ما هي تقنية هاتف Mobile IP

عناوين “IP” الخاصة بالعناية هي عناوين “IP” مؤقتة تقدمها الشبكة خارج الشبكة المنزلية حتى تظل الأجهزة متصلة أثناء التنقل، ويحصل الجهاز على عنوان رعاية جديد إذا انتقل المستخدم إلى شبكة أخرى.

ما هو هاتف Mobile IP

هاتف “IP”: هو بروتوكول اتصال تم إنشاؤه عن طريق تمديد بروتوكول الإنترنت “IP” ويسمح للمستخدمين بالانتقال من شبكة إلى أخرى باستخدام نفس عنوان “IP”، كما يضمن استمرار الاتصال دون انقطاع جلسات المستخدم أو الاتصالات.

• ” IP ” هي اختصار لـ ” Internet Protocol”.

المصطلحات التابعة لهاتف Mobile IP

1- عقدة المحمول MN

عقدة المحمول “MN”: هو جهاز الاتصال المحمول باليد الذي يستخدمه المستخدم على سبيل المثال الهاتف الخلوي.

• “MN” هي اختصار لـ “mobile agent”.

2- شبكة منزلية

شبكة منزلية: هي شبكة تنتمي إليها العقدة المتنقلة في الأصل وفقاً لعنوان “IP” المخصص لها أي عنوان المنزل.

3- وكيل المنزل (HA)

وكيل المنزل (HA): هو عبارة عن جهاز توجيه في الشبكة المنزلية كانت العقدة المتنقلة متصلة بها في الأصل.

• “HA” هي اختصار لـ “home agent”.

4- عنوان المنزل

عنوان المنزل: هو عنوان “IP” الدائم المخصص لعقدة الهاتف المحمول أي داخل شبكتها المنزلية.

5- الشبكة الأجنبية

الشبكة الأجنبية: هي الشبكة الحالية التي تزورها عقدة الهاتف المحمول أي بعيداً عن شبكتها المحلية.

6- الوكيل الأجنبي (FA)

الوكيل الأجنبي (FA): هو جهاز توجيه في شبكة أجنبية تتصل بها عقدة متنقلة حالياً، كما يتم إرسال الحزم من الوكيل المحلي إلى الوكيل الأجنبي الذي يسلمها إلى العقدة المتنقلة.

• ” FA” هي اختصار لـ ” foreign agent “.

7- العقدة المراسلة

العقدة المراسلة: هو جهاز متصل بالإنترنت يتصل بالعقدة المتنقلة.

8- العناية بالعنوان (COA)

العناية بالعنوان (COA): هو العنوان المؤقت الذي تستخدمه العقدة المتنقلة أثناء ابتعادها عن شبكتها المنزلية.

• ” COA” هي اختصار لـ ” Certificate Of Authenticity”.

كيفية عمل هاتف Mobile IP

• العقدة المراسلة ترسل البيانات إلى العقدة المتنقلة، وتحتوي حزم البيانات على عنوان العقدة المراسلة (المصدر) وعنوان المنزل (الوجهة).

• تصل الحزم إلى وكيل المنزل، ولكن الآن عقدة الهاتف المحمول ليست في الشبكة المنزلية فقد انتقلت إلى الشبكة الأجنبية.

•  يرسل الوكيل الأجنبي عنوان الرعاية إلى وكيل المنزل الذي يجب إرسال جميع الحزم إليه.

•  الآن سيتم إنشاء نفق بين وكيل المنزل والوكيل الأجنبي من خلال عملية بناء الأنفاق.

• يُنشئ الاتصال النفقي أنبوباً افتراضياً للحزم المتوفرة بين مدخل النفق ونقطة النهاية، حيث إنّها عملية إرسال حزمة عبر نفق ويتم تحقيقها بواسطة آلية تسمى التغليف.

• يقوم الوكيل المحلي بتغليف حزم البيانات في حزم جديدة يكون فيها عنوان المصدر هو عنوان المنزل والوجهة هي العناية بالعنوان ويرسله عبر النفق إلى الوكيل الأجنبي، والوكيل الأجنبي على الجانب الآخر من النفق يتلقى حزم البيانات ويفككها ويرسلها إلى العقدة المتنقلة.

•  العقدة المتنقلة استجابة لحزم البيانات المستلمة ترسل رداً على وكيل أجنبي.

• يرسل الوكيل الأجنبي الرد مباشرة إلى عقدة المراسلة.

الآليات الرئيسية في Mobile IP

1- اكتشاف الوكيل

يعلن الوكلاء عن وجودهم من خلال بث رسائل إعلان وكيلهم بشكل دوري وكما تقوم عقدة الهاتف المحمول، والتي تتلقى رسائل إعلان الوكيل بمراقبة ما إذا كانت الرسالة من وكيلها المنزلي الخاص بها وتحدد ما إذا كانت في الشبكة المحلية أو الشبكة الخارجية.

2- تسجيل الوكيل

العقدة المتنقلة بعد اكتشاف الوكيل الأجنبي، حيث ترسل طلب التسجيل “RREQ” إلى الوكيل الأجنبي كما الوكيل الأجنبي بدوره يرسل طلب التسجيل إلى وكيل المنزل مع العناية بالعنوان، كما يرسل وكيل المنزل رد التسجيل “RREP” إلى الوكيل الأجنبي ثم يعيد توجيه رد التسجيل إلى العقدة المتنقلة ويكمل عملية التسجيل.

• “RREP” هي اختصار لـ “Registration request”.

3- حفر الأنفاق

يقوم بإنشاء أنبوب افتراضي للحزم المتوفرة بين مدخل النفق ونقطة النهاية، كما إنّها عملية إرسال حزمة عبر نفق ويتم تحقيقها بواسطة آلية تسمى التغليف، كما يتم إعادة توجيه مخطط بيانات “IP” من وكيل المنزل إلى عنوان العناية، وعندما يتلقى وكيل المنزل حزمة من العقدة المراسلة فإنّه يغلف الحزمة بعنوان المصدر كعنوان المنزل والوجهة كعنوان رعاية.

تحسين المسار في Mobile IP

يضيف تحسين المسار بنية بيانات مفاهيمية وذاكرة التخزين المؤقت الملزمة إلى العقدة المقابلة، كما تحتوي ذاكرة التخزين المؤقت للربط على روابط لعنوان منزل عقدة الجوال والعناية الحالية بعنوانها، وفي كل مرة يتلقى فيها الوكيل المحلي مخطط بيانات “IP” موجهاً إلى عقدة متنقلة حالياً بعيداً عن الشبكة المنزلية، فإنّه يرسل تحديثاً ملزماً إلى العقدة المراسلة لتحديث المعلومات الموجودة في ذاكرة التخزين المؤقت لربط العقدة المراسلة، وبعد ذلك يمكن للعقدة المراسلة أن تنفق الحزم مباشرة إلى العقدة المتنقلة.

أساسيات Mobile IP

في شبكات “IP” يعتمد التوجيه على عناوين “IP” الثابتة على غرار الطريقة التي يتم بها تسليم الرسالة البريدية إلى العنوان الثابت، كما يمكن الوصول إلى جهاز على الشبكة من خلال توجيه “IP” العادي بواسطة عنوان “IP” الذي تم تعيينه له على الشبكة.

تحدث المشكلة عندما يتجول الجهاز بعيداً عن شبكته المنزلية ولا يمكن الوصول إليه باستخدام توجيه “IP” العادي، كما ينتج عن هذا إنهاء الجلسات النشطة للجهاز وتم إنشاء “Mobile IP” لتمكين المستخدمين من الاحتفاظ بعنوان “IP” نفسه أثناء السفر إلى شبكة مختلفة والتي قد تكون حتى على مشغل لاسلكي مختلف، وبالتالي ضمان أنّ الفرد المتجول يمكنه مواصلة الاتصال دون انقطاع الجلسات أو الاتصالات.

نظراً لأنّ وظائف التنقل الخاصة بـ “Mobile IP” يتم تنفيذها على طبقة الشبكة بدلاً من الطبقة المادية يمكن للجهاز المحمول أن يمتد على أنواع مختلفة من الشبكات اللاسلكية، والشبكات السلكية مع الحفاظ على الاتصالات والتطبيقات المستمرة.

كما يعد تسجيل الدخول عن بُعد والطباعة عن بُعد وعمليات نقل الملفات بعض الأمثلة على التطبيقات التي يكون فيها من غير المرغوب فيه مقاطعة الاتصالات أثناء تجوال الفرد عبر حدود الشبكة، وتعتمد بعض خدمات الشبكة مثل تراخيص البرامج وامتيازات الوصول على عناوين “IP”، كما قد يؤدي تغيير عناوين “IP” هذه إلى تعريض خدمات الشبكة للخطر.

العناية بالعنوان في Mobile IP

العناية بالعنوان: هي نقطة إنهاء النفق باتجاه العقدة المتنقلة عندما تكون على شبكة أجنبية، ويحافظ وكيل المنزل على ارتباط بين عنوان “IP” الخاص بالعقدة المتنقلة وعنوان العناية بها، وهو الموقع الحالي لعقدة الهاتف المحمول على الشبكة الأجنبية أو التي تمت زيارتها

عندما تدخل محطة متنقلة إلى منطقة تمت زيارتها فإنّها تتطلب خدمات وكيل أجنبي، كما يوفر الوكيل الأجنبي خدمات التسجيل وإعادة توجيه الحزم إلى المحطات الزائرة، ويستخدم كل مضيف “IP” للجوال عنوان “IP” واحداً دائماً أي عنوان المنزل وعنواناً مؤقتاً واحداً أي عنوان الرعاية إذا كان بعيدًا عن الشبكة المنزلية، وبالتالي يتكون تبادل حزم بروتوكول الإنترنت “IP” من ثلاث آليات:

• اكتشاف عنوان الرعاية.

• تسجيل عنوان الرعاية لدى وكيل المنزل.

• يقوم الوكيل المنزلي بإعادة توجيه مخططات البيانات المستلمة إلى الشبكة الأجنبية باستخدام عنوان الرعاية.