Mobile IPv6

การสนับสนุนการเคลื่อนที่สำหรับอินเทอร์เน็ตยุคหน้า

1. ความนำ

การสนับสนุนการเคลื่อนที่สำหรับอุปกรณ์ทางอินเทอร์เน็ตมีความสำคัญมาก นับตั้งแต่อุปกรณ์เคลื่อนที่ได้ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลาย ซึ่งคาดว่าจำนวนของคอมพิวเตอร์เคลื่อนที่จะเพิ่มขึ้นอีกเป็นจำนวนมาก ยิ่งไปกว่านั้นมีผลิตภัณฑ์โทรศัพท์เคลื่อนที่รุ่นแรกที่สามารถรองรับการทำงานโดยใช้บริการอินเทอร์เน็ตโปรโตคอลผ่าน WAP (Wireless Application Protocol) หรือ GPRS (General Packet Radio Service) และจะมีจำนวนเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว อุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่ของยุคที่ 3 จะใช้อุปกรณ์แพ็คเกตสวิตช์แทนที่เซอร์กิตสวิตช์ ดังนั้นการให้บริการอินเทอร์เน็ตโปรโตคอลโดยใช้อุปกรณ์สื่อสารของยุคที่ 3 จะเพิ่มมากขึ้นในอนาคต

ในปัจจุบันมีปัญหามากมายที่ทำให้การเชื่อมต่อของอุปกรณ์อินเทอร์เน็ตเคลื่อนที่มีความยุ่งยาก ปัญหาเริ่มจากถ้าผู้ใช้บางคนยกเลิกการเชื่อมต่ออุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่จากเครือข่ายอินเทอร์เน็ตหนึ่งเพื่อทำการเชื่อมต่อใหม่ในอีกเครือข่ายหนึ่ง โดยปกติผู้ใช้จะไม่สามารถเชื่อมต่อได้อีกจนกว่าผู้ใช้จะทำการติดตั้งระบบด้วยไอพีแอดเดรสใหม่ ตั้งค่า Netmask และหา Default Router

ปัญหาในกลไกการค้นหาเส้นทางซึ่งถูกใช้ในระบบอินเทอร์เน็ต การกำหนดไอพีแอดเดรสสัมพันธ์กับโครงสร้างการเชื่อมต่อระหว่างเครือข่ายคอมพิวเตอร์ อินเทอร์เน็ตโปรโตคอลของปัจจุบัน (IPv4) จะคิดว่าอุปกรณ์สื่อสารแต่ละตัวจะต่ออยู่บนเครือข่ายอินเทอร์เน็ต ณ ตำแหน่งเดิมเสมอ ถ้าอุปกรณ์เคลื่อนย้ายไปภายนอกเครือข่ายของอุปกรณ์ก็จะไม่สามารถทำการเชื่อมต่อกับเครือข่ายอินเทอร์เน็ตได้ โปรโตคอลที่มีอยู่ไม่สามารถหาเส้นทางการส่งข้อมูลได้ถูกต้อง ดังแสดงในรูปที่ 1 แพ็คเกตที่ส่งไปยังอุปกรณ์ที่อยู่ในเครือข่าย B จะถูกส่งผ่านเส้นทางเดิมเสมอไปที่เครือข่าย B โปรโตคอลการค้นหาเส้นทางของอินเทอร์เน็ตปัจจุบันต้องทำการเปลี่ยนแอดเดรสของเครือข่ายเมื่ออุปกรณ์เคลื่อนที่ไปยังเครือข่ายใหม่

 

 

 

 

 

 

 

รูปที่ 1 อุปกรณ์เคลื่อนย้ายโดยไม่ได้เปลี่ยนไอพีแอดเดรสของอุปกรณ์

แพ็คเกตถูกส่งไปยังเครือข่าย B โดยผ่านเส้นทางเดิมเสมอ ถ้าอุปกรณ์นี้เคลื่อนย้ายไปยังเครือข่ายอื่นก็ไม่สามารถรับแพ็คเกตได้ เพราะแพ็คเกตยังคงถูกส่งไปที่เครือข่าย B

 

เพื่อสนับสนุนอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่ซึ่งเปลี่ยนจุดการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต หน่วยงาน Internet Engineering Task Force (IETF) จึงกำหนดมาตรฐานโปรโตคอลที่สนับสนุนอุปกรณ์อินเทอร์เน็ตเคลื่อนที่เรียกว่า Mobile IP ซึ่งแบ่งออกเป็นสองส่วนคือ Mobile IPv4 ทำงานบนพื้นฐาน IPv4 และ Mobile IPv6 ทำงานบนพื้นฐาน IPv6 บทความนี้จะเน้นในส่วน Mobile IPv6

Mobile IPv6 อนุญาตให้อุปกรณ์ของ IPv6 ออกจากเครือข่ายหลักโดยไม่สนใจตำแหน่งปัจจุบันของอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อกับอินเทอร์เน็ต สิ่งนี้ถูกจัดการโดย Mobile IPv6 ซึ่งกำหนดให้ทุกอุปกรณ์มีแอดเดรสถาวร (Home Address) ที่ใช้สำหรับกำหนดตัวเองบนอินเทอร์เน็ต ขณะที่อุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่ออกจากเครือข่ายหลักอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่ก็จะส่งข้อมูลเกี่ยวกับตำแหน่งปัจจุบันไปยัง Home Agent ที่อยู่ในเครือข่ายหลักของอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่ Home Agent รับแพ็คเกตหลังจากนั้นจึงส่งต่อข้อมูลไปยังตำแหน่งปัจจุบันของอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่

กลไกนี้ทำให้การทำงานบนอินเทอร์เน็ตโปรโตคอลสำหรับทุกชั้นเป็นไปอย่างสมบูรณ์ เช่น TCP, UDP และทุกแอพพลิเคชั่น ดังนั้น DNS สำหรับอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่อ้างอิงจากค่าแอดเดรสถาวรของอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่และไม่เปลี่ยนถ้าอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่เปลี่ยนจุดเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต ในความเป็นจริง Mobile IPv6 มีความสามารถในการหาเส้นทางของแพ็คเกตแต่เป็นอิสระต่อโปรโตคอลที่ใช้หาเส้นทางของตัวเอง (RIP, OSPF, …)

วิธีการที่ใช้สร้างของ Mobile IPv6 เรียกว่า Care-of Address เมื่อไรก็ตามที่อุปกรณ์เปลี่ยนจุดเชื่อมต่อของอุปกรณ์ไปยังเครือข่าย Care-of Address สามารถได้มาจากตัวรับของ Router Advertisement (การติดตั้งแอดเดรสอัตโนมัติแบบไร้สถานะ) หรือถูกกำหนดโดย DHCP Server (การติดตั้งแอดเดรสอัตโนมัติแบบเต็มสถานะ)

อุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่ถูกกำหนดโดยแอดเดรสถาวร (Static Home Address) เสมอโดยไม่สนใจตำแหน่งปัจจุบันที่เชื่อมต่อกับอินเทอร์เน็ต ขณะที่ออกจากเครือข่ายหลักแต่ละอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่มีแอดเดรสชั่วคราวเพิ่มเข้ามาอีกเพื่อกำหนดตำแหน่งปัจจุบันของอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่ (รูปที่ 2) ดังนั้น ข้อมูลพื้นฐานที่มาถึงแอดเดรสถาวรจะถูกปรับเปลี่ยนเป็น Care-of Address

รูปที่ 2 อุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่ย้ายไปเครือข่ายอื่น

อุปกรณ์สื่อสารย้ายจากเครือข่ายซึ่งมี Prefix B ไปยังเครือข่ายซึ่งมี Prefix C ที่เครือข่าย C อุปกรณ์จะได้รับแอดเดรสเพิ่มเติมที่มี Prefix ของเครือข่ายนี้

               

2. คำอธิบายศัพท์

     คำศัพท์เฉพาะบางคำถูกกำหนดใน Mobile IPv6 ดังนี้

      Binding                                            ข้อมูลแสดงแอดเดรสถาวรและ Care-of Address ของอุปกรณ์ สื่อสารเคลื่อนที่                                     

     Care-of Address                   ไอพีแอดเดรสสัมพันธ์กับอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่ขณะที่อยู่ใน

เครือข่ายอื่น (Foreign Link) Subnet Prefix ของไอพีแอดเดรส   นี้เป็น Subnet Prefix ของเครือข่ายปัจจุบัน ท่ามกลาง Care-of Address หลายตัวที่อุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่อาจมีในขณะปัจจุบัน จะมี Care-of Address เพียงตัวเดียวถูกลงทะเบียนกับ Home Agent ของอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่เรียกว่า Primary Care-of Address

     Correspondent Node                       อุปกรณ์ที่อุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่กำลังสื่อสารอยู่ด้วย Correspondent Node อาจเป็นอุปกรณ์เคลื่อนที่หรืออยู่กับที่อย่างใดอย่างหนึ่ง

     Foreign Link                                    เครือข่ายอื่นทั้งหมดที่เชื่อมต่อกับเครือข่ายหลักของอุปกรณ์สื่อ  สารเคลื่อนที่

     Foreign Subnet Perfix                      IP Subnet Prefix อื่นทั้งหมดที่เชื่อมต่อกับ Home Subnet Prefix ของ Prefix อุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่

     Home Address                                ไอพีแอดเดรสที่ถูกกำหนดสำหรับอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่ภาย               ในเครือข่ายหลักของอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่

Home Agent                                    เราเตอร์ที่ใช้ในเครือข่ายหลักของอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่ซึ่ง อุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่ต้องทำการลงทะเบียนตัวเอง เพื่อแจ้ง Care-of Address ปัจจุบัน ขณะที่อุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่ไม่ได้อยู่ในเครือข่ายหลัก Home Agent รับแพ็คเก็ตที่เครือข่ายหลักเพื่อส่งไปยังแอดเดรสถาวรของอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่ จากนั้นทำการ encapsulate แพ็คเกตและส่งแพ็คเกตไปยัง Care-of Address ที่ถูกลงทะเบียนของอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่

     Home Link                                       การเชื่อมต่อซึ่ง Home Subnet Prefix ของอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่ถูกกำหนด กลไกการค้นหาเส้นทางของไอพีมาตรฐานจะส่งแพ็คเกตไปยังปลายทางสำหรับแอดเดรสถาวรของอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่ไปยังHome Link ของอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่

     Home Registration                การลงทะเบียนของอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่กับ Primary Care-of Address ของอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่

     Home Subnet Prefix                        IP Subnet Prefix ที่กำลังโต้ตอบกับแอดเดรสถาวรของอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่

     Mobile Node                                    อุปกรณ์ที่สามารถเปลี่ยนจุดการเชื่อมต่อของอุปกรณ์จากเครือ ข่ายหนึ่งไปยังเครือข่ายอื่น ขณะที่ยังคงสามารถเชื่อมต่อผ่านทางแอดเดรสถาวรของอุปกรณ์

     Movement                                       การเปลี่ยนจุดเชื่อมต่อของอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่ไปยังอิน   เทอร์เน็ต

               

3. ส่วนต่าง ๆ ของ Mobile IPv6

    3.1 ข้อมูลของ Mobile IPv6

       Mobile IPv6 ต้องการการแลกเปลี่ยนข้อมูล ข้อมูลใหม่ทั้งหมดถูกใช้ใน Mobile IPv6 ถูกกำหนดเป็น IPv6 Destination Option ทางเลือกเหล่านี้ถูกใช้ใน IPv6 เพื่อแลกเปลี่ยนข้อมูลที่ต้องการตรวจดูเฉพาะอุปกรณ์ปลายทางของแพ็คเกต Destination Option ใหม่สี่แบบถูกกำหนดใน Mobile IPv6 ดังต่อไปนี้

       Binding Update

       Binding Update ถูกใช้โดยอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่เพื่อแจ้งให้ Home Agent ของอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่หรืออุปกรณ์สื่อสารอื่นที่ทำการติดต่ออยู่ทราบ Care-of Address ปัจจุบันของอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่ ทุกแพ็คเกตมี Binding Update ต้องประกอบด้วย Authentication Header (AH) หรือ Encapsulating Security Payload (ESP) อย่างใดอย่างหนึ่ง

      Binding Acknowledgement

       Binding Acknowledgement ถูกใช้เพื่อแจ้งการตอบรับของ Binding Update ถ้าการตอบรับถูกร้องขอ ทุกแพ็คเกตมี Binding Acknowledgement ต้องประกอบด้วย Authentication Header (AH) หรือ Encapsulating Security Payload (ESP) อย่างใดอย่างหนึ่ง

       Binding Request

       Binding Request ถูกใช้โดยทุกอุปกรณ์เพื่อร้องขอให้อุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่ส่ง Binding Update กับ Care-of Address ปัจจุบันมาให้ Home Address

       Home Address ถูกใช้ในแพ็คเกตที่ส่งโดยอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่เพื่อแจ้งให้ตัวรับของแพ็คเกตนี้ทราบแอดเดรสถาวรของอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่ ถ้าแพ็คเกตกับแอดเดรสถาวรถูกพิสูจน์ตัวจริงแล้วแอดเดรสถาวรต้องถูกควบคุมโดยการพิสูจน์ตัวจริงนี้

    3.2 โครงสร้างข้อมูล

            Mobile IPv6 อธิบายโปรโตคอลในความหมายของโครงสร้างข้อมูลสามแบบดังต่อไป นี้

       Binding Cache

       อุปกรณ์สื่อสารของ IPv6 ทุกตัวมี Binding Cache ซึ่งถูกใช้เก็บ Binding สำหรับอุปกรณ์สื่อสารตัวอื่น ถ้าอุปกรณ์สื่อสารได้รับ Binding Update จะเก็บค่า Binding นี้ไว้ใน Binding Cache ของอุปกรณ์สื่อสาร ทุกครั้งที่มีการส่งแพ็คเกต อุปกรณ์สื่อสารจะทำการค้นหาข้อมูลใน Binding Cache เพื่อหาเส้นทาง ในกรณีที่พบว่าเคยมีแพ็คเกตถูกส่งไปที่ Care-of Address ของเครื่องที่กำลังติดต่ออยู่ด้วยก็จะทำการส่งแพ็คเกตโดยใช้ Routing Header

       Binding Update List

       อุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่ทุกตัวมี Binding Update List ซึ่งถูกใช้สำหรับเก็บข้อมูลเกี่ยวกับแต่ละ Binding Update ที่ถูกส่งโดยอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่ตัวนี้ Binding Update List จะเก็บข้อมูล Binding Update ทั้งหมดที่ส่งไปให้อุปกรณ์อื่นทุกตัว (ทั้งแบบเคลื่อนที่และไม่เคลื่อนที่) และส่วนที่ส่งไปให้ Home Agent ของอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่

       Home Agents List

       ใน Home Agent สร้างรายการซึ่งบรรจุข้อมูลเกี่ยวกับ Home Agent อื่นทั้งหมดที่เชื่อมต่อบนเครือข่ายนี้ ข้อมูลในรายการนี้ได้รับจากการ multicast ของ Router Advertisement ซึ่งถูกส่งโดย Home Agent ทั้งหมด ข้อมูลเกี่ยวกับ Home Agent อื่นทั้งหมดถูกใช้โดยกลไกของ Dynamic Home Agent Discovery

     3.3 การทำงานของ Mobile IPv6

            กลไกของ Mobile IPv6 สามารถอธิบายได้ในรูปที่ 3

 

รูปที่ 3 การทำงานของ Mobile IPv6

เครือข่าย A เป็นเครือข่ายหลักของอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่ซึ่งเคลื่อนที่เข้าสู่เครือข่าย B ในขณะเดียวกันอุปกรณ์อื่นถูกเชื่อมต่อกับเครือข่าย C

รูปข้างบนแสดงการเชื่อมต่อสามเครือข่ายโดยสามระบบ ที่เครือข่าย A มีเราเตอร์ซึ่ง อุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่นี้เพิ่งเคลื่อนที่จากเครือข่าย A เข้าสู่เครือข่าย B ในขณะเดียวกันมีอุปกรณ์สื่อสารที่ติดต่อด้วยอยู่ในเครือข่าย C อุปกรณ์นี้อาจเป็นแบบเคลื่อนที่หรือไม่เคลื่อนที่

        

         การลงทะเบียน Home Agent

       เมื่ออุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่ ตรวจพบว่ามันจะเคลื่อนที่จากเครือข่ายหนึ่งไปยังเครือข่ายอื่น และมันค้นพบ Default Rounter ตัวใหม่ อุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่ แสดงการติดตั้ง address อัติโนมัติ มันใช้แอดเดรสที่สร้างใหม่เป็น Care-of Address ของมัน พรีฟิกของ Care-of Addressนี้คือ พรีฟิกของการเชื่อมโยงบนเครือข่ายปัจจุบันที่มันเคลื่อนที่ไปกับอินเตอร์เฟสที่ระบุอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่ แพ็คเก็ตทั้งหมดถูกกำหนดแอดเดรสไปยัง Care-of Address จะมาถึงอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่บนเครือข่ายปัจจุบัน

       อุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่ลงทะเบียน Care-of Address ของมันกับ Home Agent ของมันบนเครือข่ายหลัก ดังนั้นอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่ส่งแพ็คเก็ตไปยัง Home Agent ของมันโดยบรรจุ Binding Update (รูปที่ 4) Home Agent ลงทะเบียน Binding นี้และส่งแพ็คเก็ตกับ  Binding Acknowledgement  ไปยังอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่

 

รูปที่ 4 อุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่ ลงทะเบียนกับ Home Agent ของมัน

อุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่ส่ง Binding Update ไปยัง Home Agent บนเครือข่ายหลัก Home Agent นี้รับ Binding Update และตอบกลับด้วย Binding Acknowledgement

 

 

การหาเส้นทางแบบสามเหลี่ยม

       เมื่อ Home Agent รับแพ็คเก็ตที่ถูกกำหนดแอดเดรสแล้วส่งไปยังแอดเดรสถาวรของอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่ ดังนั้นมันใช้ proxy ของเครือข่ายอื่นที่ถูกค้นพบ proxy ของเครือข่ายอื่นที่ถูกค้นพบหมายถึง Home Agent ประกาศ multicast เครือข่ายอื่นไปที่เครือข่ายหลักแทนอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่ นี่เป็นการประกาศแอดเดรสชั้นเชื่อมโยงที่เป็นเจ้าของของ Home Agent สำหรับแอดเดรสถาวรของอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่ Home Agent ตอบรับด้วยการร้องขอเครือข่ายอื่นแทนอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่และแต่ละแพ็คเก็ตที่ถูกรับจะสร้างอุโมงค์เพื่อลงทะเบียน Care-of Address ของอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่โดยใช้การเข้ารหัส IPv6

       ถ้าอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่ส่งแพ็คเก็ตไปยังอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่อื่น ๆ มันส่งแพ็คเก็ตโดยตรงไปยังปลายทาง อุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่กำหนดแอดเดรสต้นฉบับของแพ็คเก็ตนี้ไปเป็น Care-of Address และรวมกับแอดเดรสถาวร เพราะว่าแอดเดรสถาวรคงที่ (โดยเปรียบเทียบกับ Care-of Address) นี้เป็นการอนุญาติให้ทุก ๆ อุปกรณ์ที่ทำการติดต่อด้วยจะง่ายในการใช้ Care-of Address สำหรับชั้นเหนือการสนับสนุนของ Mobile Ipv6 ในชั้นที่สูงขึ้นไป (รวมถึง Application) จะไม่ประกาศ Care-of Address มันประกาศเฉพาะแอดเดรสถาวร

       ถ้าการสื่อสารระหว่างอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่กับอุปกรณ์ที่ทำการติดต่อด้วยเมื่อไม่ได้อยู่ที่เครือข่อยหลัก แพ็คเก็คถูกส่งจากอุปกรณ์ที่ทำการติดต่อด้วยไปยัง Home Agent จาก Home Agent ไปยังอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่และจากอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่ไปยังอุปกรณ์ที่ทำการติดต่อสื่อสารด้วย การหาเส้นทางแบบนี้ถูกเรียกว่า การหาเส้นทางแบบสามเหลี่ยม (รูปที่ 5)

 

 

 

รูปที่ 5 การหาเส้นทางแบบสามเหลี่ยม

Home Agent รับแพ็คเก็ตที่ถูกกำหนดแอดเดรสแล้วส่งไปยังแอดเดรสถาวรของอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่โดยการใช้ proxy การค้นพบเครือข่ายอื่น มันสร้างอุโมงค์รับ

แพ็คเก็ตที่ Care-of-Address ปัจจุบันของอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่เมื่ออุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่ไม่ได้อยู่ที่เครือข่ายหลัก

         เส้นทางที่อำนวยประโยชน์สูงสุด

       เพื่อหลีกเลี่ยงการหาเส้นทางแบบสามเหลี่ยมอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่สามารถส่ง Binding Update  ไปยังอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่หรือสถานีที่ทำการติดต่อด้วยใด ๆ นี่เป็นการอนุญาติให้อุปกรณ์ IPv6 ที่ทำการติดต่อด้วยเก็บ Care-of-Address ปัจจุบัน และส่งแพ็คเก็ตโดยตรงไปยังอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่ (รูปที่ 6)

รูปที่ 6 การหาเส้นทางที่อำนวยประโยชน์สูงสุด

 

อุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่ส่ง Binding Update ไปยังอุปกรณ์ที่ทำการติดต่อด้วย อุปกรณ์ที่ทำการติดต่อด้วยสามารถส่งแพ็คเก็ตใหม่โดยตรงไปยังอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่

 

       Mobile IPv6 ใด ๆ เมื่อทำการส่งแพ็คเก็ตจะตรวจสอบ Binding Cache ของมันเป็นลำดับแรกสำหรับแอดเดรสปลายทาง ถ้านั้นเป็นการเริ่มต้นการทำงาน มันจะส่งแพ็คเก็ตไปยังอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่ โดยการใช้ rounting reader (ดีกว่าการเข้ารหัส IPv6) การเลือกเส้นทางถูกกำหนดโดย rounting header  2 hop (รูปที่ 7)  hop แรกคือ Care-of-Address และ hop ที่สองคือเครือข่ายหลักของของอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่ เหตุผลนี้ในแพ็คเก็จยังคงส่งโดยตรงไปยัง Care-of-Address ของอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่ อุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่รับแพ็คเก็ตนี้ และส่งมันไปยัง hop ถัดไปโดยถูกระบุใน routing header hop ถัดไปและเป็น hop สุดท้าย คือแอดเดรสถาวรของอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่ ดังนั้นแพ็คเก็ตนี้จะยังคงเป็น looped back ภายในอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่หลังจากนั้นแพ็คเก็ตจะยังคงถูกนำผ่านกระบวนการแบบเดียวกันเหมือนกับถ้าอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่อยู่ที่เครือข่ายหลัก

 

รูปที่ 7 routing header ของแพ็คเก็ตส่งโดยตรงไปยังอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่

Hop แรก คือ Care-of-Address ของอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่

Hop ที่สองคือแอดเดรสถาวรของอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่

       ถ้า Binding Cache ไม่ได้เริ่มต้นการทำงาน แพ็คเก็ตนี้จะยังคงส่งโดยปกติ ดังนั้นแพ็คเก็ตนี้ถูกกำหนดเส้นทางโดยถูกระบุเครือข่ายและถูกรับโดยอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่ปลายทาง ในกรณีอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่ปลายทางคืออุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่ซึ่งไม่ได้อยู่ที่เครือข่ายหลัก แพ็คเก็จนี้จะยังคงถูกรับโดย Home Agent บนเครือข่ายหลักและสร้างอุโมงค์ไปที่อุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่

         การจัดการ Binding

       อุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่หนึ่ง ๆ ซึ่งถูกกำหนด Care-of-Address ใหม่เป็น Care-of-Address แรกเริ่มมีการลงทะเบียนแอดเดรสใหม่ที่ Home Agent ของมันและที่อุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่ที่ทำการติดต่อสื่อสารด้วยซึ่งจะถูกแจ้งแล้วเกี่ยวกับ Binding ของอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่ สำหรับจุดประสงค์ที่อุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่ส่ง Binding update โดยบรรจุ Binding ใหม่ของมัน เป็นการสร้างความมั่นใจให้ผู้ที่รับ Binging Update นี้ อุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่สามารถทำให้ผู้รับน่าเชื่อถือโดยการตอบรับการได้รับของ Binding Update โดยการสร้าง Acknowledgement อุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่สร้าง Acknowledgement bit ใน Binging Update จนกระทั่งได้รับ Acknowledgement อุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่จึงจะส่ง Binging Update ต่อเป็นครั้งคราว

       ในกรณีที่อุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่รับแพ็คเก็จจากอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่ที่ทำการติดต่อด้วย มันสามารถตรวจพบได้ถ้าการส่งของอุปกรณ์ที่ทำการติดต่อด้วยเป็นการเริ่มต้น Binding Cache ถ้าอุปกรณ์ที่ทำการติดต่อด้วยมีการเริ่มต้น Binding Cache สำหรับอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่นั้น มันกำหนดแอดเดรสของแพ็คเก็จโดยตรงให้ Care-of-Address ของอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่ในอีกทางหนึ่งอุปกรณ์ที่ทำการติดต่อด้วยส่งแพ็คเก็ตให้แอดเดรสถาวรของอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่ซึ่งสร้างอุโมงค์โดย Home Agent ไปยัง Care-of Address ของอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่ ในกรณีนี้อุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่รับแพ็คเก็ตจากการสร้างอุโมงค์ อุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่อาจจะส่ง Binding Update ไปให้อุปกรณ์สื่อสารที่ทำการติดต่อด้วย อุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่ที่ทำการติดต่อด้วยสามารถส่งแพ็คเก็ตโดยตรงในภายภาคหน้าไปยังอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่โดยปราศจากการสร้างอุโมงค์โดย Home Agent

       อุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่ ต้องสร้าง Acknowledge bit ใน Binding Update ซึ่งแอดเดรสถูกกำหนดให้ Home Agent  อุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่อาจจะสร้าง Acknowledge bit ด้วยใน Binding Update ที่ส่งไปยัง อุปกรณ์สื่อสารที่ทำการติดต่อด้วย ถ้า Binding Update ไม่ได้ถูกรับโดยอุปกรณ์ที่ทำการติดต่อด้วย อุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่จะยังคงสร้างอุโมงค์แพ็คเก็ตจาก Home Agent

       ก่อนการสิ้นสุดการเริ่มต้น Binding Cache สำหรับอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่ อุปกรณ์สื่อสารที่ทำการติดต่อด้วยสามารถเริ่มต้นปรับปรุง Binding โดยส่ง Binding Request ไปยังอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่ การได้รับ Binding Request นี้อุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่สามารถตอบกลับด้วย Binding Update

        

         การป้องกันการเปลี่ยนจุดการเคลื่อนที่

       เมื่ออุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่ไม่ได้อยู่ที่เครือข่ายหลัก อุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่ เลือก rounter หนึ่งเป็น default rounter ของมันและหนึ่ง prefix ซับเน็ตถูกประกาศโดย rounter ที่ใช้เป็น prefix ซับเน็ตใน Care-of-Address แรกเริ่มของมัน

รูปที่ 8 การเปลี่ยนแปลงตำแหน่ง

อุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่ เคลื่อนที่จากเครือข่ายหนึ่งไปยังเครือข่ายอื่นและส่ง Binding Update ไปยัง Home Agent และอุปกรณ์ที่ทำการติดต่อด้วยอื่น ๆ ของมัน

      

       อุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่สามารถใช้การรวบรวมการทำงานที่เป็นประโยชน์ในการตรวจสอบเมื่อมันเคลื่อนที่จากเครือข่ายหนึ่งไปยังเครือข่ายอื่น ความเป็นไปได้หนึ่งคือรอการประกาศจาก rounter เป็นครั้งคราว ถ้าถ้าอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่ไม่ได้รับการประกาศจาก rounter สำหรับเวลาแน่นอนมันจะสันนิษฐานว่าการประกาศของ default rounter มาไม่ถึง และตัดสินใจเปลี่ยน rounter ใหม่ซึ่งมันอาจจะได้รับการประกาศจาก rounter ปัจจุบันก่อนที่จะเปลี่ยน rounter

       เมื่ออุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่ตรวจพบว่า มันเคลื่อนที่ไปยังเครือข่ายอื่น มันจะส่ง Binding Update ไปยัง Home Agent และอุปกรณ์สื่อสารที่ทำการติดต่อด้วยของมัน ซึ่งมีการเริ่มต้นการทำงาน Binding Update List (รูปที่ 8) ในกรณีนี้อุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่ประกาศ Care-of-Address ของมันใหม่

 

 

 

 

4. กลไกการค้นพบ Home Agent

การสันนิษฐานที่ว่าอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่ ไม่รู้ไอพีแอดเดรสของ Home Agent Mobile IPv6 จัดหาการทำงานที่ทำให้อุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่สามารถค้นพบไอพีแอดเดรสของ Home Agent บนเครือข่ายหลักของมันแบบ dynamic และบางทีมันลงทะเบียน Care-of-Address ของมัน เมื่อมันไม่ได้อยู่ที่เครือข่ายหลัก

 

รูปที่ 9 การค้นพบแอดเดรสของ Home Agent แบบ Dynamic

อุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่ส่ง Binding Update ไปยัง anycast address ของ Home-Agent Home Agent หนึ่งบนเครือข่ายหลักส่ง Binding Acknowledgement กลับซึ่งปฎิเสธ Binding Update แต่รวม Home Agent Lists

อุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่ส่ง Binding Update ไปยัง anycast address ของ Home Agent สำหรับ prifix ของเครือข่ายหลักที่มันเป็นเจ้าของ และดังนั้นการมาถึงของ rounter หนึ่ง (เป็นไปได้หลาย ๆ rounter) บนการดำเนินงานเครือข่ายหลักปัจจุบันของมันเป็น Home Agent Home Agent นี้ปฎิเสธ Binding Update ของอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่และตอบสนองรายการของ Home Agent ทั้งหมดบนเครือข่ายหลักใน Binding Acknowledgement (รูปที่ 9) Home Agent List นี้ถูกรักษาโดยแต่ละ Home Agent บนเครือข่ายหลักและรู้ผ่านการส่งเป็นครั้งคราวโดยไม่ขอการประกาศของ rounter แบบ multicast ไอพีแอดเดรสของ Home Agent ในรายการนี้คือการหาตำแหน่งในลำดับของการลดลงของค่า preference ของแต่ละ Home Agent อุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่ ส่ง Binding Update ไปยังแอดเดรสหนึ่งของรายการนี้ และรอสำหรับ Binding Acknowledge ที่เข้ากันได้ (รูปที่ 10) ถ้ามันไม่รับ Binding Acknowledgement หรือถูกปฎิเสธ อุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่อาจจะพยายามลงทะเบียนกับ Home Agent อื่น ๆ ของรายการนี้ มันควรพยายามหาไอพีแอดเดรสในลำดับรายการเพราะว่าแอดเดรสแรกมีความสำคัญต่อ Home
Agent มากกว่า และแอดเดรสสุดท้ายมีความสำคัญต่อ Home Agent น้อย

 

รูปที่ 10 การค้นพบ Home Agent แบบ ไดนามิก

อุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่เพิ่งจะรับ Home Agent list และส่ง Binding Update ไปยัง Home Agent ที่มีความสำคัญมากกว่า (Home Agent 3)

 

5. ประโยชน์ของ Mobile IPv6

โดยพื้นฐานแล้วความสามารถในการเคลื่อนที่สนับสนุนสำหรับอุปกรณ์อินเทอร์เน็ต คือเป็นไปได้และเป็นมาตรฐานสำหรับทั้งโปรโตคอล IPv4 และ IPv6 แต่เนื่องด้วยการเพิ่มการทำงานและการออกแบบทีหลังของ IPv6 ลักษณะเด่นบางลักษณะเกี่ยวข้องกับความสามารถในการเคลื่อนที่ที่สนับสนุนการพัฒนาให้มีประสิทธิภาพมากขึ้นเมื่อ Mobile IPv6 ถูกเปรียบเทียบกับ Mobile IPv4 รายละเอียดต่อไปนี้ แสดงประโยชน์หลักของ Mobile IPv6 การเพิ่มประโยชน์มีดังนี้

·       Mobile IP กำหนดแอดเดรสให้อุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่บนแต่ละจุดของการเชื่อมต่อบนอินเทอร์เน็ต บนเครือข่ายซึ่งเหมาะสมสำหรับอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่ ชุดของไอพี

แอดเดรส (ส่วนน้อยที่สุด) ถูกกำหนดเป็น Care-of-Address ของอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่ไม่เพียงพอต่อความต้องการเนื่องจากแอดเดรสใน IPv4 ขาดแคลนซึ่งบางทีมีปัญหาบนเครือข่าย IPv4 ของโลกที่มีแอดเดรสไม่เพียงพอ สำหรับ IPv6 มีแอดเดรสพอเพียงที่จะใช้ได้

·       การใช้ anycast address ของ IPv6 ทำให้อุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่สามารถส่งแพ็คเก็ตไปยังหนึ่งของหลาย ๆ ระบบ โดยการมี anycast address ถูกกำหนดไปยัง interface หนึ่ง ของ Mobile IPv6 ทำให้การทำงานมีประสิทธิภาพสำหรับการทำงานการค้นพบ Home Agent แบบ Dynamic โดยการส่ง Binding Update ไปยัง anycast address ของ Home Agent และการได้รับการตอบสนองจาก Home Agent ที่หลากหลายในกรณีนี้ IPv4 ไม่ใช่การแก้ปัญหาที่ดี

·       การใช้การติดตั้งแอดเดรสแบบอัตโนมัติและการทำงานการค้นพบเครือข่าย Mobile IPv6 ไม่จำเป็นต้องใช้ DHCP กับ foreign agent บนเครือข่ายอื่นในการที่จะติดตั้ง Care-of-Address ของอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่

·       Mobile IPv6 สามารถใช้ IPSec สำหรับการต้องการความปลอดภัยทั้งหมดเหมือนการยืนยันตัวจริง การป้องกันการถูกต้องของข้อมูล และการป้องกันการดำเนินงานใหม่

·       การหลีกเลี่ยงการใช้ bandwidth อย่างฟุ่มเฟือยเนื่องมาจากการค้นหาเส้นทางแบบสามเหลี่ยม Mobile IP กำหนดการทำงานของการหาเส้นทางที่อำนวยประโยชน์สูงสุด เมื่อการหาเส้นทางที่อำนวยประโยชน์สูงสุดเพิ่มการทำงานของ Mobile IPv4 ซึ่งนำมาพัฒนาส่วนของ Mobile IPv6 ให้สมบูรณ์

·       นี่เป็นหลาย ๆ rounter ในอินเตอร์เน็ต ซึ่งทำให้ “ingress filtering” สำหรับแพ็คเก็จที่ส่งโดย rounter สมบูรณ์ ซึ่งมันจะตรวจสอบถ้าแอดเดรสต้นฉบับของแพ็คเก็ตสามารถมาถึงเหนือ interface ของแพ็คเก็ตที่จะถูกรับ Mobile IPv6 สามารถ coexist กับ “ingress-filtering โดยปราศจากปัญหา อุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่บนเครือข่ายต่างถิ่นใช้ Care-of-Address ของมันเป็นแอดเดรสต้นฉบับของแพ็คเก็จของมัน และรวม

            แอดเดรสหลักของมันเป็น Care-of-Address ที่เป็นแอดเดรสที่ใช้ได้บนเครือข่ายต่างถิ่น แพ็คเก็จจะผ่าน “ingress filtering” โดยปราศจากปัญหา

 

 

 

 

 

 

 

สรุปและวิจารณ์

             

              Mobile IP ยังไม่ค่อยมีการใช้งานกัน ส่วนหนึ่งเป็นเพราะเมื่อนำมาใช้งานนั้นจะทำให้เครือข่ายต้องสูญเสียแบนด์วิดธ์ไปส่วนหนึ่งและยังต้องใช้อย่างน้อยสองไอพีแอดเดรสต่อหนึ่งอุปกรณ์ อย่างไรก็ตาม Mobile IP จะเป็นส่วนสำคัญสำหรับเครือข่ายไร้สายและ IPv6 เมื่อมีการใช้กันอย่างแพร่หลาย ผู้ผลิตเทคโนโลยีสำหรับเครือข่ายโทรศัพท์เคลื่อนที่ต่างก็พยายามใช้สำหรับการเชื่อมต่อระหว่างเครือข่ายโทรศัพท์ 3G กับจุดซึ่งให้บริการข้อมูลแบนด์วิดธ์สูง

              อินเทอร์เน็ตโปรโตคอลรองรับแอพพลิเคชั่นทางธุรกิจหลากหลายรูปแบบขึ้นอยู่กับผู้ประกอบการว่าจะนำมาใช้อย่างไรให้ประสบความสำเร็จทางธุรกิจ สำหรับองค์กรที่ต้องการแอพพลิเคชั่นด้านมัลติมีเดียที่มีความน่าเชื่อถือสูง สามารถเลือกใช้ Mobile IPv6 สำหรับเครือข่ายขององค์กรได้ ไม่ว่าจะเป็นเครือข่าย WLAN หรือ WWAN ล้วนเหมาะที่จะใช้ Mobile IPv6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

บรรณานุกรม

 

              http://www.ipv6forum.com/navbar/papers/MobileIPv6_Whitepaper.pdf