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1、04 無線區域網路中動態網域名稱服 務系統的研製 (10049),TANET2003,1,大綱,前言與研究動機 研究目的 相關研究 WDDNS系統 實作與結果 結論,TANET2003,2,無線區域網路中動態網域名稱服務系統的研製,前言與研究動機（一）,研究動機一： 在新世代的行動網際網路(Mobile Internet)，網路系統最大的挑戰是必須因應使用者頻繁的移動性(Mobility) 如何讓執行中的應用程式不斷線 當行動使用者移動到不同的網域時 作用中的設備在換手(handoff)後的相關組態，必須適時地被修正,TANET2003,3,無線區域網路中動態網域名稱服務系統的研製,前言與研究
2、動機（二）,研究動機二： 然而一個用戶攜帶行動設備含有會變動的IP，雖然可以正確的上網 但網路上的其他用戶卻很困難甚至無法得知其目前所在的網域位址(current IP) 以至於無法主動與之呼叫連線，這將損傷行動設備在任何時間、任何地點都能提供服務的能力,TANET2003,4,無線區域網路中動態網域名稱服務系統的研製,前言與研究動機（三）,研究動機（三）： 動態網域名稱伺服系統(DDNS， Dynamic Domain Name System ) 結合了DNS和DHCP的能力 對自動取得的變動IP可以擁有固定的網域機器名稱與之對應。 已有許多組織或廠商提供DDNS的服務 但，無線網路系統的卻
3、少有被提出或討論過,ADSLDNS、DNS2GO、NO-IP、DynDNS,TANET2003,5,無線區域網路中動態網域名稱服務系統的研製,研究目的,設計並實作出一個無線動態網域名稱服務系統(WDDNS，Wirless DDNS，DDNS for wireless Network（ LANs ）) 如何將DDNS的功能推展到 Wireless Network 如何讓動態變化的IP與固定不變的名稱取得對應 如何去處理較特別的私用(private) IP的對應問題 如何讓每一個行動設備能自由地漫遊於無線系統涵蓋的範圍內還能享有唯一的固定名稱 如何在無線與有線的整合系統中能順暢地彼此呼叫,TANE
4、T2003,6,無線區域網路中動態網域名稱服務系統的研製,相關研究,IEEE 802.11 WLAN (Wireless LAN 無線區域網路) 網域名稱系統 (Domain Name System ,DNS) DHCP 動態網域名稱系統(Dynamic DNS) NAT private IP IP分享器 IPv6 Mobile IP 行動管理(Mobility Management) 漫遊管理,TANET2003,7,無線區域網路中動態網域名稱服務系統的研製,相關研究 IEEE 802.11 WLAN,在無線上網擴展了Internet的使用範圍（視野） 方便 適用於不易佈線之處 Wirele
5、ss LAN 無線區域網路 與傳統（IEEE 802.3）的有線上網和習慣最為相近，因為其packet format 一樣 IEEE 802.3 bus ethernet IEEE 802.5 token ring,IEEE 802.11a IEEE 802.11b IEEE 802.11g 三者有何區別？,TANET2003,8,無線區域網路中動態網域名稱服務系統的研製,相關研究DNS,TANET2003,9,無線區域網路中動態網域名稱服務系統的研製,相關研究DHCP,動態主機組態通訊協定（ Dynamic Host Configuration Protocol， DHCP ） 由於IP位址
6、個數不夠用,利用動態網際網路協定（Dynamic IP Protocol ）,可使得網路設備自動取得IP配給 利用DHCP機動地分配IP給上網的電腦 網際網路服務提供廠商 (ISPs) 只擁有有限的IP位址 分配IP的方式大多採用動態配給 (由DHCP Server配置) 並非所有的人都會在同一時間上線，系統只要將IP指定給目前上線的使用者即可,TANET2003,10,無線區域網路中動態網域名稱服務系統的研製,相關研究DDNS,動態網域名稱系統(DDNS) Dynamic DNS 傳統的DNS系統只能將網址對應固定不變的IP，無法來對應動態IP，於是DDNS (Dynamic Domain
7、Name System) 的服務便因而產生。 則結合了DNS和DHCP的能力，對自動取得的變動IP可以擁有固定的網域機器名稱與之對應 但，沒有提供NAT轉換，亦即只轉換真實IP,TANET2003,11,無線區域網路中動態網域名稱服務系統的研製,相關研究NAT,網路位址轉換器 (Network Address Translation, NAT) 功能：將private IP（私人或稱虛擬IP）轉換成真實IP 目的：讓許多機器可以共享一實體IP （真實或稱公用IP） 能將進入NAT的真實IP連線需求轉遞到私用網路內的特定機器 大多數的NAT實作都具有埠轉遞(port forwarding)的功能
8、 有一些限制: NAT上的某個埠號(port number)只能由私用網路上的一台機器來擁有對應 舉例： 我們可以建立一個mail server和一個FTP server分屬於私用網路下的兩台不同機器 但卻不能建立兩個FTP servers同時分屬於私用網路下的兩台不同機器 這對提供相同服務的行動設備是不適宜的，特別是我們想用固定名稱提供無線用戶彼此呼叫。,TANET2003,12,無線區域網路中動態網域名稱服務系統的研製,相關研究 private IP,private IP（私人或稱虛擬IP） 利用網路上無法路由的位址空間（RFC1918）,共有幾個IP?,1 x 224,16 x 216,
9、256 x 28,TANET2003,13,無線區域網路中動態網域名稱服務系統的研製,相關研究 IP分享器,IP分享器： 具有DHCP與NAT功能的HUB,TANET2003,14,無線區域網路中動態網域名稱服務系統的研製,相關研究IPv6,IP 現在所用的定址方式為IPv4 32bit 例：163.21.78.22每一部份各佔8bit IPv6 IPv6 ：新版本，可用到128 bit Tunneling: 是種能夠讓某個網路透過其他網路連結來傳送本身資料的技術 原理：將網路通訊協定封裝到另一個網路的封包當中 舉例來說: 微軟的 PPTP 技術能夠讓公司透過虛擬私人網路(virtual pr
10、ivate network (VPN)來存取網際網路資源 將本身的通訊協定封裝到網際網路的 TCP/IP封包當中 例如: IPV6當成data , 以IPV4格式傳送,TANET2003,15,無線區域網路中動態網域名稱服務系統的研製,相關研究 Mobile IP,Mobile IP 可以支援Mobile設備的IP 使用者除了可以使用同一個IP位址連接上任何一個IP網路 而且當使用者由某一個IP網路移動到另一個IP網路時，使用中的連線不會被要求中斷後重新建立 Mobile IP 提供了類似蜂巢電話網路中HLR（home location register）和VLR（visitor locati
11、on register ）的架構，達成漫遊(Roaming)功能,TANET2003,16,無線區域網路中動態網域名稱服務系統的研製,相關研究 Mobile IP的架構,在Mobile IP的架構： 網路被一分為二 一個是Mobile IP用戶端原本登記的網路，稱為主網路(Home Network) 另一個則是稱為漫遊網路(Foreign Network) 每個Mobile IP用戶端都擁有兩個IP位址： 主網路位址(Home Address): 是一靜態、永久的IP位址 漫遊網路位址(Care-of Address): 是一動態、暫時的位址，隨著用戶端在進入其它網路時會有所改變 目前Mobi
12、le IP協定制訂的工作是由IETF中的Wireless/Mobile Host工作小組在負責 有鑑於無線上網的快速發展，新版本的IP協定IPv6，就加入了Mobile IP的功能 實務上Mobile IP技術尚未普及,TANET2003,17,無線區域網路中動態網域名稱服務系統的研製,相關研究行動管理,行動管理(Mobility Management) 有線與無線網路最大的差異設備會移動 行動用戶移動到不同的網域時（subnet），換手(handoff) ，相關組態必須適時且正確地被修正。 Intra handoff：在同一個Domain（網段），換基地台。 Inter handoff：跨另
13、一個Domain（網段），換基地台。 mobile（行動）與portable（可攜性的）二者有何不同? mobile：設備移動時還可以運作 portable ：設備移動時不運作,TANET2003,18,無線區域網路中動態網域名稱服務系統的研製,相關研究漫遊管理,漫遊管理(Roaming Management) 在無線網路的環境下，行動設備經常會在不同的無線領域服務範圍間遊走，使得行動設備具有漫遊的能力。 漫遊管理包括兩項主要的作業 第一項作業為：註冊(registration) 與位置追蹤(location tracking) 註冊是行動設備將自己的位置通知網路系統 而位置追蹤是指網路系統試
14、著找出行動設備的位置 在個人通訊系統(PCS)的相關標準中，透過網路系統資料庫紀錄用戶的HLR(home location register)和VLR(visitor location register)達成漫遊管理。 第二項作業為： Connection management（連線管理）,TANET2003,19,無線區域網路中動態網域名稱服務系統的研製,系統目標： 將利用DHCP讓網路設備可以自動取得私用IP的配給 並採用DDNS的精神使得自動取得的私用IP可以擁有固定式的網域機器名稱 藉以將DDNS的服務功能延伸至無線區域網路的環境 因為使用到私用IP，為了存取Internet的服務，則
15、位址轉換(NAT)的工作不能避免,WDDNS系統,TANET2003,20,無線區域網路中動態網域名稱服務系統的研製,採用Client-Server的系統架構 以Socket 訊息傳遞方式 透過UDP通訊協定來傳輸控制資訊，用以解決名稱與IP對應的問題 用戶端程式(Client program) 根據所在領域動態取得合用的IP(即使跨過不同無線領域，經過無線基地台換手之後)，並自動進行網域名稱的註冊 伺服端系統(Server system) 負責追蹤修正用戶端的相關連線資訊 系統設計必須達到 動態地配置IP給經過授權的用戶 在行動設備漫遊的同時仍可保證改變後的IP與網域名稱正確對應 且無須使用
16、者的介入,WDDNS系統架構,TANET2003,21,無線區域網路中動態網域名稱服務系統的研製,WDDNS系統 UDP協定,UDP （User Datagram Protocol）,TCP/IP Model,TANET2003,22,無線區域網路中動態網域名稱服務系統的研製,UDP 與 TCP 的比較,TANET2003,23,無線區域網路中動態網域名稱服務系統的研製,Why UDP?,原因一： NAT對位址做轉換並未包含封包的payload部分 若採用連線導向式的可靠型通訊協定，如TCP，其checksum的部分未被NAT重新計算，可能造成檢測傳送資訊的誤判 原因二： 傳送的資料主要用於查詢最新的IP位址, 所以我們希望可以快速查到即可,不希望網路太擁塞,TANET2003,24,無線區域網路中動態網域名稱服務系統的研製,WDDNS 運作流程圖,修正目前狀態,呼叫對方,建立通訊連線,TANET2003,25,無線區域網路中動態網域名稱服務系統的研製,WDDNS 運作流程圖說明（一）,代表行動設備B會將由DHCP/NAT server動態配給的IP註冊登錄於WDDNS伺服器的資
