Überall erreichbar mit Mobile IPv6

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Reisefreiheit

IPv6 bringt mit Mobile IPv6 einen neuen Standard für die Kommunikation mobiler Endgeräte mit. Damit ist eine permanente Erreichbarkeit unabhängig vom derzeitigen Standort gewährleistet. Dieser Artikel gibt einen Überblick über die Funktionsweise von Mobile IPv6.
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Stellen Sie sich vor, Sie arbeiten gerade im Home-Office mit Ihrem Tablet. Das Gerät ist mit dem WLAN zu Hause verbunden. Sie verlassen das Haus, um zum Flughafen zu gelangen. Unterwegs im Taxi verbindet sich das Tablet per LTE mit Ihrem Provider. Sie überprüfen in Ihrem Home-Portal, ob die Heizung abgestellt ist. Am Flughafen verbindet sich das mobile Gerät automatisch mit dem öffentlichen WLAN des Flughafens. Sie überprüfen die Abflugzeit und checken von Ihrem Tablet ein. Währenddessen waren Sie die ganze Zeit über mit Ihrem Unternehmensnetz über einen gesicherten Tunnel verbunden.

Dieses Szenario klingt derzeit noch wie Zukunftsmusik, ist aber vielleicht näher, als Sie denken. Mit Mobile IPv6 (MIPv6) wird es möglich, in beliebigen Netzwerken immer über dieselbe Adresse erreichbar zu sein und Netzwerke zu wechseln, ohne dass Verbindungen abbrechen. Die Voraussetzung hierfür ist eine IPv6-Infrastruktur.

Das Roaming-Problem

Wird eine Verbindung zwischen zwei Knoten aufgebaut, basiert diese in der Regel auf den IP-Adressen der Kommunikationspartner. Wechselt ein Partner das Netzwerk, erhält er zwangsläufig eine neue IP-Adresse. Die Folge: Die Verbindung wird abgebrochen und muss erneut aufgebaut werden. In Zukunft wird es selbstverständlich sein, dass bei einem Wechsel der Netzanbindung die Verbindung zwischen zwei Kommunikationspartnern erhalten bleibt. Dieses Prinzip nennt man Roaming.

Je nach Übertragungstechnologie gibt es bereits heute die Möglichkeit, die Netzanbindung zu wechseln, ohne die Verbindung zu verlieren. Diese basieren jedoch auf den Netztechnologien selbst. So ist dies zum Beispiel mit WLANs möglich, wobei der WLAN-Client zwischen verschiedenen Access Points (AP) nahtlos wechseln kann. Wird die Empfangsleistung eines APs zu schwach, verbindet sich der Client automatisch mit dem näheren AP, ohne die Verbindung zu verlieren. Ebenso ist dies in Mobilfunknetzen möglich, wo durch entsprechende Authentifizierungs- und Account-Maßnahmen eine Abrechnung auch netzübergreifend möglich wird.

Eine IP-basierte Lösung ermöglicht jedoch die komplette Unabhängigkeit von der Anbindungstechnologie. Dies bietet vollwertig nur Mobile IPv6 [1]. Mobile IP ist zwar für IPv4 ebenfalls definiert [2], bringt jedoch gegenüber IPv6 einige Nachteile mit sich. So ist es mit Mobile IPv6 durch den Einsatz flexibler Extension Header möglich, auftretende Routing-Probleme zu lösen. Das Roaming wird dadurch einfacher und flexibler. Darüber hinaus koppelt sich sich Mobile IPv6 durch den Einsatz von Neighbour Discovery, einer Network-Layer-Technologie, in gewissem Maß vom Data-Link-Layer ab.

Abbildung 1: Roaming hält Verbindungen, auch wenn sich der Benutzer von einem Netz ins andere bewegt.

Wo ist hinten und wo ist vorne?

Ein mobiler Knoten wird in der Mobile-IPv6-Terminologie als Mobile Node (MN) bezeichnet. Der Kommunikatiospartner ist der Correspondent Node (CN) und kann feststehend (zum Beispiel als Server) oder ebenfalls mobil sein. Der MN hat ein Heimat-Netzwerk, das als Home Link bezeichnet wird. Daran ist ein Router angeschlossen, der als Home Agent (HA) die feste Adresse des MN bindet. Sie wird als Home Address bezeichnet und ist eine Global-Unicast-Adresse. Durch den Home Agent ist der MN über seine Home Address überall erreichbar (Abbildung 2).

Abbildung 2: Die Mobile IPv6-Terminologie.

Der MN kann sich an seinem Home Link oder in einem anderen Netzwerk befinden. Jedes andere Netzwerk wird als Foreign Link bezeichnet. Im Foreign Link hat er eine andere Adresse als seine Home Address, die er durch Autoconfiguration oder durch DHCPv6 bezieht. Die aktuelle Adresse im Foreign Link nennt man Care-of-Address. Der MN sendet an den HA seine aktuelle Care-of-Adress. Diese Nachricht wird als Binding-Update bezeichnet und erzeugt auf dem HA ein Binding zwischen der Home Address und der Care-of-Address.

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