Иво Салмре - Программирование мобильных устройств на платформе .NET Compact Framework

Тот факт, что значительная часть работы при обмене данными с использованием мобильных устройств сосредотачивается на мобильном устройстве, инициирующем сеанс связи с сервером, не является случайным. После установления соединения с сервером не составляет труда отправить данные на сервер или получить данные с сервера. В большинстве случае при связи с серверами используются такие абстракции, как сокеты или HTTP, построенные поверх протоколов Internet TCP/IP. В случае связи с использованием протоколов TCP/IP каждое устройство в сети имеет собственный IР-адрес. IP-адрес весьма напоминает телефонный номер, однако есть одна трудность, состоящая в том, что некоторые IP-адреса являются постоянными, другие — существуют длительное время, но есть и такие, срок действия которых весьма незначителен. Осознание непостоянства некоторых IP-адресов необходимо для понимания того, какие коммуникационные модели приемлемы для практического применения на мобильных устройствах, а какие — неприемлемы.

IР-адреса Internet-серверов изменяются редко. Кроме того, существуют механизмы поиска IP адресов по дружественным именам URL. Самой популярной службой поиска имен в Internet является DNS, название которой — это аббревиатура от Domain Naming System (система именования доменов); эта служба транслирует дружественные имена, например, www.microsoft.com или www.yahoo.com, в IР-адреса. DNS-серверы поддерживают реплицируемые базы данных, которые преобразуют имена в IР-адреса. Это работает хорошо, поскольку IP-адреса серверов изменяются редко.

Аналогичным образом все это работает и в пределах интрасетей. Имя сервера, настольного компьютера или лэптопа регистрируется и связывается с IP-адресом. Иногда эти адреса являются фиксированными, но обычно внутренние адреса назначаются компьютерам так называемыми DHCP-серверами. Аббревиатура DHCP происходит от Dynamic Host Configuration Protocol — протокол динамической конфигурации хоста, и, как нетрудно догадаться, роль DHCP-сервера заключаются в присвоении IР-адресов тем компьютерам-клиентам, которые это запрашивают. Опять-таки, предполагается. что эти IP-адреса изменяются не очень часто. Сервер, часто изменяющий свой IP-адрес, будет дополнительно нагружать сеть, поскольку этот адрес будет требовать постоянного обновления и вынуждать клиентские компьютеры к проведению поиска. Частое появление и исчезновение в сети устройств, вызванное их непрерывным перемещением между различными участками сети или частым включением и отключением, также будет приводить к частой смене их IР-адресов.

Если сфера использования мобильного устройства ограничивается сетью определенной топологии (например, одной корпоративной сетью), то все проблемы, связанные с его адресацией, можно преодолеть сравнительно легко. В этом случае можно поступить двояким образом: 1) ограничиться назначением мобильному устройству фиксированного IP адреса, что было бы самым простым, но при этом наименее гибким решением, или 2) создать пользовательский сервер отображения адресов, вызываемый устройствами для регистрации своих IP-адресов всякий раз, когда они изменяются; остальные устройства могут запрашивать у этого сервера адрес любого конкретного устройства.

Для устройств, которые могут мигрировать между различными сетями, проблема значительно усложняется. Статические IP-адреса использовать нельзя, поскольку они должны быть разрешены действующей сетью, но любой заданный адрес, который хотело бы использовать устройство, уже мог быть до этого назначен или зарезервирован в данной сети. При наличии прокси-серверов, трансляторов сетевых адресов (Network Address Translators — NAT) или брандмауэров (firewalls) возникают дополнительные проблемы. Прокси-серверы, NAT и брандмауэры разрешают лишь определенные виды исходящих запросов и передают ответы на них тем вычислительным устройствам, которыми эти запросы были направлены; поступления же нежелательных запросов на устройства, находящиеся внутри сети, они, как правило, не допускают. Находящиеся внутри сети устройства, которые посылают запросы серверу, не обязаны знать ничего об этих тонкостях, но о них должно быть известно любой стороне, пытающейся получить доступ к устройству извне сети.

Результатом всего вышеизложенного является то, что для мигрирующих мобильных устройств передача запросов другим устройствам весьма затрудняется; универсальной модели, которая могла бы удовлетворительно справиться с этой задачей, не существует. Вследствие этого возникает определенная асимметрия; получается так, что посылка запросов устройствами осуществляется гораздо проще, чем посылка запросов устройствам.

Ответ таков: "В перспективе — возможно", однако, как сказал известный экономист Мейнард Кинис (Maynard Keyneys): "В делах повседневных перспектива — плохой советчик. В перспективе нас всех ожидает смерть". Пройдет немало лет, пока IPv6 прочно утвердится в мире, но в любом случае такие компоненты сетевой безопасности, как брандмауэры, просуществуют еще очень долго. Как следствие, адресовать серверы по- прежнему будет проще, чем мобильные устройства. Для адресации мобильных устройств, непрерывно мигрирующих между различными сетевыми топологиями, будут требоваться специальные механизмы.

В некоторых случаях полезно иметь возможность принудительной перекачки информации на мобильное устройство. Как ранее уже отмечалось, в случае стационарных пользовательских сетевых топологий это не составляет особого труда; мобильное устройство может иметь фиксированный или специальным образом зарегистрированный IP-адрес, так что ему остается только открыть сокет и дожидаться поступления запросов. Для универсальных мобильных устройств, мигрирующих между различными сетями, это представляет определенные трудности. Имеется несколько путей преодоления этих проблем:

■ Мобильные телефоны могут использовать механизм SMS-сообщений. Большинство современных мобильных телефонов поддерживают широко популярный механизм сообщений SMS (Short Message Service), который очень хорошо приспособлен для передачи коротких потоков данных на устройства. Служба SMS предлагает удобную универсальную схему адресации — телефонный номер устройства. Как правило, SMS-сообщения являются текстовыми и предназначаются для прочтения пользователем, но это не исчерпывает всего круга их возможных применений. Поскольку длина SMS-сообщений ограничена примерно 160 символами, неплохой моделью, позволяющей использовать SMS-сообщения для закачки информации на устройства, является так называемая "двухтактная" ("push to pull") модель; прибытие определенного SMS-сообщения запускает локальное приложение, осуществляющее доступ к серверу и загрузку большего объема информации.