CÔNG NGHỆ MOBILE INTERNET (Phần 4)

6.     Phương pháp phát hiện đại lý

Phát hiện đại lý (Agent Discovery) là phương pháp mà qua đó trạm di động xác định được nó đang kết nối với mạng gốc hay với mạng ngoài, nhờ vậy trạm di động có thể biết được khi nào nó chuyển từ một mạng này đến một mạng khác. Phần này giới thiệu về các phương pháp qua đó trạm di động có thể nhận địa chỉ care – of của đại lý ngoại trên mạng ngoài mà nó đang kết nối đến.

Phần này cũng miêu tả chi tiết các bản tin được sử dụng bởi các trạm và các đại lý di động để phát hiện sự hiện diện của nhau. Việc trao đổi các bản tin này được thực hiện dựa trên giao thức ICMP và cơ chế phát hiện bộ định tuyến thông thường, trong đó có bổ xung thêm một số phần mở rộng. Điều đó có nghĩa là Mobile IPv4 sử dụng phần mở rộng quảng cáo đại lý di động (Mobile Agent Advert Extension) trong các bản tin phát hiện bộ định tuyến ICMP để làm cơ chế phát hiện đại lý.

6.1  Quảng cáo đại lý

Các đại lý di động sẽ định kỳ gửi các bản tin quảng cáo đại lý để thông báo về các điểm dịch vụ trên mạng. Trạm di động sẽ sử dụng bản tin quảng cáo này để xác định điểm kết nối hiện tại của nó với internet. Bản tin quảng cáo đại lý được hình thành từ:

• Bản tin quảng cáo bộ định tuyến ICMP.
• Phần mở rộng quảng cáo đại lý di động.
• Có thể thêm phần mở rộng “prefix – length” hoặc phần đệm một byte hay cũng có thể là các mở rộng khác được định nghĩa sau này.

Cần lưu ý rằng, bản tin ICMP được đặt trong trường dữ liệu của gói tin IP. Do vậy, các trường như địa chỉ nguồn, địa chỉ đích, … của bản tin quảng cáo đại lý sẽ được xác định trong phần tiêu đề của gói tin IP. Trường địa chỉ đích có thể là địa chỉ multicast đến toàn bộ hệ thống (224.0.0.1) hoặc địa chỉ broadcast trực tiếp (255.255.255.255) trên toàn bộ hệ thống. Trường hợp bản tin quảng cáo là trả lời cho bản tin tìm kiếm đại lý thì trường địa chỉ đích sẽ là địa chỉ unicast của trạm đã yêu cầu. Trường TTL (Time To Live) cần phải được thiết lập 1 cho tất cả các bản tin quảng cáo đại lý.

Các trường ICMP:

• Kiểu (Type): 9.
• Mã (Code): Trường mã của bản tin quảng cáo đại lý có các giá trị: 0: Đại lý di động chỉ đóng vai trò như các bộ định tuyến cho các gói tin IP, không có liên quan gì tới các trạm di động. 15: Đại lý di động có thể không thực hiện việc định tuyến các lưu lượng IP thông thường. Tuy vậy, các đại lý ngoại phải chuyển tiếp (có thể là tới một bộ định tuyến mặc định) bất kỳ gói tin nào mà nó nhận được từ một trạm di động đã đăng ký.

• ICMP Checksum: là số bù 1 của toàn bộ bản tin ICMP, bắt đầu từ trường kiểu. Để tính checksum, giá trị của trường này cần phải được thiết lập 0.
• Thời gian tồn tại (Lifetime) là khoảng thời gian tối đa mà một bản tin quảng cáo được xem là hợp lệ, khi chưa xuất hiện các bản tin quảng cáo tiếp theo.
• Số lượng địa chỉ (Num Addrs) chỉ ra số lượng địa chỉ của các bộ định tuyến được quảng bá trên bản tin này. Trường này có thể có giá trị là 0.
• Kích thước của mỗi địa chỉ (Addr Entry Size): Có giá trị là 32 để chỉ trường địa chỉ bộ định tuyến là 32 bit.
• Địa chỉ của mỗi bộ định tuyến quảng bá trong bản tin này thường kèm theo một giá trị ưu tiên để biểu thị khả năng cung cấp dịch vụ cho các trạm mới. Thông thường bộ định tuyến nào có mức ưu tiên cao sẽ được chọn.

Các bản tin quảng cáo đại lý có thể được gửi đi theo định kỳ. Khi đó khoảng cách giữa các lần gửi nên được thiết lập bằng 1/3 thời gian tồn tại của bản tin. Điều này cho phép trạm di động bỏ qua 3 bản tin quảng cáo đại lý liên tiếp trước khi xoá một đại lý khỏi danh sách các đại lý hợp lệ của nó. Ngoài ra thời gian truyền thực tế của mỗi quảng cáo nên được thực hiện một cách ngẫu nhiên để tránh sự trùng lặp và đụng độ với quảng cáo của các đại lý hay các bộ định tuyến khác. Cần lưu ý rằng, trường “Lifetime” không liên quan gì tới thời gian tồn tại của đăng ký (Reg Lifetime) trong phần mở rộng quảng cáo đại lý di động, được định nghĩa dưới đây.

a.     Mở rộng quảng cáo đại lý di động

Phần mở rộng quảng cáo đại lý di động (Mobile Agent Advert. Extension) được đặt tiếp theo sau bản tin quảng cáo bộ định tuyến ICMP và được đại lý di động sử dụng để thông báo sự có mặt của nó. Không có một kiêu bản tin ICMP riêng nào dành dành cho mở rộng này. Thay vào đó, trạm di động sẽ biết rằng có sự mở rộng nếu chiều dài của gói tin xác định trong phần đầu IP lớn hơn độ dài của bản tin quảng cáo bộ định tuyến ICMP. Hình dưới đây miêu tả khuôn dạng của mở rộng này.

Ý nghĩa của mỗi trường trong mở rộng này được định nghĩa như sau:

• Kiểu (Type): 16.
• Độ dài (Length): Có giá trị là (6+4*N) bytes, trong đó N là số lượng địa chỉ care – of được quảng cáo.
• Số thứ tự (Sequence number): Số hiệu của bản tin quảng cáo đại lý được gửi đi kể từ khi đại lý được khởi tạo.
• Thời gian tồn tại của đăng ký: là khoảng thời gian tối đa (tính bằng giây) mà đại lý này sẵn sàng nhận bất kỳ yêu cầu đăng ký nào. Nếu tất cả các bit của trường này đều có giá trị là 1, nó biểu thị thời gian tồn tại của đăng ký là vô tận.
• R: Yêu cầu đăng ký. Bit này chỉ thị rằng trạm di động phải thực hiện đăng ký với đại lý ngoại này (hoặc với với một đại lý ngoại khác trên cùng tuyến) thay cho việc sử dụng địa chỉ colocated care – of.
• B: Bận. Nếu bit này được thiết lập, đại lý ngoại sẽ không chấp nhận việc đăng ký thêm bất kỳ một trạm di động nào nữa.
• H: Đại lý gốc. Đại lý này sẽ thực hiện chức năng của một đại lý gốc trên tuyến mà ở đó bản tin quảng cáo được gửi đi.

• F: Đại lý ngoại. Đại lý này sẽ thực hiện chức năng của một đại lý ngoại trên tuyến mà ở đó bản tin quảng cáo được gửi đi.
• M: Đóng gói tối thiểu. Đại lý này sẽ nhận các gói tin được gửi đi (tunnel) theo phương pháp đóng gói tối thiểu.
• G: Đóng gói GRE. Đại lý này sẽ nhận các gói tin được gửi đi (tunnel) theo phương pháp đóng gói GRE.
• V: Nén tiêu đề Van Jacobson. Đại lý này hỗ trợ việc sử dụng nén tiêu đề của Van Jacobson trên cùng tuyến với trạm di động đã đăng ký.
• Dự trữ (Reserved): Trường này được thiết lập 0 khi gửi và được bỏ qua khi nhận.
• Các địa chỉ care – of: Có thể là một hay nhiều địa chỉ care – of mà đại lý ngoại này có thể cung cấp. Nếu bit F được thiết lập thì bản tin quảng cáo đại lý (đại lý ngoại) phải chứa ít nhất một địa chỉ care – of được quyết định bởi trường độ dài của quyết định này.

Đại lý gốc phải luôn được chuẩn bị để phục vụ cho các trạm di động của nó. Nói cách khác, đại lý gốc không bao giờ được tỏ ra quá bận khi phục vụ các trạm di động trên mạng gốc. Ngoài ra, để tránh hiện tượng quá tải có thể sử dụng nhiều đại lý gốc.

Với đại lý ngoại, đôi khi nó có thể rất bận do phải phục vụ thêm các trạm di động mới đến. Mặc dù vậy, nó vẫn phải tiếp tục gửi đi các bản tin quảng cáo đại lý để bất lỳ trạm di động nào đã đăng ký với nó cũng đều biết chúng đã di chuyển ra ngoài vùng phục vụ của đại lý ngoại hay chưa và đại lý ngoại vẫn hoạt động binh thường. Đại lý ngoại cũng có thể chỉ thị rằng hiện nó đang quá bận, để tạm thời ngưng việc đăng ký cho các trạm di động mới đến, bằng cách thiết lập bit B trong các bản tin quảng cáo đại lý. Một bản tin quảng cáo đại lý không được phép đặt bit B nếu bit F không được thiết lập. Và trong bất kỳ bản tin quảng cáo đại lý nào chỉ có một trong 2 bit F hoặc H được sử dụng.

Khi muốn yêu cầu các trạm di động thực hiện việc đăng ký (thậm chí cả với các trạm di động đã có địa chỉ care – of), đại lý ngoại sẽ đặt bit R ở 1. Do bit này chỉ áp dụng đối với các địa chỉ ngoại nên một đại lý chỉ được phép đặt bit R ở 1 nếu bit F cũng được đặt ở 1.

b.     Mở rộng độ dài tiền tố

Phần mở rộng độ dài tiền tố (Prefix – length) có thể được đạt tiếp theo phần mở rộng quảng cáo đại lý di động. Nó được sử dụng để chỉ ra số lượng các bit của phần tiền tố mạng trong trường “Router Address” của bản tin quảng cáo đại lý. Lưu ý rằng, độ dài tiền tố không áp dụng với địa chỉ care – of, được liệt kê trong phần mở rộng quảng cáo đại lý di động.

Mở rộng độ dài tiền tố được định nghĩa như trên hình, trong đó:

• Kiểu (Type): 19.
• Độ dài (Length): N, trong đó N là giá trị của trường số lượng địa chỉ (Num Addrs) trong phần quảng cáo bộ định tuyến của bản tin quảng cáo đại lý.
• Độ dài tiền tố: Số lượng các bit của phần định danh mang trong địa chỉ của các bộ định tuyến được liệt kê trong phần quảng cáo bộ định tuyến của bản tin quảng cáo đại lý.

c.     Bye đệm mở rộng

Nếu độ dài ICMP của một bản tin quảng cáo đại lý là lẻ thì có thể bổ xung thêm byte đệm mở rộng để làm cho độ dài ICMP này chẵn. Một quảng cáo đại lý không bao giờ được phép có nhiều hơn một byte đệm và nếu có thì byte đệm này nên là phần mở rộng cuối cùng trong bản tin quảng cáo đại lý.

Lưu ý rằng không giống như các mở rộng khác sử dụng trong IPv4, byte đệm này không có trường độ dài cũng như trường dữ liệu, mà chỉ bao gồm trường kiểu, trong đó các bit đều có giá trị 0.

(còn tiếp)