La informatica movible ha ganado importancia debido al aumento the computadoras portables y el deseo de los usuarios de mantenerse connectados a la Internet, sin tener que preocuparse de la posicion fisica del nodulo. La infraestructura de la Internet esta contruida a base de una serie de protocolos llamados La Suite de Protocolos TCP/IP. Siendo El Protocolo de Transmision (TCP) y el Protocolo de Internet (IP), los fundamentales. El IP requiere que la posicion de cualquier anfitrion, conectado a la Internet, sea identificada por una direccion de IP unica. Esto nos trae una de las cuestiones mas importantes en movilidad, porque cuando dicho anfitrion cambia posicion fisica, se ve forzado a cambiar su direccion de IP. Los protocolos a niveles mas altos, sin embargo, requieren que la direccion de IP de un anfitrion no cambie. El Protocolo de Internet Movible (Mobile IP) es una extension al Protocolo de Internet propuesto por El Destacamento de Fuerzas de Ingenieria (IETF), quienes trabajan esta cuestion. Este protocolo permite conexion a la Internet sin necesidad de cambiar direccion de IP. Mas precisamente, IP Movible, es un protocolo standar que augmenta el Protocolo de Internet porque lo hace visible a aplicaciones y protocolos de alto nivel, como TCP [6]. Este articulo provee una introduccion al IP Movible y discute sus ventajas y desventajas.
TCP/IP, piedra angular en la interconexion de la Internet, es un sistema de cuatro capas. Cada capa es responsable de una funcion especifica.[18]. Las cuatro capas, de primera a ultima son, capa de aplicaciones, capa de transporte, capa de interconexion, y capa de vinculos(links). La capa de aplicaciones maneja detalles de uso particular a cada aplicacion (e.g., FTP, TELNET, HTTP etc.). La capa de transporte proporciona flujo de informacion entre dos nodulos de Internet. Los dos protocolos de transporte mas usados en la Internet son: TCP (Transmission Control Protocol) [15] y UDP (User Datagram Protocol)[13]. El TCP proporciona un flujo de data confiable, entre dos nodulos, porque mantiene un ambiente orientado a conexiones. En contraparte, el servicio proporcionado por el UDP, no es fiable. La capa de interconexiones maneja el movimiento de paquetes alrededor de la red, por medio de algoritmos de ruta efficientes. El IP (Internet Protocol) [14], protocolo base de interconexiones, es descrito en mas detalle, en la seccion siguiente. La capa de vinculos usa codigo (device drivers) para facilitar comunicacion entre las maquinas que componen la red. Por ejemplo, IEEE 802.2 (LANs), X.25, packet radio, etc. La capa fisica, esta encargada de transmitir los pulsos (raw bits) en la red a traves de los cables y tarjetas de interconexion.
Esta pila de protocolos, es un sistema entretejido. Cada capa provee servicios que las capas de encima usan. Por esta razon, apoyo a la movilidad, probablemente afectara a todas las capas. Por ejemplo, la capa de vinculos tiene que acomodar las caracteristicas que distinguen medios de comunicacion inalambricos, como la amplitud de banda baja, y la diferencia en los niveles de energia, de los nodulos de punta-a-punta. La capa de interconexion, que guia informacion hacia un anfitrion basandose en su posicion fisica, tendra que ser modificada para que pueda seguir mandando informacion al mismo anfitrion, cuando la posicion fisica de este cambie. Asi mismo, en la capa de transporte, es necesario proporcionar un mejor servicio de entrega de punta-a-punta, sobre todo en el caso de paquetes ya entregados; los paquetes se podrian perder durante un desplaze, y se necesita que sean mandados, inmediatamente, a la nueva posicion. Finalmente, la capa de aplicaciones necesita apoyo adicional en terminos de configuracion automatica, descubrimiento de servicios, y atencion a vinculos[ El IP Movible augmenta el IP para cubrir informatica movible. La seccion siguiente describe el IP, como preambulo al IP Movible.
Al nivel de la capa de interconexion, la Internet es vista como un grupo de redes o sistemas autonomos, conectados por jerarquias. El IP es el mecanismo que conecta estas redes. Su funcion basica es llevar data de una fuenta hasta un destinatario, sin preocuparse de la posicion fisica de los dos.
El IP identifica cada nodulo especificamente, usando una direccion de IP que denota la coneccion fisica a la Internet. Las direcciones de IP son numeros enteros (32 bit long), escritos en forma decimal (esto es, 128.55.44.1), para facilitar el uso. Cada paquete de IP consiste de titulo y carga. El titulo de IP contiene las direcciones del nodulo mensajero y el destinatario, con algun otra informacion.
Para poder entregar esos paquetes sin fallar, el IP ejecuta dos pasos principales: encaminamiento de paquetes y expedicion de paquetes. El encaminamiento implica el uso de protocolos como BGP, RIP, y OSPF, para decidir la ruta que cada paquete debe viajar. La ruta es decidida en pares, usando una Tabla de Rutas El IP decide el salto a seguir, determinando la red de informacion, por medio de la direccion del destinatario, en el paquete. En la otra parte, capas de nivel mayor, como TCP, mantienen informacion sobre conexiones que son incluidas en un quarteto que contiene las direcciones de IP de ambos extremos, y los numeros de puerto. Por esta razon, al tratar de mantener movilidad en la Internet, nos encontramos con dos exigencias conflictivas: (1) un nodulo movible tiene que cambiar el numero de su direccion cada vez que su punto de enlaze cambia, para que sus paquetes vayan correctamente encaminados, (2) para mantener conecciones de TCP, el nodulo debe asegurarse que su direccion de IP no cambie. Al cambiar la direccion de IP, se interrumpe y pierde la conexion.
IP movible, el standar propuesto por IETF, esta diseñado para resolver el problema porque permite que cada nodulo movible tenga dos direcciones de IP, y mantiene la relacion entre las dos direcciones, transparente[12].
Una de las direcciones de IP es la de casa permanente, asignada por la red de casa, y es usada para identificar extremos de comunicacion. La otra es temporal, en-cuidado-de, y representa la posicion presente del anfitrion. Los objetivos principales del IP Movible son hacer la movilidad transparente a los protocolos de nivel mas alto, y hacer cambios minimos a la presente infraestuctura de la Internet.
Como se ha comentado en la seccion previa, el IP Movible apoya la movilidad transparentando la relacion entre la direccion del nodulo movible y su direccion para en-cuidado-de. Esta relacion movible es mantenida por unos agentes especializados, conocidos como agentes de movilidad. Hay dos clases de agentes de movilidad - agentes de casa (home agents) y agentes extranjeros (foreign agents). El agente de casa, designado por la red de casa a la que pertenece el nodulo movible, mantiene una lista de relaciones de movilidad en una tabla de movilidad donde cada anotacion es identificada por el tuple<direccion de casa permanente, direccion temporal en-cuidado-de, asociacion de por vida>. La Figura No 1 muestra una tabla de movilidad. El proposito de esta tabla es trazar la relacion entre la direccion de casa del nodulo movible y su direccion para en-cuidado-de, y en consequencia, avanzar los paquetes de acuerdo.
El protocolo de IP movible basico tiene cuatro etapas, faciles de distinguir [2].
que son:
La Figura No 3 demuestra el proceso de registro.
En el protocolo basico de IP Movible, los paquetes de IP destinados a un nodulo movible que se encuentra afuera de su red, son encaminados a traves del agente de casa. Sin embargo, paquetes del nodulo movible a nodulos corresponsales son encaminados directamente. Esto es conocido como encaminado en triangulo. La Figura No 5 ilustra el encaminado en triangulo.
La Optimizacion de Rutas es una extension propuesta al protocolo de IP Movible basico[4].
En esta extension, mensajes del nodulo corresponsal son encaminados directamente a la direccion de en-cuidado-de del nodulo movible, sin tener que visitar el agente de casa.
Optimizacion de Rutas proporciona cuatro operaciones principales. Estas son: 1. Puesta al dia de datos en memoria local: Los datos en memoria local, son mantenidos por nodulos corresponsales para asociar la direccion de casa de un nodulo movible on su direccion de en-cuidado-de.
Una anotacion en memoria local, tambien tiene un termino de vida, despues del cual, sera borrada. Si el nodulo corresponsal no encuentra una anotacion en su memoria local, referente al nodulo movible, le manda un mensaje a su direccion de casa. cuando el agente de casa intercepta este mensaje, lo encapsula y se lo manda de vuelta, al nodulo movible, a la direccion de en-cuidado-de. Despues, el agente de casa le manda informacion sobre la nueva relacion, al nodulo corresponsal.
2. Manejando entregas sin problemas entre agentes extranjeros: Cuando un nodulo movible se registra con un nuevo agente extranjero, el IP Movible basico no especifica un metodo para informarle al agente extranjero previo. Por esto es que los datagramas ya encapsulados y mandados a la previa direccion de en-cuidado-de, se pierden. Este problema es resuelto por medio de la Optimizacion de Rutas, porque introduce entregas sin problemas. Entregas sin problemas proporcionan una manera de notificar al previo agente extranjero acerca de la nueva relacion de movilidad del nodulo.
El agente extranjero indica en su anuncio periodico, si apoya entregas sin problemas. Cuando el nodulo movible se mueve a otra area, le pide al nuevo agente extranjero, durante el proceso de registro, que informe al previo agente extranjero acerca de su nueva relacion. El nuevo agente extranjero entonces, prepara un mensaje, y se lo manda al previo agente extranjero. Gracias a este proceso, si el previo agente extranjero recibe paquetes para el nodulo movible, con relaciones expiradas, se lo puedo enviar a la nueva direccion de en-cuidado-de. El previo agente extranjero tambien alerta al agente de casa del nodulo movible. El agente de casa, a su vez, informa al nodulo corresponsal. Este proceso tambien permite que datagramas mandados por nodulos corresponsales con relaciones expiradas, sean enviados a direccion de en-cuidado-de mas al dia. Finalmente, este proceso permite que el previo agente extranjero libere espacio en su memoria, inmediatamente, en vez de esperar a que la licencia del nodulo movible expire.
3. Consiquiendo llaves de registro para entregas sin problemas: Para manejar entregas sin problemas, los nodulos movibles necesitan comunicarse con agentes extranjeros previos. Esta comunicacion debera llevarse a cabo por medios seguros, porque el agente extranjero debera tratar de asegurarse de que esta recibiendo informacion valida, y no que esta a punto de mandar paquetes a direcciones falsas. Por esta razon, una llave de registro es creada entre el agente extranjero y el nodulo movible, durante el proceso de registro. Los siguientes metodos, en order de preferencia, han sido propuestos para establecer llaves de registro:
4. Usando tuneles especiales: Cuando un agente extranjero recibe un datagrama encapsulado, para el cual no encuentra informacion en su lista de visitantes, concluye que el remitente posee informacion expirada referente al nodulo movible. Si el agente extranjero posee informacion en memoria, acerca del nodulo movible, debera re-encapsular el paquete hacia la direccion de en-cuidado-de que posee. En contraparte, si no posee informacion en su lista de visitantes, ni en memoria, construira un datagrama encapsulado especial[8].
Este datagrama encapsulado especial tiene la direcccion de destinatario externa, igual a la interna. Esto le permite al agente de casa ver la direccion del nodulo que encapsulo el datagrama y prevenir el re-envio al mismo nodulo. De esta forma se evita un posible lazo de encaminamiento, el cual podria ocurrir si el agente extranjero sufre una falla de sistemas, y pierde informacion de estado.
Es evidente que el IP Movible posee gran potencial, y que esta siendo estudiado en cierto numero de estudios, como el projecto de la Universidad de Stanford, El Mosquitonet[17]
y el projecto Monarca de la CMU [1].
Extensiones han sido propuestas para facilitar una relacion de movilidad entre una red de radio, una red de paquetes de informacion y la red de tercera generacion cdma2000.
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Modificado:
Breve Descripcion del IPv4
Razones Para el Diseño de IP Movible
La direccion de IP de un anfitrion consiste de dos partes [9]: 1)Los numeros de mayor precedencia determinan la red donde se encuentra el anfitrion; 2)El resto de los numeros, de menor precendencia, determinan el numero asignado al anfitrion.
Descripcion del Protocolo
Figura No 1: Tabla de Movilidad
Figura No 2: Lista de Visitantes

Figura No 3: Proceso de Registro para IP Movibles
La Figura No 4 demuestra la operacion de tunelado.
Figura No 4: Operacion de Encapsulado para IP Movibles
Consideraciones de Seguridad
Seguridad es importante en IP Movible, porque estos nodulos menudo estan conectados a la Internet por medios inalambricos, los cuales son muy vulnerables a brechas de seguridad. Por ejemplo, durante el proceso de registro, el agente de casa debera ser convencido de que esta recibiendo una peticion de parte de un nodulo movible autentico, y no de parte de uno falso. El IP Movible resuelve este problema especificando una asociacion de seguridad entre el nodulo de casa y el nodulo movible. Esta asociacion de seguridad, al presente, es configurada a mano. Cada mensaje de registro debera tener la extension de autenticidad del agente de casa del nodulo movible, la cual contiene el Indice de Parametros de Seguridad (SPI), seguido por un autenticador. [5].
El SPI es un indice en la asociacion de seguridad de movilidad, el cual define el contexto de seguridad (esto es, el algoritmo y el secreto) usado para calcular y comprobar el autenticador. El algoritmo base, MD5 [16]
usa una llave de 128 bits(añicos de data). Cada registro contiene informacion unica, tambien, para evitar la grabacion de registro de parte de nodulos malevolos. Dos metodos son usados para generar estos datos unicos:
La Optimizacion de Rutas
Figura No 5: Encaminado en Triangulo
Esta llave de registro es usada para formar una asociacion de seguridad entre el nodulo movible y el agente extranjero.
Esquema de Encapsulado Minimo
Encapsulado en IP Movible se lleva a cabo poniendo el datagrama original (=IP header+payload) adentro de otro sobre de IP. Los campos en el titulo del IP externo, le añaden mucho bulto al datagrama final - informacion del IP interno es repetida en el externo. Para prevenir este desperdicio de espacio, se ha defino un Esquema de Encapsulado Minimo[10] donde, en vez de insertar un nuevo encabezado, el original es modificado para reflejar la direccion de en-cuidado-de, y un pequeño encabezado de avance es insertado para guardar la informacion referente al origen y destinatario. La direccion de en-cuidado-de se convierte en la direccion de destinatario del paquete, y la direccion del agente de casa, remitente. Este encabezado de avance minimo contiene informacion sobre el remitente original y el destinatario. Cuando el agente extranjero trata de abrir la capsula, simplemente repone la informacion de avance al encabezado del IP, y remueve el encabezado de avance. La Figura No 6 ilustra El Esquema de Encapsulado Minimo.
Figura No 6: Encapsulado MinimoIPv6 Movible
La siquiente version de IP, IPv6 es diseñada como evolucion al IPv4. Las direcciones en IPv6 son de 128 bits de largo (añicos de data). Apoyo a la Movilidad en IPv6 resuelve muchos de los problemas basicos del IP Movible [3].
Algunas de las ventajas del IPv6 Movible sobre IPv4 Movible son:
Conclusion
Glossario
Direccion de en-cuidado-de - La direccion de IP del mobile
node's punto de presente enlaze a la Internet del nodulo.
Nodulo Corresponsal - Un nodulo que se comunica con el
nodulo movible. Este nodulo pueder ser movible o estatico.
Agente Extranjero - Un agente de movilidad en la red foranea al nodulo movible el cual provee servicios al nodulo movible.
Red Foranea - Una red de interconexion la cual el nodulo movible esta visitando.
Direccion de Casa - La direccion permanente del nodulo movible la cual es usada por TCP y las capas a niveles mayores.
Agente de Casa - Un agente de movilidad en la red de casa del nodulo movible la cual mantiene una Tabla de Relaciones de Movilidad.
Red de Casa - La red de interconexion que es identificada como direccion de casa del nodulo movible.
Nodulo Movible - Un nodulo que cambia su punto de enlaze a la Internet.
Agente de Movilidad - Un nodulo que ofrece algunos servicios a un nodulo movible.
Bibliografia
Biography
Debalina Ghosh is a graduate estudent in Computer Science at the University of Illinois at Chicago. She completed her
Bachelors in Computer Science and Engineering from Jadavpur University,
Calcutta, India. Her research interests are in Computer Networking and
Computer Architecture. She can be reached at dghosh@eecs.uic.edu.
Location:
www.acm.org/crossroads/espanol/xrds7-2/mobileip.html