Cơ sở kỹ thuật mạng truyền thông
Chuyên đề: Công nghệ di động Mobile IP
Giảng viên:TS.Nguyễn Thu Hằng
Các thành viên:
Bùi Quang Huy
Đỗ Văn Hùng
Đỗ Đức Thông
Lương Việt Hòa
MARIO
000000
X 00
WORLD
1-1
TIME
TOP-000000
1 -PLAYER GAME
4 -PLAYER GAME
Trang-2

Nội Dung
I.Giới thiệu
II.Nguyên lý hoạt động cơ bản
IV.Ứng dụng và hướng phát triển
III.Một số vấn đề và cách giải quyết
Công nghệ di động ( Mobile IP )
Công nghệ di động ( Mobile IP )
I.Giới thiệu
Trong những năm gần đây,sự ra đời của các thiết bị di động với những tính năng
như:gọn nhẹ,di động,giá thành hợp lí đã được mọi người rất ưa chuộng.Với cấu
hình các mạng thông thường hiện nay,thiết bị di động sẽ bị thay đổi các thiết lập
mạng khi nó kết nối với một mạng khác.Điều này gây ra không ít phiền toái cho

người sử dụng.
Hình1.1.Khi người sử dụng đang di chuyển,đang duyệt WEB,một địa chỉ IP được xác lập
Hình1.2.Quá trình chuyển giao,địa chỉ IP bị thay đổi,quá trình duyệt WEB bị ngắt
Mục đích của việc xây dựng giao thức Mobile IP là để phát triển giải pháp
cho thiết bị di động duy trì kết nối và dịch vụ khi chuyển mạng.Do đó mục
đích của Mobile IP là làm thế nào để địa chỉ IP trong suốt với các ứng dụng.
Trang-3
1.1.Khái niệm
Giao thức IP ( Internet Protocol ): Giao thức liên mạng,hướng dữ liệu được sử
dụng bởi các máy chủ nguồn và đích để truyền dữ liệu trong một liên mạng và gói.
dữ liệu trong một liên mạng IP được gửi theo các khối gọi là các gói ( packet hoặc
datagram ).Giao thức IP cung cấp một dịch vụ gửi dữ liệu không đảm bảo,nghĩa là
gói dữ liệu có thể đến nơi mà không còn nguyên vẹn và không theo thứ tự.Địa chỉ
IP của mỗi người trên Internet là duy nhất và nó sẽ đại diện cho chính người đó.
Mobile IP: là một giao thức của IETF giúp người dùng với thiết bị di động của
mình có thể di chuyển từ mạng này sang mạng khác mà vẫn duy trì được liên lạc
đang diễn ra, đồng thời không thay đổi địa chỉ IP cố định của nó.
Mobile IP cho phép thiết bị di động có 2 địa chỉ: địa chỉ nhà ( cố định vĩnh viễn)
và địa chỉ care-of ( thay đổi khi thiết bị di chuyển sang mạng khác ).
Trang-4Công nghệ di động ( Mobile IP )
1.2.Các khái niệm thường dùng trong Mobile IP
Mobile Node (MN): Nút mạng di động
Home Agent (HA): Router mạng nhà
Home Of Address (HoA): Địa chỉ nhà của MN
Home Network (HN): Mạng nhà của MN
Correspondent Node (CN): Nút mạng khách trao đổi với MN
Foreign Network (FN):Mạng khách
Foreign Agent (FA): Router mạng khách
Care-of Address (CoA): Địa chỉ tạm khi FA cấp
Registration Request (RRQ): Yêu cầu đăng kí được MN gửi đến FA và HA

Trang-5Công nghệ di động ( Mobile IP )
1.3.Chuẩn, đặc trưng và phiên bản của Mobile IP
1.3.1.Chuẩn
IP di động ( Mobile IP ) là một chuẩn
do nhóm chuyên trách kỹ thuật Internet
( Internet Engineering Task Force- IETF)
đề xuất và được trình bày cụ thể trong
tài liệu RFC 3344 và RFC 5944 (RFC
5944 mới được công bố vào tháng 11/2010).
Trang-6Công nghệ di động ( Mobile IP )
1.3.Chuẩn, đặc trưng và phiên bản của Mobile IP
Mobile IP hỗ trợ khả năng di động ở lớp IP ( lớp mạng ) cho các thiết bị đầu
cuối với 2 đặc trưng cơ bản sau:
Sự di động hoàn toàn trong suốt đối với các ứng dụng bên trên lớp IP,
nghĩa là các ứng dụng được thực hiện giống như khi thiết bị đầu cuối
không di chuyển.
Là giao thức dựa trên IP nên Mobile IP có thể được triển khai trên bất
kỳ mạng truy nhập nào, bao gồm cả các mạng hữu tuyến (PSTN,ISDN
1.3.2.Đặc trưng
,Ethernet,xDSL…) và vô tuyến (WLAN,GPRS,UMTS,…).
1.3.3.Phiên bản
MIPv4: Giải pháp di động cho mạng sử dụng IPv4.Giao thức Internet phiên
bản 4 ( Internet protocol version 4 ) là phiên bản thứ 4 trong quá trình phát triển
của các giao thức.Hiện nay, MIPv4 đang được sử dụng rộng rãi nhất.
MIPv6: Giải pháp di động cho mạng sử dụng IPv6.Địa chỉ IP sử dụng 128 bit
để mã hóa dữ liệu, nó cho phép sử dụng nhiều địa chỉ hơn so với phiên bản MIPv4.
Trang-7Công nghệ di động ( Mobile IP )
II.Nguyên lý hoạt động cơ bản:
Gồm 4 bước:
Bước 1: MN tại mạng nhà

MN kết nối với Internet thông qua một Router HA
MN di chuyển sang mạng khách, sẽ nhận được một địa chỉ CoA
FA quảng bá địa chỉ CoA
Hình2.1.MN tại mạng nhà
Trang-8Công nghệ di động ( Mobile IP )
Bước 2: MN di chuyển sang mạng khách
MN biết được FA và CoA nó đang sử dụng
MN đăng kí CoA với HA để tạo ràng buộc
Hình2.2.MN di chuyển sang mạng khách
Trang-9Công nghệ di động ( Mobile IP )
Bước 3: Định tuyến
Khi sử dụng FA, CoA
CN gửi gói tin cho IP cho MN
Gói tin được định tuyến tới HA
HA đóng gói tin và gửi gói tin tới FA theo đường hầm
FA chuyển gói tin tới MN
Hình2.3.Phương thức định tuyến khi sử dụng FA,CoA
Trang-10Công nghệ di động ( Mobile IP )
Khi sử dụng CCoA ( CoA đồng vị )
MN đăng ký CoA trực tiếp với HA để tạo ràng buộc
HA có thể tạo đường hầm gửi gói tin tới MN
Hình2.4.Phương thức định tuyến khi sử dụng CCoA
Trang-11Công nghệ di động ( Mobile IP )
Bước 4: Đăng ký
Trang-12
Đăng ký thông qua FA : Khi đăng ký thủ tục yêu cầu 4 bản tin
MN FA HA
Yêu cầu đăng ký
Yêu cầu đăng ký
Trả lời đăng ký

Trả lời đăng ký
Hình2.5.Đăng ký thông qua FA
Công nghệ di động ( Mobile IP )
Công nghệ di động ( Mobile IP )
Trang-13
Đăng ký trực tiếp với HA : Khi đăng ký thủ tục yêu cầu 2 bản tin
Yêu cầu đăng ký
Trả lời đăng ký
MN FA HA
Hình2.6.Đăng ký trực tiếp với HA
Trang-14
III.Một số vấn đề và cách giải quyết
3.1.Định tuyến tam giác
Khi ở mạng khách thì thông tin trước khi gửi đến MN phải thông qua HA,
rồi từ HA lại chuyển tiếp đến MN.Riêng MN biết rõ địa chỉ CN, nên có thể
gửi trực tiếp đến CN hoặc thông qua HA. Nếu thông tin cứ truyền qua HA,
thì rõ ràng thời gian trễ sẽ lớn và quá trình định tuyến như thế sẽ không hiệu quả.
Vấn đề này gọi là định tuyến tam giác.
Hình3.1.Định tuyến tam giác
Công nghệ di động ( Mobile IP )
Giải pháp đối với định tuyến tam giác:
Trang-15
Hình3.2.Tối ưu hóa định tuyến
Ngay khi MN đăng ký với HA, thì nó sẽ chuyển đến HA.Sau đó MN sẽ gửi một cập nhật ràng buộc tới thẳng CN.CN sẽ duy trì cái ràng buộc
này, mỗi một truy nhập (entry) sẽ có một thời gian sống nhất định.Nếu entry vẫn còn hợp lệ thì CN sẽ gửi gói tin trực tiếp đến MN và MN cũng
sẽ gửi trực tiếp đến CN.Nếu entry bị hết hạn thì lúc đó CN sẽ gửi đến HA,rồi từ HA sẽ gửi đến MN như bình thường.Và lúc đó MN sẽ phải gửi
lại cập nhật ràng buộc.

Công nghệ di động ( Mobile IP )
3.2.Chuyển giao êm( Forwarding)

Trang-16
Khi một MN di chuyên từ một mạng tạm trú này sang một mạng tạm trú khác ,tức sẽ chuyên từ FA-old (oFA) sang một FA-new (nFA).Trong lúc
chuyển từ oFA sang nFA,gói tin sẽ vẫn tiếp tục được chuyển đến oFA.Để giảm số gói bị mất do vấn đề này, oFA sẽ chuyển gói tin nó nhận đươc
đến nFA.Đây chính là một cái tiến được gọi là chuyển giao êm (Forwarding).
Cách thực hiện: Một khi MN kết nối xong với nFA, nó sẽ gửi địa chỉ mới của nó đến
oFA, và oFA sẽ chuyển thông tin đến cho nó.Hoặc trước khi di chuyển, nó có thể báo với oFA địa chỉ mới mà nó đến,rồi từ đó,oFA sẽ forward gói tin
đến nFA.Các gói tin này sẽ được chuyển đến MN một khi MN kết thúc kết nối với nFA
Hình3.3.Chuyển giao êm
Công nghệ di động ( Mobile IP )
3.3.Truyền hầm ngược ( reverse tunneling )
Đặt vấn đề:Khi MN đang ở mạng khách và gửi gói tin cho CN thì MN phải sử dụng địa chỉ nhà của nó như là địa chỉ nguồn trong tiêu đề
IP.Địa chỉ nhà này không thuộc về mạng con (Subnet) của mạng khách.Trong các mạng hiện nay được trang bị các bộ lọc đầu vào và đầu ra
( fire wall ).Fire wall sẽ chặn các gói tin IP có địa chỉ không hợp lệ vào mạng hay ra khỏi mạng.Khi các gói tin tới
fire wall thì fire wall sẽ kiểm tra xem địa chỉ IP nguồn có hợp lệ hay không.Nếu gói tin đến đã được đăng ký như là tuyến mặc định của địa
chỉ nguồn trong tiêu đề IP thì gói tin đó sẽ được cho qua.Ngược lại, fire wall sẽ loại bỏ gói tin này, bởi
vì khi đó địa chỉ IP là không hợp lệ.Các fire wall như vậy sẽ loại bỏ các gói tin của MN gửi cho CN do địa chỉ nhà của MN không thuộc về
mạng con được trang bị fire wall này.
Trang-17Công nghệ di động ( Mobile IP )
Giải quyết vấn đề:Mobile IP đưa ra phương pháp truyền hầm ngược
FA và HA thông báo cho MN biết nó có hỗ trợ truyền hầm ngược không thông qua bản tin quảng cáo tác nhân.Tuy nhiên, MN cũng có thể yêu
cầu truyền hầm ngược thông qua ban tin yêu cầu đăng ký.Khi áp dụng truyền hầm ngược,một đường hầm hai hướng sẽ được thiết lập để có
thể truyền các gói tin từ CoA tới HA
Hình3.4.Truyền hầm ngược
Trang-18Công nghệ di động ( Mobile IP )
3.2.Router di động ( Mobile Router:MR )
Công nghệ di động ( Mobile IP )
Xu hướng hiện nay là di động hóa, khi đó tất cả các Router cũng có khả năng di
chuyển.Router di động sẽ thực hiện chức năng định tuyến cho một mạng di động
(mạng gồm các host di chuyển cùng nhau, ví dụ như LAN trên máy bay, tàu hỏa )
và các node trong mạng sẽ hoạt động giống như khi chúng đang kết nối với mạng cố định.

Hình3.5.Mạng di động
Trang-19
Trong mạng di động, các giao diện của Router di động sẽ hoạt động giống như MN.
Các giao diện nói trên phải là giao diện vô tuyến:WLAN,GPRS, thông tin vệ tinh…
Vì Router di động hoạt động như một MN khi di chuyển nên khi rời khỏi mạng nhà,
nó cũng phải thực hiện các thủ tục đăng kí giống như MN và cũng được cấp một CoA.Khi sang một mạng khách,MR sẽ được kết nối Internet thông
qua một FA.FA này là một Router đặt trên mặt đất.Ngoài ra MR cũng có thể hoạt động như một FA
đối với các MN trong mạng di động.
Công nghệ di động ( Mobile IP )
Hình3.6.Định tuyến trong trường hợp MR
Trang-20
Công nghệ di động ( Mobile IP )
IV.Ứng dụng và hướng phát triển
4.1.Ứng dụng: Được ứng dụng trên mạng GPRS tỏ ra vượt trội hơn cả.Xu hướng hiện nay là các mạng đều hỗ trợ giao thức IP.

Hình4.1.Cấu trúc điển hình mạng GPRS hỗ trợ dịch vụ Mobile IP
Trang-21
Người dùng có thể thực hiện các kết nối IP từ bất kỳ mạng truy nhập nào,bao gồm
cả GPRS.Khi truy nhập internet và người dùng có thể di chuyển từ hệ thống này sang
hệ thống khác mà vẫn duy trì được các kết nối bên trên lớp IP.Đây chính là điều mà Mobile IP có thể làm được trên GPRS.
Công nghệ di động ( Mobile IP ) Trang-22
Hình4.2.Mạng IP cho phép các dịch vụ có mặt ở khắp mọi nơi
Công nghệ di động ( Mobile IP ) Trang-23
4.2.Hướng phát triển:
Sau sự ra đời của MIPv4, có rất nhiều nghiên cứu nhằm giảm thời gian từ lúc di chuyển đến lúc HA nhận được thông tin CoA của MN.Cùng với sự
ra đời của IPv6
cũng đã được đề nghị. Hiện tại Mobile IP hứa hẹn là một giải pháp cho chuyển giao
mạng trong thế hệ thứ tư ( thế hệ 4G ).
Công nghệ di động ( Mobile IP ) Trang-24
Tổng kết:

Nội dung báo cáo đã giới thiệu tổng quan về công nghệ IP di động ( Mobile IP).
Công nghệ Mobile IP là công nghệ cung cấp cho giải pháp chuyển vùng di động,
giúp cho thiết bị di động có thể chuyển vùng khi thiết bị di chuyển sang mạng khách.Nhược điểm của Mobile IP đó là độ trễ khi chuyển vùng
ảnh hưởng đến chất lượng dịch vụ thời gian thực, do phải truyền tải gói tin gián tiếp qua các node
mạng nhà và mạng khách.
Xin chân thành
cảm ơn !!!
ARTURO VIDAL