mobile ipv6 môn học thông tin & truyền dữ liệu số

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
TP.HỒ CHÍ MINH
CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO
KS.CLC VIỆT-PHÁP











Môn học: Thông tin & truyền dữ liệu số

RFC 3775 Mobility Support in IPv6 June 2004

Johnson, et al. Standard Track [Page 2 ]


Phần 1: Hỗ trợ di động trong IPv6

Tài liệu này đưa ra một giao thức tuân theo những chuẩn của Internet dành cho cộng đồng
internet, và đặt ra những câu hỏi thảo luận , những đề nghị cải tiến . Hãy đề cập tới phiên bản
hiện tại của "Những chuẩn giao thức Internet chính thức " (STD 1) cho trạng thái chuẩn hóa và
trạng thái giao thức . Đóng góp của số ghi nhớ này là không giới hạn .
Tóm tắt
Tài liệu này đưa ra một giao thức cho phép những nút mạng duy trì kết nối trong khi di
chuyển trong Internet Ipv6 . Mỗi nút di động luôn luôn được xác định bởi địa chỉ nhà của nó , mà
không cần kết nối của nó tới Internet . Khi ra ngoài nhà , một nút di động được phó thác cho một
địa chỉ khác , cung cấp thông tin về vị trí hiện tại của nó . Những gói tin IPv6 được đưa tới địa
chỉ nhà của một nút di động rồi hướng thẳng tới nơi phó thác của nút đó . Giao thức giúp những
nút mạng IPv6 chứa kết nối từ địa chỉ nhà đến địa chỉ phó thác , và rối gửi bất kì gói tin nào thẳng
tới địa chỉ phó thác cho nút mạng đó . Nhằm hỗ trợ thao tác này ,Di động IPv6 định nghĩa một
giao thức IPv6 mới và một tùy chọn điểm đích mới .Tất cả nút mạng IPv6 , hoặc di động hoặc cố
định , có thể liên lạc với những nút di động .


Phần 2:
Dùng IPsec để bảo vệ truyền tín hiệu Mobile IPv6 giữa
Mobile Nodes và Home Agents

Mobile IPv6 dùng IPsec để bảo vệ truyền tín hiệu giữa HA và MN . Tài liệu này thảo luận sâu
về những yêu cầu , đưa ra định dạng gói được dùng , mô tả những thủ tục định dạng phù hợp và
cách thực hiện quản lí những gói tin theo trình tự .
Tài liệu này cũng thảo luận về vấn đề bảo mật để chống lại những attacker

Để tránh những attack , chúng ta dùng IPsec Encapsulating Security Payload (ESP) [3] để bảo
vệ lưu thông giữa HA và MN . Điều khiển giao thông bao gồm những message trong Mobility
Header như sau :
o Binding Update and Acknowledgement messages trao đổi giữa MN và HA
o Return routability messages Home Test Init và Home Test thông qua HA đưa tới CN
o ICMPv6 messages trao đổi giữa MN và HA nhằm mục đích khôi phục prefix

MN và HA phải có một IPsec security để đảm bảo liên lạc an toàn giữa chúng . IPsec không
bảo đảm trật tự đúng của message . Trật tự này do một chuỗi số trong Binding Update và
Binding Acknowledgement messages. Chuỗi số trong Binding Updates cũng cung cấp bảo mật
tới một giới hạn nào đó . nhưng nó cũng thất bại trong một số trường hợp , IKE là giải pháp bảo
mật toàn diện




RFC 3775 Mobility Support in IPv6 June 2004

Johnson, et al. Standard Track [Page 3 ]


Nội dung phần 1

1. Giới thiệu 5

2. So sánh với IP di động dành cho IPv4
3. Thuật ngữ
3.1. Thuật ngữ chung
3.2. Thuật ngữ IPv6 di động
4. Tổng quan về IPv6 di động
4.1. Nguyên tắc hoạt động
4.2. Giao thức IPv6 mới
4.3. Tùy chọn điểm đích IPv6 mới
4.4. Tin nhắn ICMP IPv6 mới
4.5. Thuật ngữ cấu trúc dữ liệu ý niệm
4.6. Độ phân giải Site-Local
5. Tổng quan về an ninh IPv6 di động
5.1. Cập nhật kết nối tới địa điểm home
5.2. Cập nhật kết nối tới nút mạng cần thiết
5.2.1. Khóa nút mạng
5.2.2. Nonces
5.2.3. Cookies and Tokens
5.2.4. Hàm mật mã
5.2.5. Thủ tục kết nối phản hồi
5.2.6. Tin nhắn quản lí kết nối có tổ chức
5.2.7. Khóa nút mạng và Nonces cập nhật.
5.2.8. Ngăn cản xung đột Replay
5.3. Khám phá địa chỉ home động
5.4. Khám phá prefix di động
5.5. Gói mang thông tin
6. Giao thức IPv6 mới, loại tin nhắn, và tùy chọn điểm đích
6.1. Mobility Header
6.1.1. Định dạng.
6.1.2. Tin nhắn yêu cầu kết nối lại
6.1.3. Tin nhắn xác nhận kiểm tra Home

6.1.4. Tin nhắn xác nhận kiểm tra nơi giao phó
6.1.5. Tin nhắn kiểm tra Home
6.1.6. Tin nhắn kiểm tra nơi giao phó
6.1.7. Tin nhắn cập nhật kết nối
6.1.8. Tin nhắn nhận kết nối
6.1.9. Tin nhắn báo lỗi kết nối
6.2. Tùy chọn Mobility
6.2.1. Định dạng
6.2.2. Pad1
RFC 3775 Mobility Support in IPv6 June 2004

Johnson, et al. Standard Track [Page 4 ]


6.2.3. PadN
6.2.4. Trợ giúp kết nối lại
6.2.5. Địa chỉ giao phó thay thế
6.2.6. Nonce Indices
6.2.7. Dữ liệu quản lý kết nối.
6.3. Tùy chọn địa chỉ Home
6.4. Type 2 Routing Header
6.4.1. Format.
6.5. ICMP Home Agent Address Discovery Request Message
6.6. ICMP Home Agent Address Discovery Reply Message
6.7. ICMP Mobile Prefix Solicitation Message Format
6.8. ICMP Mobile Prefix Advertisement Message Format
7. Modifications to IPv6 Neighbor Discovery
7.1. Modified Router Advertisement Message Format
7.2. Modified Prefix Information Option Format
7.3. New Advertisement Interval Option Format

7.4. New Home Agent Information Option Format
7.5. Changes to Sending Router Advertisements
8. Requirements for Types of IPv6 Nodes
8.1. All IPv6 Nodes
8.2. IPv6 Nodes with Support for Route Optimization
8.3. All IPv6 Routers
8.4. IPv6 Home Agents
8.5. IPv6 Mobile Nodes
9. Correspondent Node Operation
9.1. Conceptual Data Structures
9.2. Processing Mobility Headers
9.3. Packet Processing
9.3.1. Receiving Packets with Home Address Option
9.3.2. Sending Packets to a Mobile Node
9.3.3. Sending Binding Error Messages
9.3.4. Receiving ICMP Error Messages
9.4. Return Routability Procedure.
9.4.1. Receiving Home Test Init Messages
9.4.2. Receiving Care-of Test Init Messages
9.4.3. Sending Home Test Messages.
9.4.4. Sending Care-of Test Messages
9.5. Processing Bindings
9.5.1. Receiving Binding Updates
9.5.2. Requests to Cache a Binding
9.5.3. Requests to Delete a Binding
9.5.4. Sending Binding Acknowledgements
9.5.5. Sending Binding Refresh Requests
RFC 3775 Mobility Support in IPv6 June 2004

Johnson, et al. Standard Track [Page 5 ]

10. Home Agent Operation
10.1. Conceptual Data Structures.
10.2. Processing Mobility Headers
10.3. Processing Bindings
10.3.1. Primary Care-of Address Registration
10.3.2. Primary Care-of Address De-Registration
10.4. Packet Processing
10.4.1. Intercepting Packets for a Mobile Node
10.4.2. Processing Intercepted Packets
10.4.3. Multicast Membership Control.
10.4.4. Stateful Address Autoconfiguration.
10.4.5. Handling Reverse Tunneled Packets
10.4.6. Protecting Return Routability Packets
10.5. Dynamic Home Agent Address Discovery
10.5.1. Receiving Router Advertisement Messages
10.6. Sending Prefix Information to the Mobile Node
10.6.1. List of Home Network Prefixes .
10.6.2. Scheduling Prefix Deliveries.
10.6.3. Sending Advertisements.
10.6.4. Lifetimes for Changed Prefixes.
11. Mobile Node Operation.
11.1. Conceptual Data Structures.
11.2. Processing Mobility Headers .
11.3. Packet Processing
11.3.1. Sending Packets While Away from Home
11.3.2. Interaction with Outbound IPsec Processing
11.3.3. Receiving Packets While Away from Home
11.3.4. Routing Multicast Packets

11.3.5. Receiving ICMP Error Messages
11.3.6. Receiving Binding Error Messages
11.4. Home Agent and Prefix Management
11.4.1. Dynamic Home Agent Address Discovery
11.4.2. Sending Mobile Prefix Solicitations
11.4.3. Receiving Mobile Prefix Advertisements
11.5. Movement
11.5.1. Movement Detection
11.5.2. Forming New Care-of Addresses
11.5.3. Using Multiple Care-of Addresses
11.5.4. Returning Home.
11.6. Return Routability Procedure
11.6.1. Sending Test Init Messages.
11.6.2. Receiving Test Messages .
11.6.3. Protecting Return Routability Packets
RFC 3775 Mobility Support in IPv6 June 2004

Johnson, et al. Standard Track [Page 6 ]


11.7. Processing Bindings
11.7.1. Sending Binding Updates to the Home Agent
11.7.2. Correspondent Registration.
11.7.3. Receiving Binding Acknowledgements.
11.7.4. Receiving Binding Refresh Requests
11.8. Retransmissions and Rate Limiting
12. Protocol Constants
13. Protocol Configuration Variables
14. IANA Considerations
15. Security Considerations

15.1. Threats
15.2. Features.
15.3. Binding Updates to Home Agent
15.4. Binding Updates to Correspondent Nodes
15.5. Dynamic Home Agent Address Discovery.
15.6. Mobile Prefix Discovery
15.7. Tunneling via the Home Agent.
15.8. Home Address Option
15.9. Type 2 Routing Header
RFC 3775 Mobility Support in IPv6 June 2004

Johnson, et al. Standard Track [Page 7 ]


Nội dung phần 2

1. Lời giới thiệu
2. Thuật ngữ
3. Định dạng gói
3.1. Binding Updates and Acknowledgements .
3.2. Return Routability Signaling
3.3. Prefix Discovery
3.4. Payload Packets
4. Những yêu cầu
4.1. Mandatory Support
4.2. Policy Requirements
4.3. IPsec Protocol Processing
4.4. Dynamic Keying .
5. Những định dạng mẫu
5.1. Format

5.2. Manual Configuration
5.2.1 Binding Updates and Acknowledgements
5.2.2 Return Routability Signaling .
5.2.3 Prefix Discovery
5.2.4 Payload Packets
5.3. Dynamic Keying
5.3.1 Binding Updates and Acknowledgements
5.3.2 Return Routability Signaling
5.3.3 Prefix Discovery
5.3.4 Payload Packets
6. Những bước quản lí trong một nút
6.1. Binding Update to the Home Agent
6.2. Binding Update from the Mobile Node
6.3. Binding Acknowledgement to the Mobile Node
6.4. Binding Acknowledgement from the Home Agent
6.5. Home Test Init to the Home Agent
6.6. Home Test Init from the Mobile Node
6.7. Home Test to the Mobile Node
6.8. Home Test from the Home Agent
6.9. Prefix Solicitation Message to the Home Agent
6.10. Prefix Solicitation Message from the Mobile Node
6.11. Prefix Advertisement Message to the Mobile Node
6.12. Prefix Advertisement Message from the Home Agent
6.13. Payload Packet to the Home Agent
6.14. Payload Packet from the Mobile Node
6.15. Payload Packet to the Mobile Node
RFC 3775 Mobility Support in IPv6 June 2004

Johnson, et al. Standard Track [Page 8 ]

6.16. Payload Packet from the Home Agent
6.17. Establishing New Security Associations
6.18. Rekeying Security Associations
6.19. Movements and Dynamic Keying
7. Implementation Considerations
7.1. IPsec
7.2. IKE
7.3. Bump-in-the-Stack
8. IANA Considerations
9. Security Considerations
10. References

RFC 3775 Mobility Support in IPv6 June 2004

Johnson, et al. Standard Track [Page 9 ]


1. Introduction


Tài liệu này đưa ra một giao thức giúp nút mạng duy trì kết nối khi ra ngoài IPv6 Internet.
Không có hỗ trợ di động cụ thể trong IPv6 [11], gói tin cần gửi cho nút mạng không thể gửi đến
nếu như nút đó ra ngoài đường dẫn home . Để tiếp tục kết nối trong khi di chuyển , một nút di
động phải thay đổi địa chỉ IP mỗi lần khi di chuyển đến một nơi mới , nhưng nó không thể trao
đổi và thực hiện những kết nối cấp độ cao khi thay đổi vị trí . Di động hỗ trợ trong IPv6 thì rất
quan trọng , vì máy tính di động gần như là đóng vai trò phần lớn trong dân số Internet suốt thời
kì của IPv6.

Giao thức được định nghĩa trong tài liệu này , được biết như là Mobile IPv6, cho phép một

nút di động di chuyển từ nơi này đến nơi khác , mà không cần thay đổi "home address" của nó .
Gói tin sẽ được hướng tới nút di động dùng địa chỉ này bất chấp vị trí hiện tại của nút đó có kết
nối với Internet. Nút di động cũng có thể tiếp tục kết nối với nút khác (cố định hoặc di động ) sau
khi di chuyển tới một vị trí mới . Vị trí di chuyển của nút ra khỏi vị trí home do đó là thông suốt
để chuyển đổi thông tin , giao thức cấp độ cao và những ứng dụng .

Giao thức Mobile IPv6 thích hợp cho di động trong truyền thông đồng nhất và cả truyền
thông hỗn tạp . Ví dụ như , Mobile IPv6 giúp nút di chuyển từ một mạng Ethernet đến một mạng
khác cũng như từ một mạng Ethernet segment tới một LAN cell không dây , với địa chỉ mạng vẫn
không đổi khi di chuyển .

Bạn có thể nghĩ tới giao thức Mobile IPv6 như giải quyết vấn đế quản lí di động trong lớp
mạng . Vài ứng dụng quản lí di động ví dụ như , chuyển máy trong thu phát không dây ,mỗi
máy chỉ phủ một vùng rất nhỏ được giải quyết dùng kĩ thuật lớp đường dẫn . Thí dụ , trong
nhiều sản phẩm LAN không dây hiện nay , cơ cấu di động lớp đường dẫn cho phép một
"handover" của một nút di động từ cell này đến cell khác , thiết lập lại kết nối lớp đường dẫn tới
nút đó ở một vị trí mới .

Mobile IPv6 không hướng tới giải quyết những vấn đề liên quan tới
việc dùng máy tính di động hoặc mạng không dây . Cụ thể là ,
giao thức này không giải quyết :

 Những đường dẫn treo với những kết nối không trực tiếp hoặc kết nối một phần , như
vấn đề đầu cuối được giấu giống như một máy chủ được giấu khỏi các router trên
đường dẫn .

 Điều khiển quyền đăng nhập trên một đường dẫn của một nút mạng .

 Các dạng phân cấp hoặc địa phương của một quản lí di động (giống như nhiều giải
pháp quản lí di động cấp đường dẫn hiện nay ).

RFC 3775 Mobility Support in IPv6 June 2004

Johnson, et al. Standard Track [Page 10 ]


 Trợ giúp cho những ứng dụng tương thích.

 Mobile routers.

 Khám phá những dịch vụ .

 Phân biệt những gói tin bị mất vì những lỗi sai và vì nghẽn mạng


RFC 3775 Mobility Support in IPv6 June 2004

Johnson, et al. Standard Track [Page 11 ]


2. So sánh với IP di động dành cho IPv4

Thiết kế IP di động hỗ trợ trong IPv6 (Mobile IPv6) mang lại nhiều lợi nhuận cả về kinh
nghiệm khi phát triển IP di động hỗ trợ trong IPv4 (Mobile IPv4) [22, 23, 24], và cả về cơ hội
mang đến từ IPv6. Mobile IPv6 chia sẻ cùng chứa nănng với Mobile IPv4, nhưng được tích hợp
trong IPv6 và có nhiều cải tiến.

Tóm tắt những điểm khác nhau giữa Mobile IPv4 và Mobile IPv6:

 Không cần triển khai những router đặc biệt đóng vai trò giao tiếp bên ngoài như trong

Mobile IPv4, Mobile IPv6 hoạt động ở bất cứ nơi đâu cũng không cần trợ giúp của
router địa phương .

 Hỗ trợ phân tích đường đi là một phần quan trọng của giao thức , so với một loạt
những máy nhánh không có chuẩn .

 Mobile IPv6 có khả năng phân tích hướng đi mà không cần sự sắp xếp trước . Nó có
thể triến khai trên diện rộng giữa tất cả nút mạng với những nút tương ứng .

 Hỗ trợ này được tích hợp trong Mobile IPv6 cho phép phân tích đường đi và tốn tại
song song với những router làm nhiệm vụ "bộ lọc lối vào " [26].

 IPv6 Neighbor Unreachability Detection bảo đảm việc kết nối hình học giữa nút mạng
với router mặc định ở vị trí hiện tại

 Hầu hết những gói tin được gửi tới nút di động ra khỏi home trong Mobile IPv6 dùng
một header IPv6 hơn là việc bắt tới IP , giảm được tổng phí so với Mobile IPv4.

 Mobile IPv6 được tách riêng ra khỏi lớp đường dẫn cụ thể nào , vì nó dùng IPv6
Neighbor Discovery [12] thay vì ARP. Điều này cũng tăng cường thêm thế mạnh của
giao thức.

 Cách dùng IPv6 encapsulation (và đầu dẫn ) sẽ bỏ đi những nhu cầu trong Mobile
IPv6 về quản lý "tunnel soft state".

 Địa chỉ home động đưa ra một cơ cấu có tiềm năng trong Mobile IPv6 sẽ có một phản
hồi một chiều tới nút di động. Truyền thông trực tiếp trong IPv4 có những phản hồi
biệt lập với home.

RFC 3775 Mobility Support in IPv6 June 2004

Johnson, et al. Standard Track [Page 12 ]


3. Thuật ngữ


3.1. Thuật ngữ chung

IP ( giao thức Internet)

Internet Protocol Version 6 (IPv6).

Node ( nút mạng )

Một dụng cụ thực hiện IP.

router

Một nút mạng mà những gói tin IP truyền đi không đưa tới chính nó

unicast routable address ( Địa chỉ đường dẫn một chiều )

Gói tin từ một mạng nhỏ IPv6 được gửi tới một interface được xác định bởi địa chỉ này
.Địa chỉ này hoặc có tính hoạt vi toàn cục hoặc mạng địa phương (nhưng không phải
đường dẫn địa phương ).

host

Một nút mạng không phải là router.

Link ( Đường dẫn )

Tiện ích giao tiếp hoặc một môi trường mà trên đó các nút có thể giao tiếp tại lớp đường
dẫn , như là một Ethernet (đơn hoặc cầu ). Đường dẫn là lớp ngay dưới IP.

Interface

Sự kết nối của một nút tới một link .

subnet prefix ( tiền tố mạng )

Một chuỗi bit bao gồm một số bit đầu của địa chỉ IP

interface identifier

RFC 3775 Mobility Support in IPv6 June 2004

Johnson, et al. Standard Track [Page 13 ]


Một số được dùng để xác định một interface của một nút trên một link. interface identifier
là phần bit còn lại của địa chỉ IP sau subnet perfix .

link-layer address

Chỉ số xác định lớp đường dẫn cho một interface, như là những địa chỉ IEEE 802 trên

đường dẫn Ethernet

Packet ( gói tin )

Một IP header có thêm thông tin .

security association ( lien kết an ninh )

Một liên kết an ninh IPsec là một mối quan hệ hợp tác hình thành khi chia sẻ tài nguyên
khóa mật mã và dữ liệu kết hợp . Liên kết an ninh rất đơn giản . Có 2 liên kết an ninh cần
để bảo vệ giao thông hai chiều giữa hai nút , mỗi liên kết cho mỗi hướng .

security policy database ( CSDL an ninh )

Một CSDL của dịch vụ an ninh cung cấp cho những gói tin IP và theo một hình thức nào
đó .

destination option ( tùy chọn điểm đích)

Tùy chọn điểm địch được mang trong header của tùy chọn điểm đích IPv6 . Nó bao
gồm những thông tin tùy chọn cần được kiểm tra bởi nút IPv6 mang địa chỉ điểm đích
trong header IPv6 , không phải bởi router ở giữa . Mobile IPv6 định nghĩa tùy chọn điểm
đích mới , the Home Address destination option (see Section 6.3).

routing header

A routing header có lẽ là phần mở rộng của header IPv6 chỉ gói hàng phải được gửi tới địa
chỉ IPv6 điểm đích trong một cách nào đó khác so với những gì được thực hiện trong
đường dẫn Internet chuẩn. Trong tài liệu này dùng thuật ngữ "routing header" đề cập tới
loại 2

routing header được cụ thể trong phần 6.4.

"|" (dấu ghép )

Vài công thức dùng dấu "|" chỉ việc ghép bit giống như A | B. Kết quả bắt đầu bằng tất cả
các byte của dữ liệu A , theo sau là tất cả các byte của dữ liệu B.

RFC 3775 Mobility Support in IPv6 June 2004

Johnson, et al. Standard Track [Page 14 ]


First (size, input)

Hàm "First (size, input)" chỉ việc cắt dữ liệu ban đầu , chỉ còn size bit đầu được giữ lại .

3.2. Thuật ngữ của Mobile IPv6

home address ( địa chỉ home )

Một địa chỉ đường dẫn một chiều được gán cho một nút di động, được dùng như một địa
chỉ thường trú của nút đó . Địa chỉ này nằm bên trong đường dẫn home . Cơ cấu đường
dẫn IP chuẩn sẽ phân phối gói tin cho địa chỉ home của nút theo đường dẫn home . Nút di
dộng có thể có nhiều địa chỉ home , thí dụ trên một dường dẫn home có thể có nhiều tiền tố
home .

home subnet prefix ( tiền tố mạng home )

Tiền tố mạng IP tương ứng với địa chỉ nhà của một nút di động.

home link ( đường dẫn home )

Đường dẫn mà tại đó tiền tố mạng home được định nghĩa .

mobile node ( nút di động )

Một nút thay đổi điểm kết nối từ đường dẫn tới một đường dẫn khác , trong khi đó vẫn kết
nối thông qua địa chỉ home .

Movement ( sự di chuyển )

Thay đổi kết nối của một nút tới Internet , nó không còn kết nối với cùng một đường dẫn
như trước . Nếu một nút di động không kết nối với đường dẫn home thì nút mạng sẽ thông
báo là "ra khỏi nhà ".

Chuyển máy L2

Một quá trình mà một nút thay đối kết nối lớp đường dẫn . Thí dụ một thay đổi điểm truy
cập không dây là chuyển máy L2.

Chuyển máy L3

Theo sau chuyển máy L2 , một nút mạng muốn có một thay đổi tiền tố mạng trên đường
dẫn cần phải có một thay đổi trong địa chỉ phó thác đầu tiên . Thí dụ thay đổi trong router
truy cập theo sau một thay đổi của điểm truy cập không dây , đó là chuyển máy L3.
RFC 3775 Mobility Support in IPv6 June 2004

Johnson, et al. Standard Track [Page 15 ]

Điểm tương đồng

Một nút ngang hàng với một nút đang kết nối . Nút tương đồng hoặc cố định hoặc di động
.
foreign subnet prefix ( tiền tố mạng bên ngoài )

Tiền tố mạng IP khác tiền tố mạng IP home của nút di động

foreign link

Đường dẫn khác đường dẫn home của nút di động .

care-of address

Một địa chỉ đường dẫn một chiều kết nối với nút di động khi nó đang ở một đường dẫn bên
ngoài ; tiến tố mạng của địa chỉ IP là một tiền tố mạng bên ngoài . Trong số những địa chỉ
phó thác của nút di động tại một thời điểm (e.g., sẽ có nhiều tiền tố mạng khác nhau ), có
một cái sẽ đăng kí với home agent của nút di động được gọi là địa chỉ phó thác "chính "

home agent ( đại lý home )

Là một router trên đường dẫn home của một nút di động ,nút di động sẽ đăng kí vị trí phó
thác hiện tại của nó . Khi nút di động ra khỏi nhà , đại lý home sẽ chặn đứng những gói tin
trên đường dẫn home đưa tới địa chỉ home của nút di động , bắt lấy chúng và gửi chúng
đến địa chỉ phó thác hiện tại của nút đó .

Binding ( nối )

Sự kết nối của địa chỉ home với địa chỉ phó thác của một nút .

Đăng kí

Là một quá trình trong đó một nút di động thông báo cập nhật kết nối cho đại lý home hoặc
nút tương đồng , để tạo ra những kết nối được đăng kí cho nút di động đó .

mobility message ( tin nhắn di động )

Tin nhắn chứa những header di động (xem mục 6.1).

binding authorization ( quản lý kết nối )

RFC 3775 Mobility Support in IPv6 June 2004

Johnson, et al. Standard Track [Page 16 ]


Đăng kí tương ứng cần phải được quản lí để cho phép nơi nhận tin rằng người gửi có
quyền tạo ra một kết nối mới .

return routability procedure (Thủ tục đường dẫn hoàn lại)

Là thủ tục quản lý những đăng kí bằng cách trao đổi những chuỗi mã hóa

correspondent registration ( đăng kí tương đồng )

Một thủ tục đường dẫn hoàn lại theo sau một đăng kí , chạy giữa nút di động và một nút
tương đồng .

home registration ( đăng kí home)

Một đăng kí giữa một nút di động và một đại lý home ,được quản lí bằng cách dùng IPsec.

nonce

Nonces là những số ngẫu nhiên được dùng bên trong bởi những nút tương đồng để tạo ra
những chuỗi khóa có liên quan đến thủ tục đường dẫn hoàn lại . Nonces không cụ thể tới
một nút di động , và giữ bí mật trong một nút tương đồng .

nonce index ( chỉ số nonce )

Chỉ số nonce được dùng để chỉ nonce nào sẽ được dùng khi tạo những giá trị chuỗi khóa ,
mà không cần tiết lộ ra nonce đó .

cookie

Một cookie là một số ngẫu nhiên được dùng bởi một nút di động để ngăn cản sự bắt chước
của những nút tương đồng giả trong thủ tục đường dẫn hoàn lại .

care-of init cookie( cookie xác định phó thác )

Một cookie được gửi tới nút tương đồng trong dòng thông báo xác định kiểm tra nơi phó
thác , được phản hồi trong dòng thông báo kiểm tra nơi phó thác .

home init cookie ( cookie xác định home )

Một cookie được gửi tới nút tương đồng trong dòng thông báo xác định kiểm tra home ,
được phản hồi trong dòng thông báo kiểm tra home

keygen token ( chuỗi khóa )

RFC 3775 Mobility Support in IPv6 June 2004

Johnson, et al. Standard Track [Page 17 ]



Một chuỗi khóa là một số được cung cấp bởi nút tương đồng trong thủ tục đường dẫn phản
hồi giúp nút di động tính toán khóa mã quản lí kết nối , quản lí cập nhật kết nối.

care-of keygen token ( chuỗi khóa phó thác )

Một chuỗi khóa được gửi bởi nút tương đồng trong thông báo kiểm tra nơi phó thác .

home keygen token ( chuỗi khóa home)

Một chuỗi khóa được gửi bởi nút tương đồng trong thông báo kiểm tra home .

binding management key (Kbm)( khóa quản lí kết nối )

(Kbm) là một khóa quản lí thông báo kiểm soát kho kết nối (e.g., cập nhật kết nối và xác
nhận kết nối ). Đường dẫn phàn hồi cung cấp một phương tiện quản lí kết nối .

RFC 3775 Mobility Support in IPv6 June 2004

Johnson, et al. Standard Track [Page 18 ]


4. Khái quát về Mobile IPv6

4.1. Hoạt động cơ bản :

Địa chỉ home là đặc trưng cho một nút di động ở home , là một địa chỉ IP bên trong một tiền
tố mạng home trên đường dẫn home . Khi nút di động còn ở home , gói tin sẽ được chuyển thẳng
tới địa chỉ home thông qua một cơ cấu truyền dẫn thuận tiện .

Địa chỉ phó thác cho một nút di động khi ra ngoài , là một địa chỉ IP bên trong một tiền tố
mạng bên ngoài trên đường dẫn bên ngoài . Khi nút di động ra khỏi home , gói tin sẽ được
chuyển tới địa chỉ phó thác .

Khi rời khỏi home , nút di động sẽ đăng kí địa chỉ phó thác chính cho router trên đường link
home , và yêu cầu router này đóng vai trò như đại lý home cho nút đó . Nút di động sẽ gửi thông
báo cập nhật kết nối cho đại lý home và đại lý home sẽ gửi xác nhận kết nối hoàn lại . Hoạt động
của nút sẽ được cụ thể trong Section 11, và hoạt động của đại lý home sẽ cụ thể trong Section 10.

Nút tương đồng giao tiếp với nút di động có thể cố định hoặc di động , nút di động sẽ thông
tin về nơi hiện tại cho nút tương đồng . Điều này thực hiện thông qua đăng kí tương đồng . Thủ
tục kiểm tra đường dẫn hoàn lại được thực hiện để quản lí kết nối . Hoạt động của nút tương đồng
được cụ thể trong Section 9.

Có 2 hình thức giao tiếp giữa nút di động và nút tương đồng
 Hình thức thứ nhất là giao tiếp thông qua đại lý home , không cần kết nối giữa 2
nút trên

 Hình thức thứ 2 là thực hiện kết nối trực tiếp giữa 2 nút

Hình thức thứ 2 tiết kiệm được nhiều thời gian hơn vì truyền trực tiếp . Nó sẽ bỏ đi được chi
phí ở đại lý home và đường dẫn home.Thêm nữa nguy cơ mất mạng tại home sẽ giảm đi

Cả nút di động và nút tương đồng đều có cách thêm địa chỉ home vào trong header IPv6 gửi
vào gói tin

Mobile IPv6 cung cấp tiện ích nhiều đại lý home , khi đó sẽ khó xác định được . Một cơ cấu
mới gọi là khám phá địa chỉ đại lý home động sẽ được trình bày trong phần 6.5.

4.2. Giao thức IPv6 mới :

Mobile IPv6 định nghĩa một giao thức IPv6 mới , dùng header mobility
(xem phần 6.1). Header mang theo những thông tin sau :

RFC 3775 Mobility Support in IPv6 June 2004

Johnson, et al. Standard Track [Page 19 ]


Xác định kiểm tra Home
Kiểm tra Home
Xác định kiểm tra nơi phó thác
Kiểm tra nơi phó thác

4 loại tin nhắn phản hồi từ nút di động đến nút tương đồng . Điều này đảm bảo cập nhật kết
nối được mô tả trong phần 5.2.5.

Binding Update ( cập nhật kết nối )

Cập nhật kết nối mô tả vị trí hiện tại của nút di động cho nút tương đồng và đại lý home .
Nó mô tả cho đại lý home địa chỉ phó thác chính , giống như đăng kí home .

Binding Acknowledgement ( xác nhận kết nối )

Xác nhận đã nhận được cập nhật kết nối , nếu chưa có , nó sẽ gửi lại hoặc một lỗi sẽ xảy ra

.

Binding Refresh Request ( yêu cầu tái lập kết nối )

Được dùng từ nút tương đồng yêu cầu nút di động thiết lập lại kết nối giữa 2 nút. Thông
báo này sẽ phát ra khi kết nối hoạt động nhưng thời gian kết nối đã hết hạn

Binding Error ( báo lỗi kết nối )

Nút tương đồng dùng thông báo này khi có lỗi kết nối với địa chỉ home .


4.3. Tùy chọn đích IPv6 mới

Mobile IPv6 đưa ra tùy chọn đích địa chỉ home . Tùy chọn này sẽ được mô tả trong phần
6.3.

4.4. Tin báo ICMP IPv6 mới :

Mobile IPv6 cũng đưa ra 4 loại tin báo ICMP mới , 2 cho việc dùng cơ cấu xác định địa chỉ
đại lý home động , và 2 cho đếm lại và cơ cấu định dạng địa chỉ . 2 tin báo ICMP mới cho việc
dùng cơ cấu xác định địa chỉ đại lý home động mô tả trong phần 10.5 và 11.4.1:

o Home Agent Address Discovery Request, mô tả trong 6.5.

o Home Agent Address Discovery Reply, mô tả trong 6.6.

RFC 3775 Mobility Support in IPv6 June 2004

Johnson, et al. Standard Track [Page 20 ]

2 tin báo ICMP mới cho đếm lại và cơ cấu định dạng địa chỉ, được mô tả trong 10.6:

 Mobile Prefix Solicitation, mô tả trong 6.7.

 Mobile Prefix Advertisement, mô tả trong 6.8.

4.5. Thuật ngữ cấu trúc dữ liệu ý niệm :

Binding Cache ( kho kết nối )

Là kho của những kết nối cho những nút mạng , nó được duy tri bởi đại lý home và nút
tương đồng , bao gồm những entry đăng kí nút tương đồng và địa chỉ home (xem phần
10.1).

Binding Update List ( danh sách cập nhật kết nối )

Danh sách này được duy trì bởi nút di động , bao gồm những phần kết nối của nó với
những nút khác hoặc những yêu cầu thiết lập kết nối.Cả đăng kí tương đồng và home bao
gồm trong danh sách này . Những entry của list này sẽ xóa đi khi thời gian kết nối hết hạn ,
xem phần 11.1.

Home Agents List ( danh sách đại lý home )

Đại lý home cần biết những đại lý home khác trên cùng đường dẫn . Thông tin này sẽ
được chứa trong danh sách đại lý home , sẽ được mộ tả chi tiết trong phần 10.1. Danh
sách này được dùng thông báo cho nút di động xác nhận địa chỉ đại lý home động .

4.6. Site-Local Addressability ( độ phân giải site local )

Yêu cầu thực tế : địa chỉ home và tương đồng là địa chì đường dẫn một chiều . Độ phân giải
Site-local hữu dụng trên mạng không kết nối với Internet, nhưng việc phân loại này sẽ không xem
xét là việc sử dụng có an toàn hay không . Nút di động sẽ không quan tâm đến nhánh hiện tại của
chúng , rất khó ngăn cản những va chạm tính cờ tới những nhánh khác , và sư mơ hồ của địa chỉ
site-local có thể gây ra rắc rối nếu như mạng home và bên ngoài dùng cùng địa chỉ . Do đó , địa
chỉ site-local không nên được dùng như địa chỉ home và địa chỉ phó thác .

RFC 3775 Mobility Support in IPv6 June 2004

Johnson, et al. Standard Track [Page 21 ]


5. Tổng quan về an ninh Mobile IPv6

Thực tế cung cấp nhiều công cụ an ninh , bao gồm cung câp việc bảo vệ cho cập nhật kết nối
của home và nút tương đồng (dùng header mở rộng IPsec , hoặc dùng tùy chọn dữ liệu quản kí kết
nối , tùy chọn này dùng khóa quản lí kết nối , kbm , thiết lập thông qua thủ tục đường dẫn phản
hồi ), bảo vệ khôi phục tiền tố di động (dùng header mở rộng Ipsec ), và bảo vệ hệ thống Mobile
IPv6 trao đổi gói tin dữ liệu (tùy chọn điểm đích địa chỉ home và header đường dẫn loại 2)

5.1. Cập nhật kết nối tới đại lý home :

Nút di động và đại lý home phải dùng kết hợp an ninh IPsec để thống nhất và quản lí cập
nhật và xác nhận kết nối . Cả nút di động và đại lý home phải hỗ trợ và nên dùng header gói tải
an ninh (Encapsulating Security Payload) (ESP) [6] trong truyền dẫn và phải dùng thuật toán xác
thực tải không rỗng để cung cấp quyền xác nhận dữ liệu gốc ,toàn vẹn kết nối và bảo vệ chống lại
tái diễn tùy chọn . Chú ý rằng header xác thực ( Authentication Header )(AH) [5] là khả thi
nhưng không cụ thể vì quá dài dòng .

Để bảo vệ những thông tin trao đổi giữa nút di động và đại lý home dùng IPsec, những entry
cơ sở dữ liệu an ninh thích hợp cần phải được tạo ra . Một nút di động cần ngăn cản việc nút khác
dùng kết hợp an ninh gửi cập nhật kết nối dùng đại lý home của mình . Vấn đề này được giải
quyết bằng cách kêu đại lý home kiểm tra xem địa chỉ nhà được cho có dùng kết hợp an ninh
tương thích không . Một kiểm tra như thế sẽ được thưc hiện bằng quá trình IPsec , bắng cách có
những entry CSDL an ninh xác nhận rõ ràng kết hợp an ninh bảo vệ cập nhật kết nối giữa địa chỉ
home được cho và đại lý home . Để phương an khả thi thì địa chỉ home phải có trong cập nhật và
xác nhận kết nối . Địa chỉ home được dùng trong gói tin này như một nguồn đích , hoặc trong tùy
chọn điểm đích địa chỉ home và header đường dẫn loại 2 .

Vì với tất cả kết hợp an ninh IPsec trong thực tế , nên phần tự định dạng của kết hợp an ninh
là phải được hỗ trợ . Những bí mất chia sẻ phải ngẫu nhiên và đơn lập giữa những nút khác nhau
,và phải được phân phối offline cho những nút di động .

Quản lí khóa tự động IKE [9] có lẽ được hỗ trợ . Khi IKE được dùng, hoặc những entry
CSDL an ninh hoặc những quá trình Mobile IPv6 phải xác nhận rõ ràng chu kì IKE một lời ủy
nhiệm dùng để quản lí tạo kết hợp an ninh bảo vệ cập nhật kết nối cho một địa chỉ home .

5.2. Cập nhật kết nối tới nút tương đồng

Sử dụng thủ tục đường dẫn phản hồi , nó không thể ngăn cản một tấn công vào đường dẫn ,
nhưng nó có thể giới hạn hacker xác định đường dẫn cụ thể hoặc giả mạo cập nhật kết nối trên
Internet.

RFC 3775 Mobility Support in IPv6 June 2004

Johnson, et al. Standard Track [Page 22 ]


Bảo mật thông tin sẽ dùng thuật toán hash . Khóa quản lí kết nối , Kbm, được dùng để giải

mã .

5.2.1. Khóa nút :

Mỗi nút tương đồng có một khóa bí mật , Kcn, gọi là "khóa nút", được dùng để làm bằng
chứng mã gửi đến nút di động .Là một số ngẫu nhiên và dài 20 byte . Khóa này giúp nút tương
đồng xác nhận đúng kết nối .

Nút tương đồng sẽ thay đổi khóa nút này liên tục vì vấn đề an ninh

5.2.2. Nonces

Nonce được dùng bởi nút tương đồng xác nhận kết nối cùng với khóa nút . Nonce có một
chỉ số nonce thay đổi theo chu kỳ . Nó giúp nút tương đồng phân biệt tin nhắn cho tứng chu ký .
Thông tin của nonce hết hạn cũng sẽ bị xóa

Một nonce là một chuỗi byte khoảng chừng 64 bits.

5.2.3. Cookies and Tokens

Thủ tục kiểm tra địa chỉ đường dẫn phản hồi dùng cookies và tokens mã làm những giá trị bí
mật trong thông tin kiểm tra và xác nhận kiểm tra .

Cookie và token đóng vai trò xác nhận kết nối đúng giữa nút đi động và nút tương đồng
cũng như xóa những timer hết hạn .

5.2.4. Hàm mật mã :

Dùng tính toán giá trị hash .

5.2.5. Thủ tục đường dẫn phản hồi :

Thủ tục đường dẫn phản hồi giúp nút tương đồng chắc rằng địa chỉ của nút di động về cả địa
chỉ home lẫn địa chỉ phó thác . Sau đó nút tương đồng mới thực hiện kết nối và gửi dữ liệu .

Nút di động sẽ xác minh mình bằng cách gửi lại dữ liệu xác nhận mã token . Khóa dữ liệu
kết nối , Kbm, là của nút di động xác minh .





RFC 3775 Mobility Support in IPv6 June 2004

Johnson, et al. Standard Track [Page 23 ]


Mobile node Home agent Correspondent node
| |
| Home Test Init (HoTI) | |
| >| >|
| | |
| Care-of Test Init (CoTI) |
| >|
| |
| | Home Test (HoT) |
|< | < |
| | |
| Care-of Test (CoT) |
|< |

| |
4 gói tin coi như thực hiện đồng thời , hình thành nên thủ tục đường dẫn phản hồi .

Home Test Init
Nút di động gửi gói tin xác nhận kiểm tra home thông qua đại lý home tới nút tương đồng .
Nội dung của tin có thể tóm tắt được như sau:
 Địa chỉ nguồn = Địa chỉ home
 Địa chỉ đích = nút tương đồng
 Tham số :
o home init cookie : xác minh đúng nút tương đồng cần liên lạc .

Care-of Test Init
Nút di động gửi gói tin xác nhận kiểm tra home tới nút tương đồng không thông qua đại lý
home. Nội dung của tin có thể tóm tắt được như sau:
 Địa chỉ nguồn = địa chỉ phó thác
 Địa chỉ đích = nút tương đồng
 Tham số :
o care-of init cookie : thông báo địa chỉ phó thác cho nút tương đồng đồng thới xác
minh .
Home Test
Gói tin kiểm tra home được gửi đáp lại gói tin xác minh kiểm tra home . Thông qua đại lý
home , gồm những thông tin sau :
 Địa chỉ nguồn = nút tương đồng
 Địa chỉ đích = địa chỉ home
 Tham số :
o home init cookie
o home keygen token
o home nonce index

RFC 3775 Mobility Support in IPv6 June 2004

Johnson, et al. Standard Track [Page 24 ]


Chuỗi xác nhận mã home :

home keygen token := First (64, HMAC_SHA1 (Kcn, (home address | nonce | 0)))

Trước thủ tục đường dẫn phản hồi , cần đảm bảo đại lý home xác định được địa chỉ phó
thác hiện tại của nút di động . Dữ liệu được làm miễn nhiễm với những tấn công thông qua
mã hóa mã token .
Cookie xác nhận home cũng được trả lại cho nút di động để xác minh đường dẫn .
Home nonce index gửi cho nút di động để xác nhận mã token home .

Kiểm tra phó thác :
 Tham số :
o care-of init cookie
o care-of keygen token
o care-of nonce index

care-of keygen token := First (64, HMAC_SHA1 (Kcn, (care-of address | nonce | 1)))

Khi nút di động nhận cả 2 tin đó thì thủ tục hoàn thành . Sau đó nút di động thiết lập kết nối .
Dùng hàm hash để hình thành :

Kbm = SHA1 (home keygen token | care-of keygen token)

Khi xóa kết nối trước đó , kết nối mới được thiết lập :

Kbm = SHA1(home keygen token)

Chú ý
: nút tương đồng không tạo Kbm cho tời khi kết nối thực hiện và nonce bắt đầu

5.2.6. Gói tin quản lý kết nối :
Đăng kí kết nối :
Mobile node Correspondent node
| |
| Binding Update (BU) |
| >|
| (MAC, seq#, nonce indices, care-of address) |
| |
| |
| Binding Acknowledgement (BA) (if sent) |
|< |
| (MAC, seq#, status) |


RFC 3775 Mobility Support in IPv6 June 2004

Johnson, et al. Standard Track [Page 25 ]


Binding Update

Kbm
 Tham số :
o Địa chỉ home (Trong tùy chọn đích địa chỉ home )
o Chuỗi số (trong header gói tin cập nhật kết nối )
o Chỉ số nonce home (trong Nonce Indices option)

o Chỉ số nonce phó thác (trong Nonce Indices option)
o First (96, HMAC_SHA1 (Kbm, (care-of address | correspondent | BU)))

Binding Acknowledgement

 Tham số :
o Chuỗi số (trong header gói tin cập nhật kết nối)
o First (96, HMAC_SHA1 (Kbm, (care-of address | correspondent | BA)))

MAX_RR_BINDING_LIFETIME seconds (thời gian giới hạn kết nối ).

5.2.7. Cập nhật khóa nút và Nonces

MAX_TOKEN_LIFETIME seconds every 30 seconds. 8 nonce gần nhất là valid .

5.2.8. Ngăn cản những tấn công Replay :



5.3. Dynamic Home Agent Address Discovery

5.4. Mobile Prefix Discovery

5.5. Payload Packets

Mobile IPv6 đưa ra tùy chọn đích địa chỉ home ,header đường dẫn , và header đường dẫn
trong payload packets.