Mobilità in Internet e il protocollo Mobile IP

Mobilità in internet

Mobilità in Internet e il protocollo Mobile IP

Avere Internet sui nostri dispositivi è ormai diventata una cosa più che scontata. Un tempo non era così e sono stati fatti enormi passi in avanti da quando i dispositivi hanno iniziato ad avere un browser e la possibilità di connettersi. Una delle problematiche più grandi è stato il dare la possibilità di connettersi in movimento, cosa non semplice e che ha portato diversi problemi inizialmente. Oggi siamo quasi pronti ad accogliere il 5G ma cosa ci sta dietro la mobilità in Internet? E come facciamo a mantenere lo stesso indirizzo IP?

Mobilità in Internet


Cosa si intende per mobilità

Si parla di mobilità quando un dispositivo cambia punto di accesso alla rete. Bisogna anche specificare che se cambiamo punto di accesso alla rete e riprendiamo a navigare senza continuità di sessione, non stiamo parlando più di mobilità ma di portabilità. Mentre per mobilità si intende continuare a navigare senza interruzioni di sessione. Inoltre, ci si aspetta che la qualità del servizio sia di pari livello di una connessione cablata.

Qual è il problema della mobilità in Internet?

Normalmente l’informazione viene instradata sulla base dell’indirizzo IP e seguendo questo protocollo un dispositivo non può mantenere lo stesso indirizzo IP cambiando punto di accesso. Quindi occorre un meccanismo che dia supporto al protocollo per ritrovare in nodo mobile quando cambia indirizzo IP. Cioè se dovessi spedire un pacco al civico 102 di una determinata via e la spedizione, attualmente in corso, era prevista per il 100 della stessa via, chi avvisa il rider che la spedizione deve cambiare destinazione?


Mobile IP

La soluzione viene fornita dal protocollo Mobile IP che ha come idea di base quella di usare un mapping dinamico tra un identificativo statico (host) e un localizzatore variabile. Quindi avremo un indirizzo statico per identificare il dispositivo e un indirizzo dinamico (Care of Address, CoA) per effettuare l’instradamento. Mobile IP è la proposta dell’Inernet Engineering Task Force (IETF) per fornire l’IP di funzioni per la gestione della mobilità in internet di un dispositivo. Abbiamo 2 versioni basate rispettivamente su IPv4 e IPv6 e sono MIPv4 e MIPv6.

Mobile IPv4

Come funziona

Un dispositivo mobile (MN) possiede un indirizzo permanente (home address, HoA) indipendentemente dal suo punto di accesso alla rete Internet. Quando il dispositivo si muove in una nuova sottorete (nuovo punto di accesso), attraverso opportune procedure, acquisisce un indirizzo di riferimento locale nella nuova rete (CoA). Quindi avremo l’HoA come indirizzo statico e il CoA come localizzatore temporaneo.

L’indirizzo locale è acquisito dal dispositivo mobile (MN) tramite un router specializzato che si trova nella rete visitata detto Foreign Agent o FA.
Il MN comunica l’indirizzo CoA ad un home agent (HA), il quale è un router specializzato che mantiene il mapping tra l’home address e il CoA del MN.
Un dispositivo qualsiasi (CN) può inviare pacchetti al MN indirizzandoli all’home address del MN. I pacchetti destinati al dispositivo mobile (MN) vengono catturati dall’HA e reinstradati in tunnel verso il CoA del MN.
I datagrammi trasmessi dal MN hanno l’home address del MN come indirizzo sorgente e seguono il normale instradamento su Internet verso altri dispositivi, non utilizzando Mobile IP a meno che non siano mobile.
I pacchetti inviati al MN (attraverso il relativo Home address) sono intercettati dal suo HA, reinstradati (tunnel) verso il CoA e ricevuti dal MN stesso o dal FA. Nel caso sia il FA a ricevere i pacchetti, li estrae e li reinstrada verso il MN.

Limiti di MIPv4

Avviene un routing triangolare dato che i pacchetti inviati dal MN al CN sono instradati in modo classico e quelli mandati da CN a MN seguono un percorso diverso, che è inefficiente poiché introduce ritardi e può causare congestione sui router FA e HA.
Inoltre, gli indirizzi di IPv4 sono limitati e utilizzando questo protocollo è richiesta l’installazione di nuovo indirizzi IP che facciano da supporto.

Mobile IPv6

Tutti questi problemi sono stati risolti con l’introduzione dell’IPv6. Mobile IPv6 integra l’esperienza acquisita con MIPv4 e le opportunità offerte da IPv6, nascendo in modo integrato a questo nuovo protocollo, il quale ha un supporto nativo della portabilità dei terminali grazie all’autoconfigurazione degli indirizzi IPv6. Ciò permette l’eliminazione del FA e si mantiene solo il CoA, dato che non è necessario un supporto della nuova rete ospite per configurare il nuovo indirizzo.
Inoltre c’è un’ottimizzazione del routing dato che i pacchetti inviati non devono più passare dall’HA ma vanno direttamente da CN a MN.

Un protocollo poco efficiente

Senza soffermarci troppo sulle procedure, nonostante l’introduzione del MIPv6 ci sono sempre problematiche da affrontare su questo protocollo che riguardano soprattutto l’Home Agent. Infatti, dopo ogni spostamento, il MN deve informarlo del suo nuovo CoA e questo può provocare forti ritardi per la registrazione dell’informazione soprattutto perché HA può essere collocato dovunque nella rete Internet. Maggiori sono i ritardi e più è alta la possibilità di perdere pacchetti.

A tal proposito l’IETF, tempo fa, si è chiesta come si potesse migliorare gli aspetti legati alla latenza del Mobile IP dato che la frequenza di cambio del punto di accesso alla rete era sempre più alta e oggi lo è ancora di più con l’Internet of Things, e la risposta ci è stata data con l’introduzione di un nuovo protocollo denominato Cellular IP, che ha dato decisamente una svolta per la mobilità in Internet, di cui parleremo in un prossimo articolo.

Per altri articoli sul mondo della tecnologia clicca sulla sezione Tecnobob.


Emanuele Longo

Lascia una risposta