<<
>>

Мобильный IP

Многие пользователи Интернета обладают портативными компьютерами и заинтересованы в возможности оставаться в подключенном к сети состоянии, даже находясь в пути. К сожалению, система адресации IP такова, что реализовать это оказывается гораздо сложнее, чем кажется.
В этом разделе мы познакомимся с этой проблемой и ее решением. Более подробное описание дано в (Perkins, 1998а).

Главным виновником проблемы является сама схема адресации. Каждый IP-адрес содержит номер сети и номер хоста. Например, рассмотрим машину с IP-адресом 160.80.40.20/16. Здесь 160.80 означает номер сети (8272 в десятичной системе счисления), 40.20 является номером хоста (10 260 в десятичной системе). Маршрутизаторы по всему миру содержат таблицы, в которых указывается, какую линию следует использовать, чтобы попасть в сеть 160.80. Когда приходит пакет с IP-адресом получателя вида 160.80.ххх.ууу, он отправляется по этой линии.

Если вдруг машина с этим адресом перевозится куда-то со своего места, адресованные ей пакеты будут продолжать направляться по ее домашнему адресу в ее локальную сеть (или ее маршрутизатору).

До машины перестанет доходить электронная почта и т. п. Предоставление же машине нового адреса, соответствующего ее новому расположению, является нежелательным, так как об этом изменении придется информировать большое количество людей, программ и баз данных.

Другой подход состоит в использовании маршрутизаторами полного 1Р-адре- са для определения маршрута, а не только полей класса и номера сети. Однако при такой стратегии каждый маршрутизатор должен будет содержать таблицы из миллионов записей, и стоимость поддержания Интернета в работоспособном состоянии составит астрономические суммы.

Когда потребность в мобильных хостах значительно возросла, проблемная группа проектирования Интернета (IETF, Internet Engineering Task Force) создала рабочую группу для поиска решения проблемы.

Созданная рабочая группа быстро сформулировала набор целей, которых хотелось бы достичь, независимо от способа решения. Основными целями были признаны следующие:

1. Каждый мобильный хост должен иметь возможность использовать свой домашний IP-адрес где угодно.

2. Изменения программного обеспечения фиксированных хостов недопустимы.

3. Изменения программного обеспечения и таблиц маршрутизаторов недопустимы.

4. Большая часть пакетов, направляемых мобильным хостам, должны доставляться напрямую.

5. Не должно быть никаких дополнительных расходов, когда мобильный хост находится дома.

Рабочая группа выработала решение, описанное в разделе «Многоадресная рассылка». Суть его, напомним, заключалась в том, что везде, где требуется предоставить возможность перемещения в пространстве, следует создать внутреннего агента. Везде, где нужно принимать посетителей, следует создать внешнего агента. Когда мобильный хост прибывает на новое место, он связывается с местным внешним агентом и регистрируется. Затем внешний агент связывается с внутренним агентом пользователя и сообщает ему адрес для передачи сообщений прибывшему хосту. Обычно это IP-адрес внешнего агента.

Когда пакет прибывает в домашнюю локальную сеть пользователя, его получает маршрутизатор, соединенный с этой локальной сетью. При этом маршрутизатор пытается определить расположение хоста обычным способом, с помощью широковещательной рассылки ARP-пакета, спрашивая, например: «Каков Ether- net-адрес хоста 160.80.40.20?» Внутренний агент отвечает на этот запрос, выдавая свой собственный Ethernet-адрес. Маршрутизатор пересылает пакеты для 160.80.40.20 внутреннему агенту. Тот, в свою очередь, упаковывает их в поле данных IP-пакета, который туннелирует пакеты внешнему агенту. Внешний агент извлекает их и отсылает по адресу уровня передачи данных мобильного хоста. Внутренний агент также сообщает отправителю новый адрес мобильного хоста, так что последующие пакеты могут быть туннелированы напрямую внешнему агенту.

Это решение удовлетворяет всем перечисленным выше требованиям.

Следует, пожалуй, отметить одну небольшую деталь. Когда мобильный хост перемещается, у маршрутизатора, скорее всего, остается в памяти его Ethernet- адрес (который скоро станет недействительным). Чтобы заменить этот адрес адресом внутреннего агента, применяется хитрость, называемая добровольным ARP-сообщением. Это особое сообщение, предоставляемое маршрутизатору по инициативе хоста, которое заставляет маршрутизатор заменить в своей таблице запись о хосте, собирающемся покинуть свое место. Когда позднее мобильный хост возвращается, то же сообщение используется для повторного изменения памяти маршрутизатора.

Ничто не мешает мобильному хосту быть собственным внешним агентом, но такой подход будет работать только в том случае, когда мобильный хост (в качестве внешнего агента) логически связан с Интернетом на своем месте. Также он должен получить (временный) IP-адрес в текущей сети.

Решение, предложенное проблемной группой IETF, разрешает ряд других, еще не упомянутых проблем с мобильными хостами. Например, как обнаружить агента? Для этого агент периодически рассылает широковещательным способом свой адрес и тип услуг, которые он предоставляет (то есть пишет о том, кто он: внутренний агент, внешний агент или и то, и другое). Прибыв на новое место, хост может просто подождать рассылки этих широковещательных пакетов, называемых рекламными объявлениями. В качестве альтернативы он может сам разослать методом широковещания пакет с объявлением о своем прибытии и надеяться, что местный внешний агент на него отзовется.

Еще одна проблема состоит в том, что делать с невежливыми мобильными хостами, которые уходят не попрощавшись. Для решения этой проблемы регистрация хоста считается действительной только в течение ограниченного интервала времени. Если она периодически не обновляется, то считается устаревшей, после чего внешний агент может удалить запись о прибывшем хосте из своих таблиц.

Еще одним вопросом является безопасность.

Когда внутренний агент получает просьбу пересылать все пакеты, приходящие на имя Натальи, на некий IP-адрес, он не должен подчиняться, пока он не убедится, что источником этого запроса является Наталья, а не кто-то пытающийся выдать себя за Наталью. Для этого применяются протоколы криптографической аутентификации, которые будут рассматриваться в главе 8.

Наконец, поговорим еще об одном вопросе, связанном с уровнями мобильности. Представьте себе самолет с установленной на борту сетью Ethernet, используемой навигационными и авиационными компьютерами. В этой сети есть стандартный маршрутизатор, общающийся с обычным стационарным Интернетом на земле по радиосвязи. В один прекрасный день кому-нибудь приходит в голову идея установить Ethernet-разъемы во всех подлокотниках кресел, так чтобы пассажиры с мобильными компьютерами могли подключаться к сети.

Таким образом, мы получаем два уровня мобильности: компьютеры самолета, неподвижные относительно сети Ethernet, и компьютеры пассажиров, являющиеся мобильными относительно нее. Кроме того, бортовой маршрутизатор является мобильным относительно наземных маршрутизаторов. Мобильность относительно системы, которая сама является мобильной, может поддерживаться при помощи рекурсивного туннелирования.

<< | >>
Источник: Э. ТАНЕНБАУМ. КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ 4-Е ИЗДАНИЕ. 2003

Еще по теме Мобильный IP:

  1. 43. Виды мобильности
  2. 7.2. Социальная мобильность общества
  3. 42. Понятие «стиль жизни». Социальная мобильность и ее типы
  4. Мобильность освещения событий.
  5. Глава 7 СОЦИАЛЬНАЯ СТРУКТУРА И МОБИЛЬНОСТЬ
  6. Вопросы для самоконтроля
  7. 39. Исторические типы стратификации
  8. Мне нравятся мои ноги
  9. Оставайтесь на связи, отключив средства связи
  10. ОСНОВНЫЕ ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОБРАЗОВАНИЯ
  11. 1) Общества универсалистского типа достижения (ин
  12. Аспекты транзитного Меркурия с натальным Меркурием
  13. Третью коммуникационную революцию
  14. В .А. Галкин, Ю .А. Григорьев. Телекоммуникации и сети, 2003
  15. Оставайтесь на связи, отключив средства связи
  16. Аверьянов Г.П., Дмитриева В.В.. СОВРЕМЕННАЯ ИНФОРМАТИКА, 2011
  17. Взгляд в будущее... О занятиях и карьере
  18. Развитие отечественной социологии молодежи
  19. Глава 2. Методика использования воспитательного влияния средств массовой информации на военнослужащих части (под- разделения)
  20. Врачи с помощью Ключа могут реализовать на практике классическое изречение «Врач, исцелись сам!».