74. ábra. Mobil állomás kapcsolata egy másik állomással
Az Interneten belül még egy fontos fejlôdési irányt kell megemlítenünk, ez a mobil IP. A mobilitás konkrétan felmerülô igény, ténylegesen mutatkozó általános távközlési trend és követelménye az IPv6-nak. [RFC1726] Az IETF-en belül mûködô mobil-IP munkacsoport lassan elérkezett oda, hogy a mobil IP támogatás [45] a szabványosítás útjára lépjen. Ehhez minden az IETF-ben szokásos követelmény együtt van, még több különbözô implementáció is, melyek képesek együttmûködni.
Amikor mobilitásról hallunk, ösztönösen a rádiótelefonok jutnak eszünkbe. Valóban, a mobilitás elsôsorban drótnélküli környezetekben hasznos, ott a cellák kialakításának szükségessége miatt egyenesen nélkülözhetetlen. A mobil IP azonban mindenféle mobilitást támogat, azt is, amikor laptopunkat az egyik Ethernet szegmensrôl a másikra kapcsoljuk. Mobilitás alatt azonban nem csupán mobil állomásokat, hanem egész mobil hálózatokat is érthetünk. Számos autógyártó cég a kábelezés csökkentése érdekében az jármûvekben mûködô elektronikus mérô és szabályzórendszereket (alapjában véve számítógépeket) egy LAN segítésével szeretné összekötni. (ABS, a motor szabályzása, mûszerfal, menet közben történô öntesztet végzô berendezések, ablakemelô, lámpák stb.) Ez egy kis mozgó hálózat lenne, ami esetleg kapcsolódhatna egy külsô forgalomirányító rendszerhez. Ha nagyban képzeljük el a dolgot, esetleg egy egész óceánjáró hálózata mozoghatna például mûholdak alatt, egy ilyen hálózat azonban már számos router-t is kell tartalmazzon, mozgó topológiájú hálózatot eredményezve.
A drótnélküli technológia alkalmazása számos következménnyel jár. Egyrészt korlátozott a rendelkezésre álló sávszélesség, a megszokott vonalakhoz képest igen nagy a bithiba arány és a kapcsolat is kimaradhat rövidebb idôkre (például cellaváltáskor). Az összeköttetés minôsége ugrásszerûen ingadozhat, az újraküldésekkel együtt a rendelkezésre álló effektív sávszélesség is széles skálán mozoghat. Ezeket a tulajdonságokat „nem szeretik" a jelenlegi Internet megoldások, például a TCP, mely megkísérli megbecsülni a kapcsolat sávszélességét, nagyjából statikusnak feltételezve azt. Ez nyilván nem járható út ilyen szeszélyesen változó viszonyok között.
A mobil IP egyenlôre nem foglalkozik ezekkel a kérdésekkel, csupán az IP szintû mobilitás megteremtésével. Ehhez a következô modellt definiálták.
74. ábra. Mobil állomás kapcsolata egy másik állomással
A mobil állomásnak létezik egy otthoni link-je, melyre kapcsolódva nem számít mobil állomásnak. Címe is ennek a link-nek prefixébôl áll. Ezen a link-en az egyik router tölti be a mobil állomás otthoni ügynökének szerepét. Ha a mobil állomás eltávozik otthoni link-jérôl és egy másik link-re csatlakozik, akkor ott keres magának egy távoli ügynököt, aki célszerûen azon a link-en egy router. Ennél bejelentkezik, közölve vele, hogy mi az ô IP címe és ki az ô otthoni ügynöke. Bejelentkezését a távoli ügynök továbbítja az otthoni ügynök felé, aki a mobil állomás által szolgáltatott hitelesítô információk alapján eldönti, hogy valóban az-e akinek mondja magát. Ha igen, megerôsítô üzenetet küld vissza. A fenti folyamatot regisztrációnak hívjuk. A regisztráció során tehát a mobil állomás közli új tartózkodási helyét az otthoni ügynökkel. Az otthoni ügynök ezután minden a mobil állomásnak küldött csomagot elkap, becsomagolja egy másik IP csomagba, elküldi az távoli ügynöknek, aki kicsomagolja és átadja a mobil állomásnak.
Az egész becsomagolósdira a route-olás miatt van szükség, hiszen minden router úgy tudja, hogy a mobil állomás az otthoni link-en található (címének prefixe onnan való). Így az otthoni ügynöknek el kell rejtenie a mobil állomás címét, hogy ne hozzá jusson vissza a csomag, hanem a távoli ügynökhöz. Ilyen módon az Internet többi router-e nem is tudja, hogy most éppen mobil kommunikációt szolgál ki, de éppen ez a cél.
Az mobil állomás tartózkodási helyét egy IP cím (care-of address COA) jelzi, mely jelen esetben a távoli ügynök IP címe. Lehet azonban másé is, például magáé a mobil állomásé. Ez úgy történhet, hogy a mobil állomás rácsatlakozik egy link-re és ott nem távoli ügynököt keres, hanem más módon (mondjuk DHCP segítségével) szerez magának egy arra a link-re szóló címet. Így ô maga, a távoli ügynök kihagyásával regisztrálhatja magát az otthoni ügynökénél, az újonnan kapott IP címet COA címként megadva. Természetesen ekkor az otthoni ügynöke által neki becsomagolva elküldött csomagokat neki magának kell kibontania. Az is elôfordulhat, hogy egy állomás az esetek többségében mindössze néhány link-re valamelyikén van és ezeken a link-eken mind bír egy saját IP címmel. Ilyenkor mindössze azt kell megállapítania, melyik link-en van, majd a megfelelô címet COA címként használva regisztrálja magát az otthoni ügynöknél.
A saját IP cím COA címként való ilyetén feltüntetésére akkor lehet szükség, ha a távoli link nem rendelkezik ügynökkel.
A mobil állomás saját csomagjait teljesen közönséges módon adja fel, azok hagyományos IP routing szerint haladnak céljuk felé. A távoli ügynök játszhatja például a default router szerepét. Ez asszimetrikus továbbítást eredményez, hiszen a mobil állomásnak címzett csomagok elôször az otthoni ügynökhöz érkeznek, majd az továbbítja a mobil állomás felé, míg a mobil állomás által feladott csomagok közvetlenül a címzetthez mennek (vö 74. ábra). Ez komoly probléma lehet, hiszen ha egy békéscsabai mobil állomás Gyôrben egy gyôri állomással beszélget, akkor az egyik irányban a csomagok megjárják Békéscsabát, a másik irányban nem.
Ezen úgy segíthetünk, ha közöljük kommunikációs partnerünkkel, hogy mi igazából nem az otthoni, hanem a COA címen vagyunk elérhetôek. Így az az állomás becsomagolhatja a nekünk szánt csomagokat és közvetlenül távoli ügynökünknek (vagy nekünk) postázhatja. Ez azonban azzal jár, hogy ki kell adnunk COA címünket, amibôl bárki kitalálhatja, hogy éppen hol tartózkodunk. Ez sok esetben nem baj, de nem vezethetünk be olyan módszert, melyben mindig ki kell adnunk COA címünket, ez túl könnyû ellenôrzéshez vezethet.
A mobilitás rengeteg biztonsági kérdést vet fel. Egyrészt a mobil állomás helyett bárki bejelentkezhet nevünkben egy távoli ügynöknél és magára irányíthatja a nekünk szánt csomagokat. Szükség van tehát a mobil állomások hitelesítésére. Másfelôl ha a mobil állomás és a távoli ügynök rádióhullámokon keresztül kommunikál, akkor azt „bárki" könnyen lehallgathatja, érdemes titkosítani. Ám ez sem elég, az ellen is védekezni kell, hogy valaki a titkosított üzenetek késôbbi újrajátszásával elhitesse a távoli ügynökkel a mobil állomás jelenlétét. (A rögzített üzenetek tartalmazzák a hitelesítô információkat is.) Emiatt a mobil IP protokoll számos titkosítási és hitelesítési eljárást tartalmaz.
Ha a mobil állomás távozik a távoli link-rôl és egy másik link-re mozdul el, akkor az ottani távoli ügynökön át újraregisztrálja magát, hogy az otthoni ügynöke már az új COA címre küldje a csomagokat. Ha ez a bizonyos mozgás túl gyakran következik be, lehetetlenné válik a folyamatos kommunikáció, így a mobil link-ektôl megköveteljük, hogy egy másodpercben maximum egyszer történjék mozgás. Ha a cellaméret ennél kisebb vagy a mozgás ennél gyorsabb (például infravörös kommunikáció esetén), akkor az adatkapcsolati mechanizmusnak kell több fizikai cellát egybefognia. Így bár a felhasználó más érzékelô hatósugarába került, IP szinten ez nem látszik, a COA cím marad és az adatkapcsolati réteg gondoskodik róla, hogy a megfelelô érzékelô továbbítsa a mobil állomás számára érkezett csomagokat. Úgy is fogalmazhatnánk, hogy a mobil IP a mobilitás „makro" kérdéseit oldja meg, a „mikro" kérdések a link feladatai lesznek.
A mobil állomások az ICMP router discovery segítségével fedezik fel a link-en lévô ügynököket. Ha otthoni ügynökükbe botlanak, akkor nem történik semmi, ha ellenben úgy találják, hogy távoli link-en vannak, akkor megindul a regisztrációs folyamat. Az ügynökök adataikat (COA cím, otthoni és/vagy távoli ügynök funkciókat nyújt-e, foglalt-e vagy sem, milyen becsomagolási vagy titkosítási funkciókat támogat, stb.) az ICMP router hirdetményekben, azok bôvítéseként teszik közzé. Az otthoni ügynök felé a regisztráció viszont a 434-es portra küldött UDP csomagokban zajlik.
A mobil IP munkacsoport éppen dolgozik a modell kiegészítésén, elsôsorban a route-olás optimalizálásán. [46] Olyan módszert kívánnak kidolgozni, melynek segítségével a mobil állomás mégiscsak közölhetné COA címét néhány megbízható kommunikációs partnerének, akik így közvetlenül neki küldhetnék csomagjaikat. Ez persze feltételezi, hogy a másik állomás ismeri a mobil IP szabványt, képes adatait a COA címre becsomagolva eljuttatni és nyilvántartani, hogy a mobil állomásnak éppen mi a COA címe. Minthogy a COA cím változásakor így nemcsak az otthoni ügynököt, hanem minden ilyen kommunikációs partnert is értesíteni kell, elôfordulhat, hogy ennek késleltetése miatt néhány (vagy sok) csomag az elôzô COA címre, az elôzô távoli ügynökhöz érkezik. Értesíteni kell tehát ôt is arról, hogy mi az új COA cím, hogy továbbíthassa a nekünk szóló késve érkezett csomagokat. Ez azonban újabb hitelesítési kérdéseket vet fel, hiszen a mechanizmus segítségével bárki rábeszélhetné az éppen aktuális távoli ügynököt csomagjaink egy új COA címre való továbbítására (ahol ô ül és lehallgatja ami nekünk jön). Hasonlóképpen a mobil állomásnak a COA cím változásáról a kommunikációs partnereknek küldött csomagokat is keményen hitelesíteni kell.
A fenti módszer lehetôvé teszi a mobil és hagyományos Internet állomások és router-ek gördülékeny együttmûködését, úgy, hogy a mobil állomás IP címe állandó. Ez nem csupán azért jó, mert könnyebb elérni vagy pedig mert címe nem jellemzô hollétére, hanem azért is, mert mozgás közben fönnmaradhatnak a TCP kapcsolatok is, melyek kontextusa függ a távoli fél címétôl.
Más megoldás is született azonban a mobil IP problémáira. A VIP (Virtual IP) lényege, hogy különválasztja a címeket és a kommunikációs azonosítókat (virtuális IP címek). A TCP a VIP címmel kommunikálna, míg a csomagok a tényleges, a helytôl függô IP címre haladnának. A VIP és az IP cím közötti összerendelést a hálózatban számos állomás ismerhetné (azok, melyek megbízhatóak), így a route-olás sokkal jobb lehetne anélkül, hogy erre a kommunikációs feleknek fel kellene készülniük. (Nem kell minden kommunikációs partnerrel külön közölni a COA címet.) A mérleg másik serpenyôjében viszont az van, hogy így sokkal többen ismerik majd a mobil állomás helyét (az IP VIP összerendelésbôl). [47] Ez a megoldás azonban mindeddig csak a másik alternatívájaként lépett fel, szabványosítása egyenlôre nem indult meg.