Mobile IP

Mobile IP adalah suatu standar yang dibuat oleh Internet Engineering Task Force (IETF) RFC 2002[3]. Mobile IP bekerja di network layer (layer 3) yang mempunyai beberapa karakteristik yang saling berhubungan kemampuan dalam mendukung node mobility. Beberapa karakteristik dari Mobile IP adalah seorang user (node) tidak terpaku pada suatu tempat atau tidak ada batasan geografis, tidak ada hubungan fisik yang dibutuhkan dan yang terakhir adalah keamanan sudah disupport oleh Mobile IP. Dari beberapa karakteristik terdapat beberapa entitas baru yang mendukung karakteristik Mobile IP, yaitu:

a. Mobile Node (MN)

Merupakan sebuah node yang melakukan perpindahan posisi dari sebuah jaringan satu ke jaringan yang lain tanpa merubah alamat IP dan masih tetap dapat terhubung dengan Correspondent Node. Mobile Node juga dapat berkomunikasi dengan node lain yang berada pada suatu lokasi yang tertentu dengan menggunakan alamat IP konstan.

b. Correspondent Node (CN)

Sebuah node yang melakukan komunikasi dengan Mobile Node. Correspondent Node dapat berfungsi sebagai Mobile Node.

c. Home Agent (HA)

Sebuah router pada Home Network yang dapat mengirimkan paket data untuk MN saat berpindah dari asalnya dan juga memelihara informasi lokasi dari MN.

d. Foreign Agent (FA)

Sebuah router pada Foreign Network yang berfungsi seperti Home Network.

e. Access Point (AP)



Sebuah akses entiti Lapis 2 yang berfungsi menyediakan sebuah hubungan antara MN dan lapis 2 wireless link.

f. Care-of-Address (COA)

Alamat yang mengidentifikasikan lokasi MN saat ini.

g. Tunnel

Jalur yang diambil oleh paket yang terenkapsualasi.

h. Agent Advertisement (AA)

Pesan pemberitahuan yang dibangun melalui ekstensi khusus dalam sebuah pesan advertise router yang berisi informasi bagi MN untuk terhubung ke Mobility Agent.


Beberapa layanan yang mendukung MIP adalah:


a. Agent Solicitation

Permintaan atau permohonan kiriman iklan layanan dari HA, FA dan Access Point oleh MN yang berisi permintaan link mendeteksi adanya paket hilang tetapi masih memiliki Care-of Address yang valid.

b. Registration

Ketika MN menjauhi HA, MN akan register ke HA dengan Care-of Address yang dimiliki, sehingga HA dapat mengetahui lokasi terbaru MN dan mengirimkan paket data.

c. Enkapsulasi

Proses penumpangan IP datagram dengan header yang IP lain yang berisi Care-of Address (alamat sementara) pada MN. IP datagram tetap utuh dan tidak tersentuh seluruhnya saat penumpangan.

d. Dekapsulasi

Proses pemisahan header IP terluar pada paket yang datang, sehingga datagram yang ditumpangkan itu dapat diakses dan dapat dikirimkan ke tujuan yang sebenarnya. Dekapsulasi adalah kebalikan dari enkapsulasi.



Operasional Mobile IPv6

Pada IPv6 Mobile Node memperoleh sebuah Care-of Address dan kemudian menginformasikan kepada lawan komunikasinya tentang setiap perubahan Care-of Address. Sebuah option tujuannya yang baru, Binding updated, melayani pemberitahuan Care-of Address yang baru kepada Home Agent dan Corresspondent Node. Tidak hanya itu, MN juga menjamin avability untuk keperluan mobilitas. Dengan tambahan Binding acknowledgement membantu memastikan MN tentang pengiriman Binding Update.



Mobilitas IPv6 meminjam ide paling umum dari Mobile IPv4 yaitu Home Network, Home Agent dan Care-of Address . MN harus selalu dapat dijangkau oleh paket-paket yang ditujukan untuknya yaitu ke Home Address-nya. Jika Mobile Node tidak lagi berada pada Home Network nya, maka Home Agent harus bertanggung jawab untuk mengirimkan datagram untuk Mobile Node. Hal ini secara tidak langsung menyatakan bahwa Home Agent dan Mobile Node bekerjasama untuk memastikan bahwa Home Agent selalu waspada terhadap alamat Care-of Address dari Mobile Node. Proses kerjasama tersebut dapat disebut registrtion dan kemudian registration akan terjadi saat MN mendapatkan Care-Of Address yang baru.




IPv6 mengharuskan setiap node agar dapat melakukan address autoconfiguration. Dengan menggunakan protokol ini, sebuah MN mampu menentukan prefix jaringan pada point of attachment dimana saja yang bisa ia pilih, kemudian mendapatkan alamat IPv6 secara global yang dapat diroutingkan sesuai point of attachment tersebut. Sehingga dengan menggunakan fitur-fitur yang tersedia pada protokol IPv6, MN dapat melakukan pelayanan untuk dirinya sendiri pada saat ia berada pada area barunya.



HA harus selalu waspada terhadap perubahan alamat Care-of Address milik MN secepat mungkin. HA menemukan dan mempertahankan informasi Care-of Address dari MN yaitu dengan dua cara. Yang pertama ketika HA menemukan bahwa MN telah berpindah subnet, maka HA menggunakan teknik neighbour Discovery untuk menunjukkan alamat lapis MAC yang baru dari MN untuk diinformasikan kepada seluruh lawan bicara MN yang ada pada home network. Kedua , ketika HA menerima paket yang ditujukan untuk MN maka HA aka menggunakan IP6-to-IP6 enkapsulasi untuk mengirimkan paket tersebut ke alamat Careof Address. Ketika MN menerima datagram yang sudah dienkapsulasi, maka MN akan mengetahui bahwa ia harus menginformasikan kepada CN tentang alamat Care-of Address-nya. Hal terpenting untuk penjangkauan MN, HA harus selalu diberikan sinyal acknowledge oleh MN tentang semua informasi dari Care-of Address.


Binding Updated Option

MN menggunakan destination option (Binding Update Option) yang berfungsi untuk menginformasikan kepada HA dan CN tentang alamat Care-of Address-nya.



Binding Acknowlodgement Option

Untuk memastikan bahwa HA telah menerima binding update dari MN maka HA harus selalu memberikan sinyal ackowledgment sesudah menerima binding update.



Proses Perpindahan Pada Mobile IPv6

Mekanisme perpindahan pada IPv6 menggunakan mekanisme penemuan (discovery) sehingga MN dapat terus melacak status konektivitasnya kepada Point of Attachment. Mekanisme Medium specific dibawah lapis network dapat selalu memberikan petunjuk tentang status hubungan komunikasi. Sehingga MN dapat menggunakan status informasi


tersebut ketika mempertimbangkan apakah ia masih terhubung secara fisik dengan Point of Attachment-nya. MN menggunakan mekanisme NUD (Neighbour Unreachbility Detection) untuk mendetekasi kapan default router-nya menjadi tidak dapat dijangkau. Ketika MN secara aktif sedang mengirimkan paket-paket, maka ia masih tetap dapat mendeteksi bahwa router tersebut apakah masih dapat terjangkau, dengan cara:

1. Melalui indikasi dari protokol lapis MN, yaitu apabila sudah tidak menghasilkan hasil yang baik.

2. Melalui kegagalan pada saat menerima sinyal Neighbour Adevertisement dari default routernya dan memberikan balasan berupa Neighbour Solicitation. Jadi NUD merupakan metoda yang cocok bagi MN untuk menetukan kapan ia tidak dapat mengirimkan paket-paket kepada default routernya.


Operasional Fast Handover Mobile IPv6

Pada intinya protokol FMIPv6 (RFC 4068) adalah bahwa sebuah Access Router (AR) harus tahu AR lainnya yang berdekatan dengannya yang kemungkinan MN akan terkoneksi kepada AR tersebut. Terlebih lagi, hal ini juga meminta Access Point L2 untuk tahu setiap kemampuan dan tanggung jawab dari setiap AR. Hal ini sangat cocok untuk diimplementasikan dalam pembangunan jaringan intra-organisasi. Sedankan untuk jaringan inter-organisasi akan memerlukan kerjasama pemodelan yang dapat dipercaya antara organisasi yang terkait. FMIPv6 memiliki beberapa terminology baru:

1. Access Router (AR). Default router dari MN, sebagai contoh adalah router dimana MN terkoneksi.

2. Previous Access Router (PAR). AR akan terlibat didalam penanganan trafik dari MN saat terjadi perpindahan. PAR adalah router dimana MN terkoneksi sebelum melakukan perpindahan.

3. New Access Router (NAR). NAR adalah router dimana MN terkoneksi setelah melakukan perpindahan.

4. Previous Care of Address (PCoA). CoA yang dimiliki oleh MN sebelum pindah.

5. New CoA (NCoA). CoA yang dimiliki MN setelah dia berpindah ke jaringan yang baru.Overview dari elemen dan referensi arsitekturalnya dapat dilihat pada gambar sebagai berikut:




Protokol ini juga mendefinisikan beberapa tipe pesan yang baru yaitu:

1. Router Solicitation for Proxy (RtSolPr) - (Dari MN ke PAR). Pesan ini dikirimkan oleh MN untuk meminta informasi handover dari PAR.

2. Proxy Router Advertisement (PrRtAdv) - (Dari PAR ke MN). Pesan ini dikirimkan oleh PAR untuk menginformasikan neighbouring link kepada MN

3. Fast Binding Update (FBU) - (Dari MN ke PAR). Dikirim oleh MN untuk melakukan BU dengan NCoA yang didapat dari pesan PrRtAdv.

4. Handover Initiate (HI) - (Dari PAR ke NAR). Dikirimkan oleh PAR ke NAR untuk menginisiasi handover.

5. Handover Acknoledgement (HAck) - (Dari NAR ke PAR). Dikirim oleh NAR untuk meng-ack inisiasi handover yang telah dilakukan.

6. Fast Binding Acknowledgement (FBack) - (Dari Par ke MN). Dikirim oleh PAR untuk meng-ack FBU.

7. Fast Neighbour Advertisement (FNA) - (Dari MN ke NAR). Dikirim oleh MN untuk mengumumkan keberadaan linknya ke NAR.


Mobile Node Initiated Handover

Gambar dibawah memperlihatkan overview dari prosedur handover. Untuk metode Mobile Node Initiated Handover (sebagai contoh adalah ketika MN yang memutuskan untuk berpindah link) maka MN akan mengirimkan pesan RtSolPr ke AR nya sekarang atau PAR pada gambar, untuk mendapatkan informasi jaringan tetangganya. Untuk jaringan 802.11, pesan RtSolPr ini akan memuat list dari AP yang dapat dideteksi MN. PAR kemudian akan mereply dengan pesan PrRtAdv yang memuat list dari informasi layer IPv6 dari setiap AR yang berhubungan ke setiap AP tadi. Informasi IPv6 ini termasuk alamat link-layer dari setiap AR dan prefix yang mana dapat digunakan oleh MN untuk mengautokonfigurasi CoAnya.


Pada saat MN menerima PrRtAdv, MN dapat memutuskan (misal berdasarkan informasi kekuatan sinyal PHY dari 802.11) untuk mengasosiasikan dirinya ke AP yang mana. MN kemudian akan mengirimkan FBU ke PAR yang mengindikasikan AP mana yang akan diambil oleh MN untuk asosiasi (dan juga ke NAR yang mana MN akan terkoneksi). Pesan HI dan HAck adalah untuk memverifikasi data konfigurasi IPv6 yang benar. Ketika menerima HAck, PAR kemudian membangun binding antara PCoA dengan NCoA dan akan men-tunnel setiap paket yang terhubung dari PCoA dan NCoA. Pada saat terjadi perpindahan (misal ketika FBU telah dikirimkan ke PAR oleh MN) maka PAR akan meneruskan paket dari PCoA nya MN ke NCoA melalui tunnel dua arah. NAR dapat menyimpan sementara paket ini sampai MN tiba pada link barunya dan kemudian baru mengirimkannya ke MN. MN mengumumkan keberadaannya pada link yang baru dengan mengirimkan pesan FNA ke NAR. Ketika sudah terhubung ke link barunya, MN masih mempergunakan tunnel dua arah tersebut dan mengirimkan paket dengan menggunakan source address PcoA sampai MN selesai melakukan prosedur BU dari MIPv6. Prosedur handover MIPv6 biasa digunakan untuk melakukan regristrasi CoA dengan HA dan CN setelah terjadi prosedur FMIPv6. Pada cara ini, setiap paket yang biasanya hilang ketika terjadi perpindahan akan dibuffer oleh NAR dan dikirimkan ke MN ketika MN sudah sampai ke link barunya. Lebih lanjut lagi, komunikasi antara CN dapat terus dilakukan melalui tunnel dua arah yang mampu melawan efek latensi yang biasanya terjadi ketika melakukan prosedur BU. Efek latensi pada trafik realtime akan tetap ada, akan tetapi mampu dikurangi pada saat terjadi perpindahan yang sebenarnya, misal ketika terputus dari PAR dan terhubung ke NAR.


Network Initiated Handover

Pada beberapa jaringan, memungkinkan untuk jaringan melakukan inisiasi prosedur handover, bukan oleh MN. Satu contoh skenario untuk subsistem pintar pada PAR untuk menentukan bahwa sebuah MN akan lebih baik dilayani oleh jaringan terdekatnya. misal ketika secara topologi dia lebih dekat ke CN atau untuk tujuan rekayasa trafik. Pada situasi seperti itu, PAR akan mengirimkan PrRtAdv ke MN yang berisi tentang informasi MN dapat terkoneksi ke network baru. Dengan tidak adanya pesan RtSolPr, pesan yang dipertukarkan sama seperti pada gambar berikut. Akan tetapi, prosesnya sedikit berbeda pada saat MN harus terkoneksi ke jaringan yang diindikasikan pada PrRtAdv dengan mengkonfigurasi satu CoA untuk dirinya sendiri dan melakukan FBU ke PAR.


Predictive Handover

Jenis handover ini mengasumsikan bahwa MN hanya berpindah ke jaringan yang baru ketika FBU telah dikirimkan ke PAR. Dengan FMIPv6 maka MN dapat melakukan handoff dari PAR ke suatu NAR sebelum MN terputus dari PAR (buffering support). Jadi NAR akan menampung data-data yang dikirimkan oleh PAR yang kemudian diteruskan ke MN ketika MN sudah terhubung ke akses point yang baru. Handoff ini meminimalisir packet loss ketika terjadi perpindahan jaringan.


Reactive Handover

Jenis handover yang didiskusikan sejauh ini telah mengasumsikan bahwa MN hanya berpindah ke jaringan yang baru ketika FBU telah dikirimkan ke PAR. Namun, situasinya dapat meningkat ketika MN berpindah ke jaringan baru sebelum MN memiliki kesempatan untuk mengirim FBU ke PAR. Pada kasus ini, MN akan mengirimkan FBU yang telah dienkapsulasi didalam FNA yang dikirimkan ke NAR. NAR kemudian akan meneruskan FBU ke PAR kemudian mengijinkan PAR membuat binding antara PCoA ke NCoA dan meneruskan setiap paket yang ditujukan untuk PCoA ke NCoA. Tentu saja waktu jeda antara perpindahan MN dan penerimaan FBU oleh PAR berarti ada potensi untuk terjadi loss paket selama reactive handover terjadi.