Sigrids Lernblog - LV: Das Web der Zukunft

Laptops mit WLAN-Adapter, internetfähige SmartPhones, Handhelds und Pads erfreuen sich zunehmender Beliebtheit. Die Möglichkeit, überall und jederzeit Websites aufzurufen, TV-Übertragungen per Live-Stream zu verfolgen oder an Video-Konferenzen teilzunehmen, wird zur Selbstverständlichkeit. Um derartige Dienste auch beim Wechsel zwischen verschiedenen Netzwerken störungsfrei nutzen zu können, wurden Mobile IPv6-Adressen entwickelt (vgl. Badach/Hoffmann 2007: 625).

Die Ausgangssituation:

Beim Wechsel zwischen zwei Netzwerken vollziehen sich im Hintergrund komplexe Vorgänge, welche eine möglichst störungsfreie Aufrechterhaltung der bestehenden Internetverbindung ermöglichen sollen. Verlässt ein User sein Heimat-Netzwerk, beispielsweise beim Wechsel zu einem entfernten WLAN-Hotspot, ändert sich automatisch die verwendete IP-Adresse. Dieser Wechsel ist notwendig, da die Zustellung von IP-Paketen nur über jenes Netzwerk erfolgen kann, in welchem sich der Anwender aktuell befindet. Um auch außerhalb des eigenen Netzwerks Daten empfangen zu können, ist es folglich notwendig, eine IP-Adresse des Gast-Netzwerkes zu erhalten (vgl. Wiese 2002: 197f.). Dieser Adresswechsel soll mittels Mobile IPv6 erleichtert werden. Wie dies im Detail funktioniert, sowie welche Vor- und Nachteile Mobile IPv6-Adressen mit sich bringen, wird im folgenden diskutiert.

Wie funktioniert Mobil IPv6?

^{Abb. 1: Kommunikationsweg mittels Mobile IPv6}

Dank Mobile IPv6 soll es möglich werden, die eigene IP-Adresse auch in fremden Netzwerken zu verwenden. Dies geschieht, indem den Teilnehmern eine statische Haupt-Adresse sowie eine oder mehrere mobile IP-Adressen zugewiesen werden (siehe Abb. 1). Die Haupt-Adresse (auch home address genannt) besteht unabhängig vom verwendeten Netzwerk. Die Mobile IP (auch care-of-address) verändert sich hingegen in Abhängigkeit vom jeweiligen Standort. Die Daten des gerade in Verwendung befindlichen Netzwerkes, welche in der Mobile IP gespeichert sind, werden an die Haupt-Adresse weitergeleitet. Dadurch wird ein direkter Daten-Austausch zwischen home adress und care-of-address möglich. Die statische Haupt-Adresse wickelt den Datenverkehr wie gewohnt ab, die empfangenen Pakete werden mittels Tunneling-Mechanismen an die mobile Adresse weitergeleitet (vgl. Stainov 177f.)

Vorteile:

Der unterbrechungsfreie Wechsel zwischen verschiedenen Netzwerken zählt zu den Hauptvorteilen von mobilen IP-Adressen. Darüber hinaus werden dank Mobile IP’s Zugriffsprobleme auf interne Netzwerke minimiert. Diese ergeben sich beispielsweise, wenn von unterwegs auf ein internes Netzwerk (siehe Abb. 2) zugegriffen werden soll, welches nur für bestimmte IP-Adressen zugänglich ist (vgl. Hessisches Telemedia Technologie Kompetenz-Center 2000: o.S.).

^{Abb. 2: Zugriff auf internen Server mittels Mobile IPv6}

Im Gegensatz zu seinem Vorgänger Mobile IPv4 zeichnet sich Mobile IPv6 unter anderem durch folgende Aspekte aus:

• Der Datenaustausch zwischen Home- und Care-Of-Adresse erfolgt nur nach vorheriger Authentifizierung, wodurch die Aufzeichnung der ein- und ausgehenden  Datenströme verhindert wird (vgl. El Jed 2003: 5f).
• Mobile IPv6 ist vollständig abwärtskompatibel zu Mobile IPv4, wodurch Performance-Probleme beim Protokoll-Wechsel umgangen werden (vgl. ebd.).
• Mobile IPv6 weist eine hoch-effiziente, besonders schlanke Protokoll-Struktur auf, weshalb es sich besonders für zeitsensibler Datenströme (zB Video-Streams) eignet (Perkins, Johnson 1996: 36).
• Durch die schlanke Struktur des Protokolls verringert sich nicht nur der Traffic zwischen Empfänger und Absender, es sinkt auch der administrative Verwaltungsaufwand (vgl. ebd.).

Nachteile:

Neben den genannten Vorteilen wirft Mobile IPv6 auch einige Probleme auf:

• Da die Kommunikation immer über die Home-Adresse abgewickelt wird, entsteht ein ineffizientes Dreiecks-Routing (vgl. El Jed 2003: 5f).
• Verbietet das Gast-Netzwerk den Datenversend über eine fremde IP-Adresse, müssen die Pakete zurück an die Home-Adresse gesendet werden (siehe Abb. 3), wodurch das Datenaufkommen steigt (vgl. ebd.).
• Beim Tunneln der Pakete zwischen Home- und Care-of-Adresse entstehen Daten, welche an die Empfänger-Adresse weiterversendet werden. Derartige Redundanzen wirken sich negativ auf die Netzauslastung aus (vgl. ebd.).
• Findet keine Authentifizierung zwischen Home- und Care-of-Adresse statt, entstehen Angriffsflächen für Hacker, die in das interne Home-Netzwerk eindringen können (vgl. Perkins, Johnson 1996: 29).

^{Abb 3: Paketversand über Home-Adresse}

Ausblick:

Die Adaptierung von Mobile IPv6 als neues Mobilitäts-Protokoll hat sich in den letzten Jahren nur langsam vollzogen. Durch die zunehmende Verbreitung von mobilen Endgeräten ist jedoch davon auszugehen, dass sich Mobile IPv6 in den nächsten Jahren als Standard implementiert wird (vgl. SANS 2003: 7). Zu den Herausforderungen zählt in diesem Zusammenhang die Integration von Mobile IPv6 in Smartphones oder Autos. Sollte dies gelingen, eröffnen sich zahlreiche revolutionäre Möglichkeiten, beispielsweise die Vernetzung von Autos mit zentralisierten Sicherheitssystemen, Pannenassistenten und ähnlichem. Wie schnell sich der damit einhergehende Wechsel zum Internet der Zukunft vollzieht, hängt allerdings maßgeblich von der Adaption durch den Konsumenten ab (vgl. Loshin 298f).

Literatur:

• Badach, Anatol/Hoffmann, Erwin (2007): Technik der IP-Netze. Funktionsweise, Protokolle und Dienste. München: Carl Hanser.
• El Jed, Karim (2003): Mobile IPv6: Mobilität im zukünftigen Internet. Unveröffentlichte Seminararbeit, Universität Braunschweig. Online unter http://svn.ibr.cs.tu-bs.de/courses/ws0203/skm-svs/articles/jed_mobileipv6.pdf (31.03.2011).
• Hessisches Telemedia Technologie Kompetenz-Center (2000): Wirklich mobil mit Mobile IP. Online unter http://www.uni-protokolle.de/nachrichten/id/62079/ (31.03.2011).
• Loshin, Peter (2003): IPv6. Theory, Protocol, and Practice. Massachusetts: Morgan Kaufmann publications.
• Perkins, Charles/Johnson, David (1996): Mobility Support in IPv6. In: Proceedings oft he 2nd annual international conference on Mobile computing and networking. New York: ACM, 27-37.
• SANS Institute (2003): Mobile IPv6. Online unter http://www.sans.org/reading_room/whitepapers/protocols/mobile-ipv6_913 (31.03.2011).
• Stainov, Rumen (1997): IPnG. Das Internet-Protokoll der nächsten Generation. Bonn u.a.: Thomson Publishing.
• Wiese, Herbert (2002): Das neue Internetprotokoll IPv6. Mobilität, Sicherheit, unbeschränkter Adressraum und einfaches Management. München, Wien: Carl Hanser Verlag.