1.      Các thành phần chính của mạng Mobile IP

Mobile IP bao gồm ba thành phần chính sau đây:

Thiết bị di động: Mobile Node (MN).

Mạng thường trú: Home Agent ( HA ).

Mạng tạm trú: Foreign Agent (FA).

-         Thiết bị di động (MN) là một thiết bị như cell phone, PDAs, (personal digital asisstant) hoặc là máy tính xác tay.

-         Mạng thường trú (HA) là một thiết bị định tuyến trên mạng chủ, phục vụ như là một điểm neo trong quá trình truyền thông tin của MN.HA tiếp nhận thông tin gửi cho MN và gửi tiếp tới MN thông qua một đường ngầm được thiết lập giữa HA và FA.

-         Mạng tạm trú (FA) là một thiết bị định tuyến có chức năng như một điểm gắn kết của MN khi nó di chuyển vào mạng ngoài (Foreign Network).

2.      Nguyên tắc hoạt động

hành giữa HA và MN.

Nguyên lý hoạt động của IP di động:

IP di động (Mobile IP) là một chuẩn do nhóm chuyên trách kỹ thuật Internet (Internet Engineering Task Force - IETF) đề xuất và được trình bày cụ thể trong tài liệu RFC 3344 và RFC 5944 (RFC 5944 mới được công bố vào tháng 11/2010). IP di động được xây dựng nhằm mục đích cho phép người dùng với thiết bị di động của mình có thể di chuyển từ mạng này sang mạng khác mà vẫn tiếp tục duy trì các dòng thông tin đang diễn ra.

Trong thiết kế của giao thức IP, mỗi thiết bị khi nối kết vào mạng sẽ được gắn kết với một địa chỉ IP nhất định. Đây được xem như điểm nối vật lý của thiết bị với mạng internet. Khi trao đổi dữ liệu trên mạng các thiết bị được giả định là không thay đổi địa chỉ IP. Nếu một nút liên lạc CN (Correspondent Node) gửi gói tin đến nút di động MN (Mobile Node) thì trước tiên gói tin sẽ được định tuyến đến mạng thường trú HN (Home Network) của MN mà không phụ thuộc vào vị trí hiện tại của MN. Sau đó, IP di động đảm nhiệm việc chuyển tiếp gói tin này đến cho MN để duy trì dòng thông tin không bị gián đoạn giữa hai thiết bị.Vai trò của MIP (Mobile IP) là cho gói tin ấy vẫn đến được MN.

*** Các khái niệm cần biết:

- Nút di động MN: là thiết bị có cài đặt phần mềm Mobile IP client. Khi MN đang trong mạng thường trú, nó được phân phối một địa chỉ IP thường trú. Khi đó quá trình liên lạc diễn ra bình thường: nút di động MN nhận các gói thông tin và trả lời chúng như một máy chủ thông thường.

- Nếu MN đi khỏi mạng thường trú thì MN cần có một đại diện thay mặt nó. Đại diện này là đại diện thường trú HA (Home Agent). Dễ hiểu là vai trò của HA là nhận thông tin gửi đến MN và tiếp tục gửi nó đến đúng địa chỉ mới của MN.

- Khi MN chuyển từ mạng thường trú đến mạng tạm trú FN (Foreign Network), nó sẽ được cung cấp một địa chỉ tạm trú gọi là CoA (Care of Address). MN có nhiệm vụ đăng ký với HA địa chỉ CoA mới này. MN có thể nhận địa chỉ này là từ máy chủ DHCP hoặc sử dụng IP của đại diện tạm trú FA (Foreign Agent).

*** Nguyên tắc hoạt động:

- Khi một MN ra khỏi mạng thường trú. Làm thế nào để MN biết là nó đi ra khỏi mạng thường trú cũng như tìm đại diện mới nếu đã ở mạng khách? HA và FA thường xuyên gửi quảng bá một gói tin để “coucou, tôi đang ở đây”. Gói tin này được gửi quảng bá và gửi theo chu kỳ. Nhờ đó mà MN phát hiện là nó đang ở mạng khách. Khi đó nó sẽ tiến hành quá trình tìm kiếm đại diện tạm trú của nó.

- Một khi đã nhận được thông tin về FA (địa chỉ…), MN có thể bắt đầu liên lạc với FA. MN gửi yêu cầu đăng ký thông qua FA đến HA để được lưu động trong một thời gian. HA có thể cho phép hoặc từ chối việc đăng ký này.

- Nếu HA cho phép đăng ký, HA sẽ làm việc như người được ủy nhiệm của MN. Khi HA nhận được các gói tin có địa chỉ đến là địa chỉ thường trú của MN, HA (dùng ARP ủy nhiệm) đóng gói chúng lại và tiếp tục gửi tới địa chỉ của FA mà MN đã đăng ký. FA sẽ mở các gói tin này và gửi tới MN. HA dùng phương pháp “đóng gói” gói để chuyển thông tin cho MN bằng cách dùng thêm phần mào đầu IP (IP header) của gói và chuyển theo đường hầm (tunelling) đến MN.

- Quá trình tiếp diễn cho đến khi hết thời hạn đã đăng ký (hoặc MN chuyển đến vị trí mới). Khi đăng ký hết hạn dùng, MN phải đăng ký lại với HA của nó thông qua FA. Khi MN chuyển đến mạng khác, nó gửi một yêu cầu đăng ký đến HA để thông báo CoA mới của nó.

- Khi MN trở về mạng thường trú,  nó gửi một yêu cầu đăng ký lại đến HA, nói rõ rằng nó đang “ở nhà” để không thực hiện đường hầm và dọn bỏ các địa chỉ CoA trước đây. Từ thời điểm này, MN không phải đăng ký lại nữa cho tới khi nó chuyển khỏi mạng.