Arbeitsweise von Mobile IP

Mobile IP ermöglicht das Routing von IP-Datagrammen an mobile Knoten. Die Home-Adresse des mobilen Knotens identifiziert den mobilen Knoten ungeachtet des Netzwerks, an das er angeschlossen ist. Befindet sich der mobile Knoten nicht in seinem Home-Netzwerk, wird über die Home-Adresse des mobilen Knotens eine Care-Of-Adresse zugewiesen. Die Care-Of-Adresse enthält Informationen zum aktuellen Anschlusspunkt des mobilen Knotens. Mobile IP verwendet einen Registrierungsmechanismus, um die Care-Of-Adresse beim Home-Agent zu registrieren.

Der Home-Agent leitet Datagramme vom Home-Netzwerk an die Care-Of-Adresse weiter. Der Home-Agent konstruiert einen neuen IP-Header, der die Care-Of-Adresse des mobilen Knotens als IP-Zieladresse enthält. Dieser neue Header kapselt das originale IP-Datagramm ein. Entsprechend hat die Home-Adresse des mobilen Knotens keine Auswirkungen auf das Routing eines gekapselten Datagramms, bis das Diagramm an der Care-Of-Adresse eintrifft. Diese Art Kapselung wird als Tunneling bezeichnet. Nachdem das Datagramm an der Care-Of-Adresse eingetroffen ist, wird es entkapselt. Dann wird es an den mobilen Knoten zugestellt.

Die folgende Abbildung zeigt einen mobilen Knoten, der sich in seinem Home-Netzwerk (Netzwerk A) befindet. Dann wird der mobile Knoten in ein Foreign-Netzwerk (Netzwerk B) bewegt. Beide Netzwerke unterstützen Mobile IP. Der mobile Knoten ist stets der Home-Adresse des mobilen Knotens (128.226.3.30) zugeordnet.

Abbildung 27-2 Mobiler Knoten im Home-Netzwerk

Die folgende Abbildung zeigt einen mobilen Knoten, der in ein Foreign-Netzwerk (Netzwerk B) bewegt wurde. Datagramme für den mobilen Knoten werden vom Home-Agent im Home-Netzwerk (Netzwerk A) abgefangen und gekapselt. Dann werden die Datagramme an den Foreign-Agent im Netzwerk B gesendet. Der Foreign-Agent streift den äußeren Header ab, und das Datagramm an den mobilen Knoten zu, der sich im Netzwerk B befindet.

Abbildung 27-3 Mobiler Knoten wird in ein Foreign-Netzwerk bewegt

Die Care-Of-Adresse kann zu einem Foreign-Agent gehören. Die Care-Of-Adresse kann vom mobilen Knoten über das Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) oder das Point-to-Point Protocol (PPP) bezogen worden sein. Bei Letzteren spricht man davon, dass der mobile Knoten eine co-located Care-Of-Adresse hat (die lokalen Router können nicht unterscheiden, ob der Knoten mobil oder stationär ist).

Mobility-Agents (Home-Agents und Foreign-Agents) geben ihr Vorhandensein mithilfe von Agent Advertisement-Nachrichten bekannt. Optional kann ein mobiler Knoten eine Agent Advertisement-Nachricht anfordern. Der mobile Knoten kann jeden Mobility-Agent verwenden, der über eine Agent Solicitation-Nachricht lokal angeschlossen ist. Ein mobiler Knoten verwendet die Agent Advertisement-Nachrichten, um festzustellen, ob sich der mobile Knoten in einem Home-Netzwerk oder in einem Foreign-Netzwerk befindet.

Der mobile Knoten verwendet einen speziellen Registrierungsprozess, um den Home-Agent über seinen aktuellen Standort zu informieren. Der mobile Knoten „überwacht“ ständig, ob Mobility Agents ihr Vorhandensein bekannt geben. Diese Advertisement-Nachrichten verwendet der mobile Knoten, um festzustellen, ob er sich in ein anderes Teilnetz bewegt hat. Stellt der mobile Knoten fest, dass er seinen Standort geändert hat, verwendet er den neuen Foreign-Agent, um eine Registrierungsnachricht an den Home-Agent zu senden. Den gleichen Prozess verwendet der mobile Knoten, wenn er sich von einem Foreign-Netzwerk in ein anderes Foreign-Netzwerk bewegt.

Erkennt der mobile Knoten, dass er sich im Home-Netzwerk befindet, verwendet er die Mobility-Services nicht länger. Kehrt der mobile Knoten in sein Home-Netzwerk zurück, hebt er die Registrierung beim Home-Agent auf.