Mobility ของ IETF ซึ่งสนับสนุนการเคลื่อนที่ของเครือข่ายมือถือทั้งหมดที่เคลื่อนที่และเชื่อมต่อกับจุดต่างๆ ในอินเทอร์เน็ต โปรโตคอลนี้เป็นส่วนขยายของ Mobile IPv6 และช่วยให้การเชื่อมต่อต่อเนื่องสำหรับทุกโหนดในเครือข่ายมือถือขณะที่เครือข่ายเคลื่อนที่
การเปลี่ยนแปลงใน IPv6 สำหรับ Mobile IPv6
- ชุดตัวเลือกการเคลื่อนที่ที่จะรวมไว้ในข้อความเกี่ยวกับการเคลื่อนที่
- เพิ่มตัวเลือก "ที่อยู่บ้าน" ใหม่ในส่วนหัว "ตัวเลือกปลายทาง"
- ส่วนหัวการกำหนดเส้นทางประเภท 2 ใหม่
- ข้อความโปรโตคอลควบคุมอินเทอร์เน็ตสำหรับ IPv6 (ICMPv6) ใหม่ใช้ในการค้นหาชุดของเอเจนต์หลักและรับพรีฟิกซ์ของลิงก์หลัก
- การเปลี่ยนแปลงข้อความและตัวเลือกการค้นหาเราเตอร์ และตัวเลือกการค้นหาเพื่อนบ้านเพิ่มเติม
- ไม่จำเป็นต้องมีตัวแทนต่างชาติอีกต่อไปแล้ว
คำจำกัดความของคำศัพท์
- เครือข่ายภายในบ้าน
- เครือข่ายภายในบ้านของอุปกรณ์เคลื่อนที่ คือเครือข่ายที่อุปกรณ์นั้นได้รับที่อยู่ IP (ที่อยู่บ้าน) ที่ใช้ระบุตัวตน
- ที่อยู่บ้าน
- ที่อยู่บ้านของอุปกรณ์เคลื่อนที่คือที่อยู่ IP ที่กำหนดให้กับอุปกรณ์นั้นภายในเครือข่ายบ้านของอุปกรณ์นั้น
- เครือข่ายต่างประเทศ
- เครือข่ายต่างประเทศ คือเครือข่ายที่อุปกรณ์เคลื่อนที่ใช้งานอยู่เมื่ออยู่ห่างจากเครือข่ายหลักของตน
- ที่อยู่สำหรับติดต่อ
- ที่อยู่ดูแล (care-of address)ของอุปกรณ์เคลื่อนที่ คือ ที่อยู่ IP ดั้งเดิมของอุปกรณ์นั้นเมื่อใช้งานในเครือข่ายอื่น
- ตัวแทนบ้าน
- โฮมเอเจนต์ (Home Agent) คือเราเตอร์ในเครือข่ายบ้านของอุปกรณ์เคลื่อนที่ ซึ่งทำหน้าที่ส่งต่อดาตาแกรมไปยังอุปกรณ์เคลื่อนที่เมื่ออยู่นอกบ้าน โดยจะเก็บรักษาข้อมูลตำแหน่งปัจจุบัน (ที่อยู่ IP) ของอุปกรณ์เคลื่อนที่ไว้ และมักใช้งานร่วมกับเอเจนต์ภายนอก (Foreign Agent) หนึ่งตัวหรือมากกว่านั้น
- ตัวแทนต่างชาติ
- เอเจนต์ต่างประเทศคือเราเตอร์ที่เก็บข้อมูลเกี่ยวกับโหนดเคลื่อนที่ที่เข้ามาในเครือข่าย เอเจนต์ต่างประเทศยังโฆษณาที่อยู่ดูแล (care-of-address) ซึ่งใช้โดย Mobile IP ด้วย
- ผูกพัน
- การผูกมัดคือการเชื่อมโยงที่อยู่บ้านกับที่อยู่สำหรับติดต่อ
ดูเพิ่มเติม
- โปรโตคอลการสร้างอุโมงค์ GPRS
- โปรโตคอลระบุตัวตนโฮสต์ (HIP)
- โปรโตคอลเครือข่ายระบุตำแหน่ง (ILNP)
- การจัดการการเคลื่อนที่
- พร็อกซีมือถือ IPv6 (PMIPv6)
- การส่งมอบแนวตั้ง
ลิงก์ภายนอก
- RFC 2002 – การสนับสนุนการเคลื่อนที่ของ IP
- RFC 6275 – การสนับสนุนการใช้งานอุปกรณ์เคลื่อนที่สำหรับ IPv6
- RFC 5944 – การสนับสนุนการเคลื่อนย้าย IP สำหรับ IPv4 ฉบับปรับปรุง
- RFC 4721 – ส่วนขยายการท้าทาย/ตอบสนองสำหรับ Mobile IPv4
- RFC 3024 – การสร้างอุโมงค์ย้อนกลับสำหรับ IP บนมือถือ
- ภายใน Mobile IP
- John Ioannidis, Dan Duchamp และ Gerald Q. Maguire Jr. โปรโตคอลแบบ IP สำหรับเครือข่ายอินเทอร์เน็ตเคลื่อนที่ ACM SIGCOMM Computer Communication Review, 1991
- จอห์น ไอโออันนิดิส. โปรโตคอลสำหรับเครือข่ายมือถือ . วิทยานิพนธ์ปริญญาเอก, มหาวิทยาลัยโคลัมเบีย, 1993.
- โปรโตคอลสำหรับเครือข่ายเคลื่อนที่และไร้สายแบบปรับตัวได้ณหอสมุดรัฐสภาสหรัฐอเมริกาฝ่ายเว็บอาร์ไคฟ์ (เก็บถาวรเมื่อวันที่ 16 พฤศจิกายน 2544)
- คำอธิบายเกี่ยวกับ Mobile IP (คู่มือ)
- เว็บไซต์กลุ่มทำงาน IETF เกี่ยวกับส่วนขยายการเคลื่อนที่สำหรับ IPv6 (mext)
- Mobile IPv6 -- ข้อมูลเบื้องต้นโดย Holger Zuleger
- คู่มือการใช้งาน Linux Mobile IPv6บนเว็บไซต์Linux Documentation Project
- D. Johnson, C. Perkins, J. Arkko. การสนับสนุนการเคลื่อนที่ใน IPv6 . RFC 6275. มิถุนายน 2011
- J. Arkko, V. Devarapalli, F. Dupont. การใช้ IPsec เพื่อปกป้องการส่งสัญญาณ Mobile IPv6 ระหว่างโหนดเคลื่อนที่และเอเจนต์หลัก RFC 3776 มิถุนายน 2004
- หน้าวิกิของ CDG เกี่ยวกับ Mobile IP ถูกเก็บถาวรเมื่อวันที่ 4 มีนาคม 2016 ที่Wayback Machine
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ อุปกรณ์ IP มือถือ
Mobile IP (หรือMIP ) เป็นโปรโตคอล การสื่อสารมาตรฐานของ Internet Engineering Task Force (IETF)...
การแนะนำ
Mobile IP ช่วยให้การกำหนดเส้นทางของดาตาแกรม IP บนอินเทอร์เน็ตเป็นอิสระจากตำแหน่งที่ตั้ง แต่ละโหนดเคลื่อนที่จะถูกระบุด้วยที่อยู่บ้าน (home address) โดยไม่คำนึงถึงตำแหน่งปัจจุบันบนอินเทอร์เน็ต ขณะที่อยู่นอกเครือข่ายบ้าน โหนดเคลื่อนที่จะเชื่อมโยงกับ ที่อยู่ ดูแล...
แอปพลิเคชัน
ในหลายแอปพลิเคชัน (เช่น VPN , VoIP ) การเปลี่ยนแปลงการเชื่อมต่อเครือข่ายและที่อยู่ IP อย่างกะทันหันอาจทำให้เกิดปัญหาได้ Mobile IP ถูกออกแบบมาเพื่อรองรับการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตที่ราบรื่นและต่อเนื่อง
หลักการปฏิบัติงาน
เป้าหมายของ IP Mobility คือการรักษาการเชื่อมต่อ TCP ระหว่างโฮสต์เคลื่อนที่และโฮสต์คงที่ในขณะที่ลดผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงตำแหน่งในขณะที่โฮสต์เคลื่อนที่กำลังเคลื่อนที่ไปมาโดยไม่ต้องเปลี่ยน TCP/IP พื้นฐาน [ 1 ] เพื่อแก้ปัญหานี้ RFC...