MIPv6
Curso: Redes de Computadores I
Professor: Otto Carlos M. B. Duarte
Aluna: Anelise Sacks
1) Introdução Geral
2) IP Móvel - visão geral
2.1 – Introdução
2.2 – Definições
2.3 – Funcionamento
3) MIPv6 – IP Móvel em IPv6
3.1 – Introdução
3.2 – Visão geral do IPv6
3.3 – Resumo das diferenças entre IPv6 e IPv4
3.4 – Visão geral do MIPv6
3.5 – Operação básica do Protocolo
3.6 – Funcionamento do nó móvel
3.7 – Funcionamento do nó correspondente
3.8 – Funcionamento do Home Agent
4) Futuro do MIPv6
5) Anexos
Referências bibliográficas
Devido ao grande crescimento da Internet nos últimos tempos, tornou-se necessário uma reformulação do IP para atender às necessidades presentes e futuras. Com isso, a IETF (Internet Engineering Task Force) criou o IPv6, substituindo o atual IPv4.
O MIPv6 (Mobile IPv6) é um protocolo que foi desenvolvido como um subconjunto do Internet Protocol version 6 (IPv6) para dar suporte a conexões móveis.
MIPv6 é um update do padrão Mobile IP (RFC 2002), criado pela IETF, e foi desenvolvido para autenticar dispositivos móveis (conhecidos como nós móveis) usando endereços IPv6.
Nos roteamentos tradicionais da rede IP, os endereços representam uma topologia. Os mecanismos de roteamento foram feitos sobre o princípio que cada nó da rede sempre teria o mesmo ponto de entrada na Internet, e que cada nó de endereço IP identificaria o enlace de rede onde ele está conectado.
Nesse esquema de roteamento, se o indivíduo desconectar um dispositivo móvel e o quiser reconectá-lo em outro ponto da rede, necessariamente o dispositivo receberia um novo endereço IP, uma nova máscara de rede apropriada e um novo roteador default. Se não, os protocolos de roteamento não conseguiriam entregar os datagramas, porque o endereço da rede do dispositivo não conteria a informação necessária sobre o nó de rede aonde ele se encontra.
O MIPv6 permite um nó móvel a transparentemente manter as conexões quando ele move de um ponto da rede a outro.
O Capítulo 2 visa esclarecer como funciona o IP Móvel inicial e o capítulo 3 trata das características do MIPv6.
A IETF propôs recentemente um aprimoramento ao MIPv6, chamado HMIPv6 (Hierarchical Mobile IPv6), já que o MIPv6 gerencia mobilidade global, mas não gerencia mobilidade local.
Ao final do trabalho (capítulo 4) será mencionado brevemente esse novo protocolo.
O IP Móvel foi definido pelo grupo de trabalho IP Routing for Wireless/Mobile Hosts (mobileip) do IETF (Internet Engineering Task Force), formado em Junho de 1992.
A definição do IP Móvel está na RFC 2002.
Chama-se de IP Móvel a tecnologia padronizada para mobilidade do nó na Internet, especificada no conjunto de documentos RFC 2002, 2003, 2004, 2005, 2006 e 1701.
O Protocolo da camada de rede chamado IP (Internet Protocol), é responsável por escolher de maneira dinâmica um caminho da fonte original de um pacote até o seu destino, não importando onde o destinatário esteja localizado.
O IP ‘faz’ na verdade muito pouco. Geralmente um ou mais protocolos de roteamento são necessários caso a rede seja complexa. Esses protocolos de roteamento são usados por roteadores para buscar informações sobre a localização dos destinos e para descobrir quais os links disponíveis na wide world web. Alguns exemplos de protocolos de roteamento são o OSPF (Open Shortest Path First), o RIP (Routing Information Protocol) e o BGP (Border Gateway Protocol).
O IP Móvel também é um protocolo de roteamento e que permite a mobilidade na Internet. Para que isso seja possível, o IP Móvel configura as tabelas de roteamento em nós apropriados, fazendo com que os pacotes IP possam ser enviados a nós móveis não conectados a seus home links. O IP Móvel pode, portanto, ser considerado como um protocolo de roteamento, porém diferente dos exemplos citados acima, pois o IP Móvel tem um propósito muito especializado. Como mencionado anteriormente, o propósito do IP Móvel é garantir que os pacotes sejam roteados para nós móveis, que podem mudar suas localizações rapidamente.
Já que o IP Móvel é um protocolo da camada de rede, ele é completamente independente do meio físico. Com essa característica, o nó que utiliza IP Móvel pode se mover de um tipo de meio para outro, e ainda assim não perder a conectividade.
Um exemplo seria um notebook que se desconecta de uma rede Ethernet por fio e muda para uma interface WLAN (Wireless LAN), e mesmo assim não experimenta uma interrupção no serviço de rede. Chamamos essa habilidade de mover-se entre diferentes tipos de meio de mobilidade heterogênea. Obviamente, o IP Móvel também permite ao nó móvel se mover na rede de um link para outro, no mesmo meio (em uma localização diferente) e manter sua conexão. Chamamos de mobilidade homogênea a tecnologia que permite o movimento entre diversas conexões da rede, no mesmo tipo de meio físico.
O IP Móvel abrange somente o problema de roteamento de pacotes IP para nós móveis. Outras tecnologias, incluindo modificações do TCP e das aplicações, estão fora do objetivo do IP Móvel. Uma solução completa de mobilidade teria que tratar também das outras camadas da pilha de protocolos. Logo, o escopo da solução do IP Móvel é restrito a simplesmente especificar mecanismos necessários para rotear pacotes para nós móveis, na camada de rede.
O desenvolvimento do IP Móvel foi baseado no fato que um nó móvel deve ser capaz de comunicar-se com outros nós após a alteração do seu ponto de conexão na Internet; o nó móvel deve ser capaz de se comunicar usando somente seu endereço IP original (permanente), independente do seu ponto atual de conexão na Internet; o nó móvel deve ser capaz de se comunicar com outros nós que não implementem as funções de mobilidade do IP Móvel e por último o nó móvel não deve ser exposto a qualquer novo tratamento de segurança além dos quais qualquer nó fixo na Internet é exposto.
O IP Móvel, para garantir a mobilidade para o qual foi criado, deve ser implementado em três entidades funcionais:
1. O nó móvel constantemente informa sua localização, que é chamada de care-of-address, conforme o movimento entre redes.
2. Pode comunicar a acessibilidade para o prefixo de rede do home address, desta forma atraindo os pacotes IP que são destinados para o nó móvel;
3. Intercepta os pacotes destinados para o home address do nó móvel e faz tunneling para a posição atual do nó móvel, isto é, para o care-of address.
A figura mostra as três entidades onde o IP Móvel deve ser implementado.
O túnel é um caminho criado entre o Home Agent e o Foreign Agent, que permite que os dados destinados ao nó móvel desse Home Agent sejam entregues ao nó móvel conectado ao Foreign Link, associado então, ao Foreign Agent em questão.
O mecanismo de encapsulamento é o IP-within-IP. Ao usar IP-within-IP o home agent insere um novo cabeçalho IP à frente do cabeçalho IP de qualquer datagrama endereçado ao home address do nó móvel. O novo cabeçalho usa o care-of-address do nó móvel como endereço IP destino, ou destino do túnel. No IP-within-IP o cabeçalho original IP é preservado como a primeira parte dos dados a ler do cabeçalho do túnel. Portanto, para recuperar o pacote original o foreign agent apenas tem de eliminar o cabeçalho do túnel e entregar o resto ao nó móvel.
O home agent pode também o usar encapsulamento mínimo em vez do IP-within-IP. O processamento no cabeçalho do encapsulamento mínimo é ligeiramente mais complicado do que o processamento no IP-within-IP, pois parte da informação do cabeçalho do túnel está combinada com informação no cabeçalho de encapsulamento mínimo para reconstituir o cabeçalho IP original. Por outro lado, o overhead no cabeçalho é reduzido.
Recapitulando:
Home Address – é o seu endereço original e permanente que o identifica junto a sua rede de origem.
Home Agent (Agente Local)– um nó que representa a rede original do Agente Móvel. Este agente redireciona todos os datagramas endereçados ao Agente Móvel.
O home address do nó móvel é um endereço IP permanente, isto é, um IP designado da mesma maneira que seria para um host estacionário ou para um roteador. O home address permanece inalterado mesmo com a movimentação do nó móvel.
O home address está associado ao home agent e, portanto, com seu home link. O home link é aquele link ao qual foi designado o mesmo prefixo de rede do home address. O home agent é o roteador que tem no mínimo uma interface no home link do nó móvel.
→ Care-of Address & Foreign Agent
Care-of address – é um endereço IP associado com o nó móvel que está visitando um foreign link.
Foreing Agent – um nó ou host que representa a rede onde o Agente Móvel está temporariamente alocado. Ele é o intermediador entre o nó móvel e o home agent.
O care-of address é específico para o foreign link atualmente sendo visitado por um nó móvel, e geralmente muda toda vez que o mesmo move-se de um foreign link para outro. Os pacotes destinados para um care-of address podem ser entregues usando os mecanismos de roteamento existentes, não sendo necessários procedimentos específicos do IP Móvel afim de enviar pacotes para o care-of address.
O care-of-address é usado como o ponto de terminação de um túnel, do home agent em direção ao nó móvel e é quase nunca usado como IP fonte ou endereço de destino em conversações do nó móvel com outros nós. Especificamente, o care-of address não será nunca retornado por um servidor DNS quando outro nó procurar pelo hostname do nó móvel.
O care-of address é um endereço IP próximo ao foreign link visitado pelo nó móvel. Essa proximidade significa que o care-of address é no máximo um salto (hop) distante do foreign link visitado. O care-of address é também um endereço do foreign agent com uma interface no foreign link ou um endereço que foi designado temporariamente para a interface do próprio nó móvel. O care-of address é usado pelo home agent para entregar pacotes para um nó móvel, enquanto o mesmo está visitando um foreign link, especificamente, o care-of address é um ponto de terminação de um túnel IP, de um home agent em direção ao nó móvel.
Os Home agents e foreign agents fazem multicasting ou broadcasting periódicos de mensagens especiais do IP Móvel chamadas Agent Advertisements, notificando, assim, as suas presenças em todos os links conectados
Os nós móveis "escutam" estas mensagens (Agent Advertisements) vindas dos agentes e determinam se eles estão conectados em seus home links ou em um foreign link. Caso estejam em seus respectivos home links, os nós móveis agem como nós estacionários, isto é, eles não utilizam nenhuma funcionalidade do IP Móvel.
Um nó móvel conectado em um foreign link adquire um care-of address. Esse endereço pode ser um foreign agent care-of address que é um endereço de IP estático de um foreign agent na rede visitada, ou um co-located care-of address, que é um endereço de IP temporário atribuído ao nó móvel. O co-located care-of address pode ser adquirido por algum procedimento de designação como, por exemplo, o DHCP, o PPP ou por uma configuração manual.
O nó móvel então registra o care-of address adquirido no seu home agent, utilizando uma troca de mensagens definida pelo IP Móvel. No registro, o nó móvel solicita o serviço de um foreign agent, se este mesmo estiver presente no link. Para fins de segurança, as mensagens de registro devem ser autenticadas.
Desta forma, o home agent ou qualquer outro roteador presente no home link avisa que o prefixo de rede do home address do nó móvel pode ser atingido, através de uma mensagem chamada advertise reachability. O home agent irá interceptar os pacotes, possivelmente usando um proxy ARP (Address Resolution Protocol) e os envia via túnel para o care-of address.
No care-of address (no foreign agent ou em uma das próprias interfaces do nó móvel) o pacote original é extraído do túnel e então entregue ao nó móvel.
Na direção reversa, pacotes enviados pelo nó móvel são diretamente roteados para seus destinos, sem qualquer necessidade de tunneling. O foreign agent trabalha como um roteador para todos os pacotes gerados pelo nó móvel visitante.
Essa parte do trabalho lida com a questão da mobilidade no IPv6. O IPv6 tem alguma diferenças com o IPv4, sendo a mais significativa referente à questão de mobilidade a quantidade muito maior de endereços disponíveis no IPv6 (2128 ao invés de 232). Além dessa importante diferença, o IPv6 difere do IPv4 em algumas outras questões, que também serão abordadas.
Descreveremos o projeto do novo protocolo para roteamento transparente dos pacotes do tipo IPv6 em nós móveis operantes da Internet.
Sem suporte específico para a mobilidade em IPv6, os pacotes destinados a um determinado nó móvel não poderiam alcançá-lo quando esse mesmo nó móvel estivesse ausente de sua home IP subnet. Como no IPv4, o roteamento é baseado no endereço de destino do pacote.
A fim de manter a comunicação apesar da mobilidade, um nó móvel poderia mudar seu endereço de IP cada vez que se movesse para uma nova subnet, mas desta forma o nó móvel não conseguiria manter as conexões de transporte e de camadas mais alto nível quando se movesse.
Deve-se destacar que o suporte à mobilidade em IPv6 é particularmente importante, já que a tendência de nós móveis é aumentar cada vez mais durante a vida útil do IPv6.
Como o IPv6 é derivado de IPv4, eles possuem vários aspectos similares. É razoavelmente simples compatibilizar o atual IP Móvel ao IPv6, adaptando-o ao novo tamanho de endereço. Porém, o IPv6 oferece uma grande oportunidade de aproveitar as novas características desse protocolo.
Comentaremos neste capítulo como o IPv6 pode melhorar significativamente o suporte à mobilidade.
Como visto anteriormente, a cada nó móvel é atribuído um endereço de IP permanente, assim como para qualquer outro nó. Chamamos este endereço IP de home address do nó móvel. O home address de um nó móvel permanece inalterado independente de onde esteja esse nó (de qual é sua atual subnet). A subnet do IP indicado por este home address é denominada home subnet (ou home link), e os mecanismos padrões de roteamento entregarão os pacotes destinados ao home address de um nó móvel somente à home subnet desse nó móvel.
A todo o nó com quem um nó móvel se corresponde chamamos nó correspondente (ou correspondent node), que pode ser tanto móvel quanto estacionário.
Como também mencionado no capítulo anterior, a posição atual de um nó móvel quando fora da sua home subnet é chamada de care-of-address, que é um endereço de roteamento global adquirido pelo nó móvel através da configuração automática de endereço no IPv6 feita quando o nó móvel entra na foreign subnet. A associação home address de um nó móvel com o care-of-address (enquanto existir essa associação), é conhecida como binding.
Enquanto o nó estiver fora de sua home subnet, um roteador na home subnet deste nó, conhecido como home agent, mantém um registro do binding atual do nó móvel. O home agent intercepta todos os pacotes da home subnet endereçada ao home address do nó móvel e faz um tunneling para seu care-of-address. Este tunneling usa encapsulamento do IPv6, e o trajeto seguido por um pacote quando encapsulado é conhecido como tunnel.
Uma vez que um nó correspondente adquire o care-of-address do nó móvel, ele pode armazená-lo e rotear seus próprios pacotes para o nó móvel diretamente usando um cabeçalho do tipo IPv6, contornando completamente o home agent!
A função a mais importante necessária para o suporte da mobilidade é a notificação confiável e atualizada do atual care-of-address de um nó móvel, a fim de evitar o conhecido “roteamento triangular”.
No roteamento triangular, todos os pacotes emitidos para um nó móvel devem ser roteados à home subnet deste nó e então enviados, através de seu home agent, ao nó móvel em sua posição atual.
Isso gera muitos problemas, como a sobrecarga da rede, atraso na entrega de pacotes e maior probabilidade de perda de pacotes.
O IPv6 móvel introduz um conjunto de novas opções de destino, chamados Binding Update e Binding Acknowledgement. Falaremos sobre essas opções na sessão “Operação básica do protocolo”.
Nesta seção, mostraremos as características básicas do IP versão 6 (IPv¨) que são particularmente relevantes para o nosso protocolo em questão (MIPv6).
Como mencionado na introdução, o endereço em IPv6 (de 128 bits) é muito maior que o do IPv4 (de 32 bits). Dentro desse espaço enorme para o endereçamento, uma pequena parte é reservada para todos os IPv4 atualmente existentes, e outra pequena parte é reservada para o Link-Local address, que não são endereços “roteáveis”, mas que garantem unicidade em um certo enlace. Os nós presentes no mesmo enlace podem se comunicar um com os outros mesmo sem usar roteadores, utilizando-se desse Link-Local address.
Os nós se ‘descobrem’ através de um protocolo chamado ND (Neighbor Discovery Protocol, RFC 2461). Também através desse protocolo pode-se determinar roteadores e prefixos locais. O NDP para IPv6 pode ser caracterizado como uma versão muito melhorada do ARP (Address Resolution Protocol) e do ICMP (Internet Control Message Protocol) Router Discovery Protocol.
IPv6 define diversos tipos de extension headers, que podem ser usadas para incluir informações adicionais no cabeçalho de um pacote IPv6. As extension headers definidas são:
O cabeçalho de opção de destino pode ser incluído num pacote para carregar a seqüência de uma ou mais opções a serem processadas somente quando o pacote chegar no seu destino final.
Similarmente, o cabeçalho de opção de salto-a-salto pode ser incluído para carregar a seqüência de uma ou mais opções, mas essas opções são processadas, além do destino final, a cada roteador intermediário que recebe e direciona o pacote.
No IPv4, cada opção de IP é tratada como uma opção salto-a-salto, causando assim uma diminuição na performance da rede por ter que ser processado a cada roteador intermediário, mesmo não pertencendo a esses roteadores.
O Cabeçalho de roteamento é particularmente útil para o MIPv6, e é similar ao Source Router Options, no entanto no MIPv6 o pacote não é processado a cada salto. Além disso, o nó no destino final que recebe o pacote não é obrigado a rotear pacotes à fonte.
O cabeçalho de autenticação permite o pacote incluir informações adicionais de autenticação. A inclusão dessa opção permite ao receptor verificar a autenticidade do transmissor do pacote, e também protege contra modificações do pacote enquanto em trânsito, já que o pacote modificado seria visto pelo receptor com um pacote falsificado.
|
|
IPv6 |
IPv4 |
|
Espaço de endereçamento |
128 bits |
32 |
|
Suporte para IP Móvel |
Bom suporte para o IP Móvel |
Suporte precário |
|
Segurança |
Oferece cabeçalhos para inserir segurança |
Nenhuma Segurança |
|
Autoconfiguração |
Padrão da versão |
Não existe |
O MIPv6 foi feito para possibilitar os nós móveis da uma rede IPv6 se locomoverem de uma subnet para outra. O MIPv6 facilita o movimento do nó de uma rede do tipo Ethernet para outra do mesmo tipo assim como o movimento de uma rede Ethernet para uma célula de Wireless LAN.
O protocolo permite ao nó móvel comunicar-se com outros nós (estacionários ou móveis) após mudar o seu ponto de conexão na camada enlace de uma subnet para outra, e mesmo assim manter o endereço IPv6 do nó móvel.
O nó móvel é sempre endereçado por seu home address, e os pacotes podem ser enviados para esse endereço independentemente do ponto de conexão do nó móvel na Internet. O movimento de um nó móvel para fora de sua própria subnet é portanto transparente para protocolos de nível mais alto.
Todos os pacotes usados para informar os outros nós sobre a localização atual do nó móvel tem que ser autenticados. Se não fosse dessa maneira, um host malicioso poderia desviar o tráfego simplesmente fazendo o nó móvel parecer que está em outro lugar do que na sua localização verdadeira.
Esses desvios maliciosos são chamados de ataques de ‘remote redirection’ ou redirecionamento remoto, quando o host malicioso, mesmo estando longe do nó móvel, consegue redirecionar o tráfego.
O enlace onde nó móvel está conectado pode ser um link sem fio, tendo largura de banda restrita e maior taxa de erro. Também é freqüente que os nós móveis tenham problema de consumo de bateria, e minimizar este consumo é uma tarefa importante. Portanto, o número de pacotes administrativos enviados deve ser minimizado, e esses pacotes devem ser de menor tamanho possível.
Assume-se que o nó móvel não mudará seu ponto de conexão mais de uma vez por segundo, embora o protocolo funcione caso uma mudança mais rápida aconteça. Além do mais, como é comum na Internet nos dias de hoje, assume-se que os pacotes IPv6 unicast são roteados com base no endereço de destino dos pacotes de IP (e não, por exemplo, influenciados pelo endereço fonte do mesmo).
Os nós móveis terão pelo menos três endereços IPv6 atribuídos à sua interface de rede enquanto eles estiverem fora da sua home subnet. Um deles é o home address , que é permanente assim como qualquer nó IP. Um segundo endereço é o endereço atual do nó no enlace local (link-local address), descrito na seção 3.2.
O MIPv6 adiciona um terceiro endereço, conhecido como care-of address, que está associado ao nó móvel somente enquanto este visita uma foreign subnet (ou foreign link). O prefixo de rede do care-of address do nó móvel é igual ao prefixo da rede visitada pelo nó, logo os pacotes endereçados à esse care-of address serão roteados normalmente pela Internet.
Cada vez que o nó móvel muda de ponto de conexão de uma subnet à outra, o nó móvel irá configurar o seu care-of address por:
→ stateless address configuration (quando a auto configuração não exige configuração manual do host, configuração mínima ou nula dos roteadores, e não se utiliza servidor. O mecanismo ‘sem estados’ permite ao host gerar seu próprio endereço combinando a informação sobre os endereço disponíveis localmente e a informação divulgada pelos roteadores).
→ statefull address autoconfiguration, como os mecanismos de DHCPv6 ou PPPv6, onde os hosts obtém endereços e / ou parâmetros e informações sobre a configuração diretamente de um servidor.
A decisão sobre qual a forma de configuração automática de endereço a ser usada é feita por métodos desenvolvidos no IPv6 Neighbor Discovery.
Um nó móvel pode ter mais de um careof address por vez, por exemplo, se ele estiver conectado a mais de uma rede sem fio ou se a rede onde ele estiver conectado possuir mais de um prefixo IP.
Como descrito anteriormente, a associação entre o home address do nó móvel e o seu careof address, junto com a associação por tempo de vida, é conhecido como binding. A estrutura de dados central usada no Mobile IPv6 é um cache com os bindings dos nós móveis, mantida por cada nó com IPv6, conhecido como Binding Cache.
Enquanto estiver longe da sua rede original, um nó móvel registra um dos seus bindings com um roteador da sua home subnet, fazendo esse roteador funcionar como seu home agent. Esse care-of address registrado com o home agent do nó móvel é conhecido como care-of address primário, e o home agent guarda essa informação como ‘home registration’ no Binding Cache, até que o tempo de vida se esgote.
Uma vez possuindo um home registration no Binding Cache, o home agent usa o Neighbor Discovery para interceptar qualquer pacote IPv6 endereçado ao home address do nó móvel na sua home subnet, e faz um túnel de cada pacote interceptado para o endereço care-of addres primário do nó indicado no Binding Cache. Para fazer o túnel, o home agent encapsula o pacote usando encapsulamento do IPv6.
O MIPv6 provém mecanismos para atualização dinâmica sobre o binding do nó móvel no nó correspondente IPv6 que se comunicando com ele.
O nó correspondente adiciona esse binding ao Binding Cache, levando em consideração que se houver problema de espaço no cache, essa entrada pode ser substituída a qualquer hora por alguma política de controle de cache como, por exemplo, a LRU (Least Recently Used).
Quando for enviar um pacote para qualquer destino IPv6, o nó checa se no seu Binding Cache consta uma entrada para o endereço de destino do pacote, e se esse endereco for achado, o nó roteia o pacote diretamente para o careof address do nó móvel indicado. Esse roteamento utiliza um roteamento pelo cabeçalho IPv6 ao invés de encapsulamento IPv6, pois assim evita-se overhead no tamanho do pacote.
O home agent não pode usar roteamento por cabeçalho, já que ao adicionar a informação no pacote no home agent , o processo de autenticação ficaria comprometido.
Caso nenhum registro conste no Binding Cache , o nó envia o pacote normalmente (se roteamento por cabeçalho), e o pacote é então interceptado e enviado via túnel para o home agent do nó móvel como descrito anteriormente.
MIPv6 introduz duas novas opções de destino para permitir ao home agent do nó móvel e aos nós correspondentes saber e armazenar a informação sobre o binding do nó móvel. Após configurar um novo care-of address, o nó móvel tem que mandar um binding update option para o seu home agent, e para qualquer nó correspondente que possa vir a ter um care-of address desatualizado.
O recebimento de um Binding Update tem que ser confirmado através de uma opção de Binding Acknowledgement caso uma confirmação tenha sido requerida pelo Binding Update.
Já que o cabeçalho do IPv6 contendo uma ou mais opções de destino pode aparecer em qualquer pacote IPv6, as opções do MIPv6 pode ser mandada de duas maneiras:
É essencial para ser escalável e para haver minimização do tráfego de rede que os nós correspondentes sejam capazes de descobrir o care-of address do nó móvel, e que eles armazenem essa informação para futuramente utilizarem-se dela.
Armazenando o care-of address, um roteamento otimizado pode ser obtido. Esse roteamento direto elimina o congestionamento no home agent e assim contribui significativamente para a saúde da Internet.
Além do mais, muitos dos pacotes enviados do nó correspondente para o nó móvel podem ser entregues sem a ajuda do home agent. Logo, a dependência quanto à integridade do home agent é drasticamente reduzida. Isso é importante porque vários domínios possuem um único home agent para servir sua home subnet, e a falha nesse componente produziria uma falha de comunicação em todos os nós que se utilizam desse home agent.
Sendo o caminho a ser percorrido mais longo quando a comunicação depende do home agent, o roteamento direto também é válido para diminuir a probabilidade de perda de pacotes. Essa característica é particularmente relevante quando se tratando de enlaces transoceânicos.
Cada nó MIPv6 deve ser capaz de fazer IPv6 de-encapsulamento. Cada nó móvel deve ser capaz de mandar Binding Updates e de receber Binding Acknowledgements.
Com base no tempo de vida mandado através dos Binding Updates, cada nó móvel deve manter um registro sobre qual outro nó possa vir a precisar de um novo Binding Update devido a algum movimento recente de um nó móvel.
Cada nó móvel IPv6 também deve ser capaz de receber pacotes do nó correspondente encapsulados quando enviados pelo home agent e não por roteamento por cabeçalho.
Mandando Binding Updates:
Após mudar o ponto de conexão para uma nova subnet e configurar o care-of address primário, o nó móvel registra-se com o Binding Update. Esse binding update deve ter o bit Home Agent (H) indicado para comunicar esta é uma home registration, e deve ter o bit Acknowledge (A) também indicado para requerir uma confirmação (acknowledgement) do Binding Update.
O nó móvel pode escolher manter sua localização em segredo para alguns nós correspondentes, não precisando, então mandar Binding Updates para esses correspondentes.
Nenhum outro nó IPv6 está autorizado a mandar Binding Updates no lugar do nó móvel.
Um nó móvel pode mandar um Binding Update para um nó correspondente com o seu care-of address, instruindo o nó correspondente a excluir qualquer registro sobre o nó móvel em seu Binding Cache.
Detectando movimento:
Um nó móvel pode usar combinações dos mecanismos disponíveis para descobrir se o seu ponto de conexão foi alterado de uma subnet para outra.
A detecção de movimento mais primária utiliza as facilidades do IPv6 Neighbor Discovery Protocol, incluindo o descobridor de rotas e o detector de inalcançabilidade.
Enquanto está distante da sua home subnet, o nó móvel deve escolher um roteador padrão, e um prefixo de rede para seu care-of address primário.
Já que o roteador deve enviar constantemente mensagens periódicas multicast do tipo Router Advertisement, o nó móvel terá oportunidade de freqüentemente checar se o seu roteador padrão ainda está acessível. Em alguns tipos de interfaces de rede, o nó móvel pode configurar sua interface de rede para trabalhar em modo ‘promíscuo’, sendo assim ele capaz de receber todos os pacotes do link, incluindo os não endereçados a ele.
O nó móvel será, assim, capaz de receber qualquer pacote enviado pelo roteador, a fim de detectar a alcançabilidade do mesmo.
Cada nó IPv6 pode virar a qualquer momento um nó correspondente para outro nó móvel. Logo, cada nó IPv6 é capaz de processar o recebimento de Binding Updates, o envio de Binding Acknowledgements, e de manter um Binding Cache.
Uma obrigação do IPv6 é que cada nó IPv6 deve manter as configurações de segurança. Os nós que recebem Binding Update ou Acknowledgement verificam a autenticidade da informação contida no cabeçalho da mensagem.
Enviando pacotes para um nó móvel:
Antes de mandar um pacote para um destino, o nó deve checar o seu Binding Cache por um binding desse determinado endereço. Se não houver registro, o nó envia um pacote normalmente (sem roteamento por cabeçalho ou encapsulamento), e o pacote será encaminhado através de mecanismos tradicionais de roteamento presentes na Internet. Aí o home agent interceptará o pacote fazendo um túnel para o seu care-of address primário.
Logo, pacotes podem ser enviados por um nó correspondente ao nó móvel sem que o transmissor saiba que o nó é móvel. Uma vez que o nó móvel tenha recebido o pacote encapsulado, ele mandará um Binding Update ao transmissor.
Se por acaso o nó correspondente tiver um registro no seu Binding Cache sobre o seu endereço de destino, o nó correspondente deve enviar o pacote diretamente ao care-of address indicado e listar o home address do nó móvel no como o destino do pacote.
Cada roteador IPv6 deve ser capaz de mandar Binding Acknowledgements e, resposta a Binding Updates vindos de um nó móvel. Cada roteador IPv6 também deve ser capaz de encapsular pacotes para poder fazer um túnel para o home agent.
Enviando pacotes a nós móveis:
Um home agent não pode usar roteamento por cabeçalho para entregar pacotes interceptados para os nós móveis que ele estiver servindo. Isso causaria invalidação da autenticação. Ao invés disso, o home agent deve sempre usar encapsulamento IPv6 para enviar os pacotes interceptados.
O home agent deve ser raramente envolvido na transmissão de pacotes ao nó móvel, porque o nó móvel estará sempre mandando Binding Updates o mais rápido possível aos seus nós correspondentes.
O HMIPv6 (Hierarchical Mobile IPv6) foi proposto como uma melhoria do MIPv6. Ele foi desenhado com o propósito de reduzir a quantidade de sinalização requerida e para melhorar a velocidade de handoff para conexões moveis.
O HMIPv6 foi proposto pelo IETF (Internet Engineering Task Force).
O MIPv6 define meios de gerenciar mobilidade global, mas não enfoca o gerenciamento de mobilidade local separadamente.Ele utiliza-se do mesmo mecanismo em ambos os casos, o que causa uma ineficiência na utilização de recursos no caso de mobilidade local.
O HMIPv6 adiciona um novo nível, baseado em MIPv6, que separa mobilidade local de global. No HMIPv6, a mobilidade global é gerenciada pelos protocolos do MIPv6, enquanto handoffs locais são gerenciados localmente.
Um novo nó em HMIPv6 é chamado de MAP (Mobility Anchor Point). O MAP, que substitui o foreign agent do MIPv4, ao contrário do mesmo, não exige estar presente em cada subnet. O MAP também ajuda a diminuir a latência referente aos handoffs devido ao fato de ele poder se atualizar mais rapidamente que o remoto home agent.
Referências bibliográficas
- [IDMIPv6] Internet Draft, Mobility Support in IPv6, D Johnson and C. Perkins, IETF, 1999
- [MIPv6] Mobility in IPv6, R Yaiz and Ösman Öztürk, University of Twente, NL
- Introducing Mobile IPv6 in 2G and 3G Mobile Networks - Nokia White Paper
- C. Perkins and A. Myles, "Mobile IP," technical report.
- Aurélio Neto. Monografia submetida ao Instituto Nacional de Telecomunicações: Estudo do IP móvel e sua aplicação
em sistemas de comunicações móveis para tráfego de dados
- www.whatis.com