Fernanda Brunelli Martins
1 - Mobilidade IP em Telefonia Celular ::: Prof. Samuel Henrique Bucke Brito
2 Introdução Quando as idéias acerca da Internet foram concebidas em , o objetivo da solução proposta na época estava focado exclusivamente na comunicação ponto-a-ponto entre duas entidades, ou seja, na conexão entre pontos. Com o avanço das tecnologias de comunicação sem fio surgiu um requisito adicional nas redes modernas que é a mobilidade, ou seja, a capacidade do usuário continuar conectado à rede (através do seu dispositivo portátil) enquanto se movimenta. 2
3 Introdução Uma das maiores deficiências encontradas atualmente no TCP/IP é justamente a mobilidade. A arquitetura tradicional da Internet (TCP/IP) não provê suporte a mobilidade. Proposta do IETF (Internet Engineering Task Force): O MIP (Mobile IP) é um protocolo que se trata de um padrão aberto para resolver o problema de manter uma comunicação IP quando um host ou dispositivo móvel (eg. telefone celular) muda de rede/posição. 3
4 Problema O IP assume que cada identificador (endereço) de rede está relacionado com uma rede física. Os dispositivos móveis (telefones celulares) são conectados a redes físicas através de links RF que conectam o host móvel a uma célula. A rede física da operadora de telefonia, por sua vez, conecta-se à Internet através de um roteador. O problema é que quando um telefone celular se associa com outra célula, esse dispositivo móvel pode ser conectado a uma rede diferente. 4
6 Problema O QUE ACONTECE QUANDO O CELULAR MUDA DE IP? As sessões de comunicação são rompidas, pois um dos quatro parâmetros básicos da conexão TCP foi alterado: {IP de Origem; Porta de Origem; IP de Destino; Porta de Destino} As comunicações baseadas em UDP ficam imediatamente sem resposta; Os celulares não podem mais ser localizados pelo IP. 6
7 Terminologia Rede Nativa Também chamada de Home Network, é a rede original onde o celular (nó móvel) se autentica e recebe seu endereço IP para comunicação na Internet. Rede Estrangeira Também chamada de Foreign Network, é qualquer outra rede para onde o usuário se move e é atendido por uma célula conectada a um roteador diferente da rede nativa. 7
8 Terminologia Os seguintes elementos podem ser encontrados na solução de mobilidade baseada em MIP e serão explicados adiante: HoA (Home-of-Address) CoA (Care-of-Address) Mobile Node Home Agent Foreign Agent 8
9 Solução do Protocolo MIP O celular (ou nó móvel) passa a ter dois endereços: Um Endereço IP Fixo HoA: Home-of-Address Esse endereço é fornecido por sua rede nativa e não muda, mesmo que o usuário seja atendido por uma célula conectada a outra rede física. Um Endereço IP Dinâmico CoA: Care-of-Address Esse endereço é fornecido pela rede estrangeira e muda toda vez que o usuário troca de rede. 9
10 Solução do Protocolo MIP A comunicação entre o celular (nó móvel) e a Internet é mediada por dois roteadores: Home Agent Foreign Agent É o roteador que fica localizado na rede nativa do celular e fica responsável por todo o processo de autenticação. Ele redireciona todos os pacotes recebidos da Internet para o Foreign Agent. É o roteador que fica localizado na rede estrangeira em que o celular está visitando no momento. Ele encaminha ao celular todos os pacotes recebidos do Home Agent. 10
11 Solução do Protocolo MIP Roteador HA: Comunicação c/ Internet Roteador FA: Comunicação c/ Celular 11
12 Solução do Protocolo MIP HA FA O celular sabe que está em sua rede, pois recebe mensagens constantes do roteador (home agent). HA FA Quando ele para de receber as mensagens da rede antiga, ele passa a aceitar as mensagens da nova rede. FA Ele pode aguardar a oferta de um CoA ou solicitar um endereço através da mensagem agent solicitation. 12
13 Solução do Protocolo MIP Quando o celular recebe um novo Care-of-Address (CoA), ele deve informar ao Home Agent. No processo de registro o celular envia uma mensagem (através do Foreign Agent) ao Home Agent, informando o seu novo CoA. Assim que o Home Agent recebe a requisição de registro, ele valida o pedido e atualiza as informações de roteamento criando uma associação entre HoA CoA. Por fim, o HA envia uma confirmação de registro ao celular. 13
14 Solução do Protocolo MIP Rede Estrangeira Binding Update Operação de Registro Rede Nativa Binding Acknowledgment HA Quando o celular sai de sua rede nativa, ele informa ao Home Agent, que deve validar o seu novo endereço CoA, para que seja feito o redirecionamento dos pacotes até a sua nova posição. Rede Estrangeira Binding Update Rede Nativa HA Quando o celular retorna a sua rede nativa, ele tamém deve informar ao seu Home Agent, para que o redirecionamento seja cancelado. Binding Acknowledgment 14
15 Solução do Protocolo MIP Processo de Atribuição de Endereços no Protocolo MIP 15
16 Solução do Protocolo MIP Depois de realizadas todas as operações de registro e associação dos endereços, toda a comunicação com o dispositivo móvel (celular) passa a acontecer através de um esquema de triangulação em que o roteador da rede nativa é sempre o elemento intermediário. É importante observar que toda a confiabilidade desse modelo está apoiada no roteador da rede nativa (home agent) que funciona como elemento intermediário na comunicação. Ele fornece o endereço fixo que torna possível a comunicação das máquinas na Internet com o nó móvel, independente da movimentação do usuário. 16