El funcionamiento del protocolo IP Móvil consiste de varias operaciones:

Cuando un nodo móvil se encuentra lejos de su red local debe encontrar algún agente para no perder conectividad a Internet. Existen dos caminos para encontrar agentes: uno de ellos es seleccionando a un agente de movilidad captado a través de mensajes de difusión que éstos emiten periódicamente advirtiendo su disponibilidad en cada enlace en donde pueden proveer servicios; el otro camino es mediante la emisión de solicitudes sobre el enlace, por parte del nodo móvil recientemente arribado, hasta obtener respuesta de algún agente de movilidad que esté presente. Una vez encontrado el agente, el nodo móvil deduce si se encuentra en su red local o en una red externa. Si se encuentra en su red local opera sin servicios de movilidad, mientras que si se encuentra en una red externa obtiene su dirección de auxilio que puede ser asignada dinámicamente o asociada con su agente foráneo.

Una vez obtenida la dirección de auxilio, el nodo móvil debe registrarla con su agente local para obtener servicios. El proceso de registración puede ser realizado a través de una solicitud de registro enviada directamente desde el nodo móvil al agente local y recibiendo de éste un mensaje de contestación, o indirectamente reenviada por el agente foráneo al local, dependiendo de si la dirección de auxilio fue asignada dinámicamente o asociada con su agente foráneo. Después del proceso de registración el nodo móvil permanece en el área de servicio hasta que expire el tiempo de servicio otorgado o hasta que cambie su punto de enlace a la red. Durante este tiempo el nodo móvil obtiene paquetes reenviados por el agente foráneo, los cuales fueron originalmente enviados desde el agente local. El método túnel (tunneling) es usado para reenviar los mensajes desde el agente local al agente foráneo y finalmente al nodo móvil.

Después de que el nodo móvil regresa a su red, se desregistra con su agente local para dejar sin efecto su dirección de auxilio, enviando un requerimiento de registración con tiempo de vida igual a cero. El nodo móvil no necesita desregistrarse del agente foráneo dado que el servicio expira automáticamente cuando finalizar el tiempo de servicio.

“El protocolo Mobile IP es entendido mejor como la cooperación de tres mecanismos separables: Discovering the care-of address, Registering the care-of address, Tunneling to the care-of address.”.

Proceso de descubrimiento - Discovering the care-of address

El proceso de descubrimiento utilizado por el protocolo IP Móvil permite a un nodo móvil determinar si se encuentra conectado o no a su red local, detectar si se ha desplazado de un enlace a otro y, dado el caso en que el nodo móvil se encuentre conectado a una red externa, obtener su dirección de auxilio.

El protocolo IP móvil provee dos modos alternativos para la adquisición de una dirección de auxilio: Foreign Agent care-of address y co-located care-of address.

Foreign Agent care-of address

Es una dirección de auxilio temporaria provista por un agente foráneo a través de mensajes avisos de agente. La dirección de auxilio, en este caso, es la dirección IP de un agente foráneo. El agente foráneo está en el punto final del túnel donde recibe los paquetes, los desencapsula y entrega el paquete original al nodo móvil. Este modo de adquisición permite que algunos nodos compartan la misma dirección de auxilio y en consecuencia, evita que se produzca una demanda innecesaria del limitado espacio de direcciones, en IPv4.

Co-located care-of address

Es una dirección de auxilio adquirida por el nodo móvil como una dirección IP fija mediante algún medio externo, al cual el nodo móvil luego se asocia con una de sus propias interfaces de red. La dirección puede ser adquirida dinámicamente como una dirección transitoria, como por ejemplo a través de un DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol), o puede ser apropiada por el nodo móvil como una dirección perdurable para su uso, solamente, mientras se encuentre visitando una red distinta a su red local. Usando una co-located care-of address el nodo móvil actúa como punto final del túnel y él mismo realiza la desencapsulación de los paquetes. La ventaja de usar una co-located care-of address radica en que permite al nodo móvil funcionar sin un agente foráneo.

El proceso de descubrimiento no modifica los campos originales de los avisos de ruteo existentes, simplemente los extiende para asociarle funciones de movilidad. Así, un aviso de ruteo puede llevar información de ruteo por defecto, como antes, e información adicional sobre una o más dirección de auxilio. Cuando los avisos de ruteo son extendidos para que contengan la dirección de auxilio necesaria se denominan avisos de agente. Si un nodo móvil necesita obtener una dirección de auxilio, pero no desea esperar por un aviso de agente, podría emitir una solicitud de agente.

Avisos de Agente -Agent Advertisements-

Los agentes de movilidad anuncian su disponibilidad para brindar servicios al nodo móvil mediante mensajes de difusión de avisos de agente a intervalos regulares (por ejemplo cada un segundo). El nodo móvil utiliza estos mensajes para determinar su punto de conexión actual a Internet.

El agente local deberá estar siempre listo para servir a sus nodos móviles. Para evitar una posible saturación, debida al exceso de nodos móviles en una determinada red, es posible configurar múltiples agente locales en una única red, asignando a cada agente local una porción de la población de nodos móviles. Los agentes locales usan avisos de agente para darse a conocer a sí mismos aunque no ofrezcan alguna dirección de auxilio. Por otro lado, es posible que un agente foráneo no tenga capacidad para servir a un nodo móvil no perteneciente a su red. Aún en ese caso, el agente foráneo debe continuar emitiendo avisos de agente para que el nodo móvil sepa que se encuentra dentro de su área de cobertura o que no ha fallado.

Los avisos de agente cumplen las siguientes funciones:

  • permiten la detección de agentes de movilidad.
  • listan una o más dirección de auxilio disponibles.
  • informan al nodo móvil sobre características especiales para agentes foráneos, por ejemplo, técnicas alternativas de encapsulación.
  • permiten al nodo móvil determinar el número de red y el estado de su enlace a Internet.
  • permiten al nodo móvil conocer si el agente es local y/o externo y en consecuencia determinar si se encuentra en su red o en una red externa.

El mensaje avisos de agente consiste en un mensaje ICMP (Internet Control Message Protocol) al cual se le ha añadido una extensión para permitir la gestión de los nodos móviles. Dicha extensión (Figura 2) consta de los campos:

  • Tipo: 16
  • Longitud: (6+4*n), donde n es el número de dirección de auxilio anunciadas.
  • Número de secuencia: número total de mensajes avisos de agente enviados desde que el agente fue inicializado.
  • Tiempo de vida de registración: tiempo de vida máximo que el agente acepta en una solicitud de registro.
  • R: registro solicitado.
  • B: el agente foráneo no puede aceptar nuevos registros, al estar ocupado
  • H: este agente ofrece servicios de agente local en la red.
  • F: este agente ofrece servicios de agente foráneo en la red.
  • M: el agente soporta encapsulado mínimo.
  • G: el agente soporta encapsulado GRE.
  • V: el agente soporta la compresión de cabecera Van Jacobson.
  • Reservado.
  • Dirección de auxilio: la/s dirección de auxilio anunciadas por el agente foráneo.

Para que un nodo móvil pueda averiguar si se encuentra en su red local o si se ha desplazado a otra red debe verificar los bits F y H de alguno de los mensajes avisos de agente que capture.

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Vers.
HL
Tipo de Servicio
Total Leng
Identificación
Banderas
Fragmentación
Tiempo de vida
Protocolo = ICMP
Suma de Comprobación de encabezado
Dirección fuente = dirección del agente local o foráneo sobre este enlace
Dirección destino = difusión o multidifusión
Tipo
Código
Suma de Comprobación
Nro. de direcciones
Asoc. Tamaño entrada
Tiempo de vida
Dirección enrutador
Nivel de preferencia
……
Tipo
Longitud
Número de secuencia
Registration Lifetime
R
B
H
F
M
G
V
Reservado
Direcciones de auxilio
……
Tipo
Longitud
Longitud Prefijo
…….

 

Encabezado IP   ICMP   Extensiones   Extension Longitud-Prefijo

Figura 2 Extensión del mensaje avisos de agente

Solicitud de Agente -Agent Solicitation

Los nodos móviles podrían emitir solicitudes mediante mensajes de difusión, con el objetivo de forzar a cualquier agente de movilidad ubicado en el mismo enlace a transmitir un aviso de agente de manera inmediata. Esto resulta muy útil en aquellos casos en los cuales la frecuencia de los avisos de agente es demasiado baja para un nodo móvil que cambia rápidamente de enlace. El formato de los mensajes solicitud de agente es similar al de los mensajes ICMP usados para avisos de agente (Figura 2), con la diferencia de que deben tener su campo de tiempo de vida igualado a 1.

Si el nodo móvil conoce de ante mano la dirección de red de un agente de movilidad, podría insertarla en el encabezado de un mensaje de requerimiento de registración y enviarlo a dicho agente para obtener servicios.

Lun, 11/12/2006 - 17:13