Abstract:
Internet Protocol (IP) is currently a widely used standard protocol, and most
network devices are now communicating via IP. However, the IP protocol has limits
in mobility as duplicated IP addresses cannot be used at another place while the
device’s IP must be maintained as a reference to other networks. Thus, mobile IP
concepts are introduced and developed to solve such problems.
Typically, a Mobile IP network consists of a Home Agent (HA) and Foreign
Agent (FA) which is responsible for sending and receiving data from the
Correspondent Node (CN) to the Mobile Node (MN) through node registration, data
encapsulation, tunneling, and data decapsulation processes. However, a Mobile IP
network has limitations since it encounters the problems of triangular routing, packet
loss, and packet delay. Such problems reduce the smoothness of data transfer, and
decrease the throughput of the data transfer during the handoff between MN and FA.
This thesis proposes a solution to smooth handoff mechanism between CN and
MN by replacing the traditional registration process with a pre- registration process.
In addition, double tunneling is deployed to help smooth the handoff. The proposed
idea is evaluated using the ns-2 network simulator and tested on two workloads: file
transfer (FTP) data and constant bit rate (CBR) stream data. The results show that the
pre-registration obviously helps smooth throughput rate in CBR data, but only slightly
improves FTP data since FTP is based on TCP which will resend data if there is
packet loss during the transfer.
Abstract:
Internet Protocol (IP) เป็นโปรโตคอลที่ได้รับความนิยม และถือว่าเป็นมาตรฐานการเชื่อมต่อ
เครือข่ายสื่อสารในปัจจุบัน อุปกรณ์เครือข่ายสื่อสารต่างๆก็สนับสนุนการทำงานภายใต้ IP แต่การ
ทำงานของ IP มีข้อจำกัดในการจัดการการเคลื่อนที่ (Mobility) เนื่องจากไม่สามารถนำเอา IP ที่ซ้ำกันไป
ใช้งานในที่อื่นได้ และอุปกรณ์ยังต้องใช้ IP เดิมเพื่อให้เครือข่ายสื่อสารอื่นสามารถอ้างอิงอุปกรณ์นั้นได้
เมื่ออุปกรณ์มีการเคลื่อนที่ไปยังเครือข่ายอื่น ด้วยเหตุนี้จึงได้มีการคิดค้น Mobile IP เพื่อแก้ปัญหา
ดังกล่าว
เครือข่าย Mobile IP ประกอบด้วย Home Agent (HA) และ Foreign Agent (FA) ที่ทำหน้าที่
รับส่งข้อมูลจากต้นทางเรียกว่า Correspondent Node (CN) ไปยังปลายทางหรือ Mobile Node (MN) ผ่าน
กระบวนการ Registration , Data Encapsulation , Tunnelling และ Data Decapsulation ตามลำดับ แต่
เครือข่าย Mobile IP ยังมีข้อจำกัดอยู่จากปัญหา Triangular Routing , Packet Loss และ Packet Delay
โดยปัญหาดังกล่าวทำให้การรับส่งข้อมูลเกิดความไม่ราบเรียบ และส่งผลให้ Throughput มีค่าลดลง
ในช่วงจังหวะการส่งต่อที่เรียกว่า Handoff ที่เกิดขึ้นระหว่าง MN และ FA
งานวิจัยชิ้นนี้ได้นำเสนอวิธีการแก้ปัญหา ผ่านกระบวนการ Pre-Registration แทนกระบวนการ
Registration แบบดั้งเดิม เพื่อให้การรับส่งข้อมูลระหว่าง CN และ MN เกิดความราบเรียบ รวมถึงสร้าง
กระบวนการเสริมด้วยการทำ Double Tunnelling เพื่อช่วยให้การรับส่งข้อมูลเกิดความราบเรียบมากขึ้น
งานวิจัยนี้ใช้โปรแกรมชื่อ Network Simulator 2 (NS-2) เป็นเครื่องมือหลักในการทดสอบและวัดผล
ความสำเร็จของกระบวนการ Pre-Registration ที่นำเสนอ โดยทำการทดสอบการรับส่งข้อมูลแบบ File
Transfer Protocol (FTP) และ Constant Bit Rate (CBR) ผลการทดลองชี้ว่า กระบวนการ Pre-
Registration ช่วยให้การรับส่งข้อมูลแบบ Constant Bit Rate (CBR) เกิดความราบเรียบ แต่กระบวนการนี้
มีส่วนช่วยเพียงเล็กน้อยในการรับส่งข้อมูลแบบ File Transfer Protocol (FTP) ที่มี Transport Control
Protocol (TCP) ทำการ Re-Sent Data ในกรณี Packet Loss ระหว่างการรับส่งข้อมูล