IP móvil

Protocolo de comunicaciones estándar del Grupo de trabajo de ingeniería de Internet

Mobile IP (o MIP ) es un protocolo de comunicaciones estándar de Internet Engineering Task Force (IETF) diseñado para permitir que los usuarios de dispositivos móviles se muevan de una red a otra manteniendo una dirección IP permanente. Mobile IP para IPv4 se describe en IETF RFC 5944, y las extensiones se definen en IETF RFC 4721. Mobile IPv6 , la implementación de movilidad IP para la próxima generación del Protocolo de Internet , IPv6 , se describe en RFC 6275.

Introducción

El IP móvil permite el enrutamiento independiente de la ubicación de datagramas IP en Internet. Cada nodo móvil se identifica por su dirección de origen, sin tener en cuenta su ubicación actual en Internet. Mientras está fuera de su red de origen, un nodo móvil se asocia con una dirección de auxilio que identifica su ubicación actual y su dirección de origen se asocia con el punto final local de un túnel a su agente de origen . El IP móvil especifica cómo un nodo móvil se registra con su agente de origen y cómo el agente de origen enruta los datagramas al nodo móvil a través del túnel .

Aplicaciones

En muchas aplicaciones (por ejemplo, VPN , VoIP ), los cambios repentinos en la conectividad de red y en la dirección IP pueden causar problemas. Mobile IP fue diseñado para soportar una conectividad a Internet continua y sin inconvenientes.

El IP móvil se encuentra con mayor frecuencia en entornos cableados e inalámbricos donde los usuarios necesitan llevar sus dispositivos móviles a través de múltiples subredes LAN. Algunos ejemplos de uso son la itinerancia entre sistemas inalámbricos superpuestos, por ejemplo, IP sobre DVB , WLAN , WiMAX y BWA .

El IP móvil no es necesario en sistemas celulares como 3G para brindar transparencia cuando los usuarios de Internet migran entre torres celulares, ya que estos sistemas proporcionan sus propios mecanismos de itinerancia y transferencia de capa de enlace de datos. Sin embargo, se utiliza a menudo en sistemas 3G para permitir una movilidad IP sin inconvenientes entre diferentes dominios de nodos de servicio de datos en paquetes (PDSN).

Principios operativos

El objetivo de IP Mobility es mantener la conexión TCP entre un host móvil y un host estático, reduciendo al mismo tiempo los efectos de los cambios de ubicación mientras el host móvil se mueve, sin tener que cambiar el TCP/IP subyacente. ^[1] Para resolver el problema, la RFC permite que un tipo de agente proxy actúe como intermediario entre un host móvil y un host correspondiente.

Un nodo móvil tiene dos direcciones: una dirección de domicilio permanente y una dirección de auxilio (CoA), que está asociada con la red que visita el nodo móvil. Dos tipos de entidades comprenden una implementación de IP móvil:

Un agente local (HA) almacena información sobre los nodos móviles cuya dirección local permanente se encuentra en la red del agente local. El HA actúa como un enrutador en la red local de un host móvil (MH) que canaliza datagramas para su entrega al MH cuando está fuera de casa y mantiene un directorio de ubicación (LD) para el MH.
Un agente externo (FA) almacena información sobre los nodos móviles que visitan su red. Los agentes externos también publican direcciones de atención al cliente, que son utilizadas por Mobile IP. Si no hay un agente externo en la red anfitriona, el dispositivo móvil debe encargarse de obtener una dirección y publicitarla por sus propios medios. El FA actúa como un enrutador en la red visitada de un MH que proporciona servicios de enrutamiento al MH mientras está registrado. El FA destunea y entrega al MH datagramas que fueron tunelados por el HA del MH.

El llamado Care of Address es un punto de terminación de un túnel hacia un MH, para datagramas reenviados al MH mientras está fuera de casa.

Dirección de atención del agente extranjero: la dirección de un agente extranjero con el que MH se registra
dirección de cuidado compartida: una dirección local obtenida externamente que obtiene un MH.

Un nodo móvil (MN) es responsable de descubrir si está conectado a su red local o se ha trasladado a una red extranjera. Los HA y FA transmiten su presencia en cada red a la que están conectados. No son los únicos responsables del descubrimiento, solo desempeñan un papel. La RFC 2002 especificó que los MN utilizan el descubrimiento de agentes para localizar estas entidades. Cuando se conecta a una red extranjera, un MN tiene que determinar la dirección de atención del agente extranjero que ofrece cada agente extranjero en la red.

Un nodo que desea comunicarse con el nodo móvil utiliza la dirección de domicilio permanente del nodo móvil como la dirección de destino a la que enviar paquetes. Debido a que la dirección de domicilio pertenece lógicamente a la red asociada con el agente de domicilio, los mecanismos de enrutamiento IP normales reenvían estos paquetes al agente de domicilio. En lugar de reenviar estos paquetes a un destino que se encuentra físicamente en la misma red que el agente de domicilio, el agente de domicilio redirige estos paquetes hacia la dirección remota a través de un túnel IP encapsulando el datagrama con un nuevo encabezado IP utilizando la dirección de cuidado del nodo móvil.

Cuando actúa como transmisor, un nodo móvil envía paquetes directamente al otro nodo que se comunica, sin enviar los paquetes a través del agente local, utilizando su dirección local permanente como la dirección de origen para los paquetes IP. Esto se conoce como enrutamiento triangular o modo de "optimización de ruta" (RO). Si es necesario, el agente externo podría emplear tunelización inversa al tunelizar los paquetes del nodo móvil al agente local, que a su vez los reenvía al nodo que se comunica. Esto es necesario en redes cuyos enrutadores de puerta de enlace verifican que la dirección IP de origen del host móvil pertenece a su subred o descartan el paquete en caso contrario. En Mobile IPv6 (MIPv6), la "tunelización inversa" es el comportamiento predeterminado, siendo RO un comportamiento opcional.

Desarrollo

Se están desarrollando mejoras en la técnica de IP móvil, como IPv6 móvil ^[2] y IPv6 móvil jerárquico (HMIPv6) definidos en RFC 5380, ^[3] para mejorar las comunicaciones móviles en determinadas circunstancias haciendo que los procesos sean más seguros y más eficientes.

Las entregas rápidas para IPv6 móvil se describen en IETF RFC 5568.

Los investigadores crean soporte para redes móviles sin necesidad de ninguna infraestructura previamente implementada, como lo requiere actualmente el protocolo MIP. Un ejemplo de ello es el Protocolo interactivo para redes móviles (IPMN), que promete soportar la movilidad en una red IP normal solo desde los bordes de la red mediante señalización inteligente entre IP en los puntos finales y el módulo de la capa de aplicación con una calidad de servicio mejorada.

Los investigadores también están trabajando para crear soporte para redes móviles entre subredes completas con el apoyo de Mobile IPv6. Un ejemplo de ello es el Protocolo de Soporte Básico de Movilidad de Red (NEMO) del Grupo de Trabajo de Movilidad de Red de la IETF, que admite la movilidad para redes móviles completas que se mueven y se conectan a diferentes puntos de Internet. El protocolo es una extensión de Mobile IPv6 y permite la continuidad de la sesión para cada nodo de la red móvil a medida que la red se mueve.

Cambios en IPv6 para IPv6 móvil

Un conjunto de opciones de movilidad para incluir en los mensajes de movilidad
Una nueva opción de Dirección de domicilio para el encabezado Opciones de destino
Un nuevo encabezado de enrutamiento tipo 2
Nuevo protocolo de mensajes de control de Internet para IPv6 (ICMPv6) para descubrir el conjunto de agentes locales y obtener el prefijo del enlace local
Cambios en los mensajes y opciones de detección de enrutadores y opciones adicionales de detección de vecinos
Los agentes extranjeros ya no son necesarios

Definición de términos

Red doméstica: La red doméstica de un dispositivo móvil es la red dentro de la cual el dispositivo recibe su dirección IP de identificación (dirección doméstica).

Dirección de domicilio: La dirección de domicilio de un dispositivo móvil es la dirección IP asignada al dispositivo dentro de su red doméstica.

Red extranjera: Una red extranjera es la red en la que opera un nodo móvil cuando está lejos de su red local.

Dirección de atención: La dirección de cuidado de un dispositivo móvil es la dirección IP nativa de la red del dispositivo cuando opera en una red extranjera.

Agente de casa: Un agente local es un enrutador en la red local de un nodo móvil que canaliza datagramas para su entrega al nodo móvil cuando este se encuentra fuera de su red local. Mantiene la información de ubicación actual (dirección IP) del nodo móvil. Se utiliza con uno o más agentes externos.
Agente extranjero: Un agente externo es un enrutador que almacena información sobre los nodos móviles que visitan su red. Los agentes externos también publicitan direcciones de atención que utiliza Mobile IP.

Vinculante: Un enlace es la asociación de la dirección del domicilio con una dirección de protección.

Véase también

Referencias

^ Protocolo de Internet
^ X. Pérez-Costa y H. Hartenstein. Un estudio de simulación sobre el rendimiento de IPv6 móvil en una red celular basada en WLAN Elsevier Computer Networks Journal, número especial sobre la nueva arquitectura de Internet, septiembre de 2002
^ X. Pérez-Costa, M. Torren-Moreno y H. Hartenstein. Un estudio de simulación sobre el rendimiento del protocolo IPv6 móvil jerárquico Archivado el 6 de marzo de 2012 en Wayback Machine . En Actas del Congreso Internacional de Teletráfico (ITC), Berlín, Alemania, agosto de 2003.

Enlaces externos

RFC 2002 – Compatibilidad con movilidad IP
RFC 6275 – Compatibilidad de movilidad con IPv6
RFC 5944 – Compatibilidad de movilidad IP para IPv4, revisada
RFC 4721 – Extensiones de desafío/respuesta de IPv4 para dispositivos móviles
RFC 3024 – Túnel inverso para IP móvil
Dentro de IP móvil
John Ioannidis, Dan Duchamp y Gerald Q. Maguire Jr. Protocolos basados en IP para interconexión de redes móviles. ACM SIGCOMM Computer Communication Review, 1991.
John Ioannidis. Protocolos para redes móviles. Tesis doctoral, Universidad de Columbia, 1993.
Protocolos para redes móviles e inalámbricas adaptables en los archivos web de la Biblioteca del Congreso (archivado el 16 de noviembre de 2001)
Explicación de la IP móvil (tutorial)
Sitio web del grupo de trabajo de la IETF sobre extensiones de movilidad para IPv6 (mext)
IPv6 móvil: una breve introducción de Holger Zuleger
CÓMO usar IPv6 en dispositivos móviles en Linux en el Proyecto de documentación de Linux
D. Johnson, C. Perkins, J. Arkko. Compatibilidad de movilidad en IPv6. RFC 6275. Junio de 2011
J. Arkko, V. Devarapalli, F. Dupont. Uso de IPsec para proteger la señalización IPv6 móvil entre nodos móviles y agentes locales. RFC 3776. Junio de 2004
Página wiki de CDG para IP móvil Archivado el 4 de marzo de 2016 en Wayback Machine

[1] Protocolo de Internet

[2] X. Pérez-Costa y H. Hartenstein. Un estudio de simulación sobre el rendimiento de IPv6 móvil en una red celular basada en WLAN Elsevier Computer Networks Journal, número especial sobre la nueva arquitectura de Internet, septiembre de 2002

[3] X. Pérez-Costa, M. Torren-Moreno y H. Hartenstein. Un estudio de simulación sobre el rendimiento del protocolo IPv6 móvil jerárquico Archivado el 6 de marzo de 2012 en Wayback Machine . En Actas del Congreso Internacional de Teletráfico (ITC), Berlín, Alemania, agosto de 2003.