第7章移动IP技术、移动互联网(最新版-修订)
102页1、,7.1 移动IP的基本概念,移动IP问题的提出 随着移动通信技术的广泛应用,人们希望通过笔记本计算机、手机或其它移动设备,在移动的任何地方、任何时间都能够方便地访问Internet。 移动结点是指从一个链路移动到另一个链路、或一个网络移动到另一个网络的主机或路由器。移动IP称为 Mobile IP。 当移动结点在不同的网络或在不同的传输介质之间移动时,随着接入位置的变化,接入点会不断改变。最初分配给它的IP地址已经不能表示出它目前所在的网络位置,如果使用原来的IP地址,那么路由选择算法已经不能够为移动结点提供正确的路由服务,因此需要考虑新的网络层处理方法。 (注:这里指的是移动互联网支持的单个终端的移动,叫移动IP。当支持小、中规模的运动子网的移动时,如运动中的军队、火车、汽车等主体上的子网在Internet中也进行移动时,称为移动网络, 简称NEMO(Network Mobility),IETF提出的RFC 3963专门解决此类问题。本章讨论前者,即移动IP,后者不在本章讨论范围内),要解决移动路由,用什么方法?,法1:每一次改变接入点时也随着改变IP地址 传统的路由算法不能保持通
2、信的连续性 移动结点IP地址不断在变化,将导致移动结点无法与 其它用户主机通信 法2:接入点改变时 IP地址不变 每次在整个Internet中加入到该主机的特定主机路由, 路由表将急剧膨胀 传统的路由算法处理该主机特定地址的负荷将大大增 加路由器的负载 要寻找一种新的机制来解决主机在不同网络间移动的问题!,移动 IPv4 的研究,1992年:IETF成立移动IP工作组(IP Routing for Wireless /Mobile Hosts),并在开始制定移动 IPv4 的标准草案 文档主要包括: RFC 2002(定义了移动IPv4协议) RFC 1701、2003与2004(定义了移动 IPv4 中的 3 种 隧道技术) RFC 2005(定义了移动IPv4的应用) RFC 2006(定义了移动IPv4的管理信息库 MIB) 1996年6月:IESG通过了移动IP标准草案 1996年11月:公布了建议标准,移动 IP 的设计目标,移动结点在改变接入点时,无论是在不同的网络之间,或者是在不同的链路之间移动时,都不必改变其IP地址,可以在移动过程中保持已有通信的连续性。 在网络层需要
3、提供支持移动功能 网络层协议要支持移动结点IP分组转发,移动 IP 协议应能满足的基本要求,移动节点在改变接入点之后应能继续与其他节点通信 移动节点只要与接入点连接就能用原来的IP地址通信 移动节点应该能与不具有移动IP功能的其他节点通信 移动节点不应该比其他节点的安全性差 考虑到移动结点通常是使用无线方式接入,涉及无线信道带宽、误码率与电池供电等因素,应尽量简化协议,减少协议开销,提高协议效率。,移动 IP 协议的基本特征,作为网络层的一种协议,移动IP应具备以下特征: 移动 IP 要与现有的 Internet 协议兼容; 移动 IP 协议与底层所采用的物理层协议类型无关; 移动 IP 协议对传输层及以上的高层协议是透明的; 移动 IP 协议应该具有良好的可扩展性、可靠性和安全性。,移动 IP 结构示意图,简化后为:,移动IP的四个功能实体,移动结点(mobile node, MN) 家乡代理(home agent, HA) 外地代理(foreign agent, FA) 通信对端 (correspondent node, CN),移动IP基本术语,家乡地址(home address
4、) 转交地址(care-of address, CoA) 家乡网络(home network) 家乡链路(home link) 外地链路(foreign link) 移动绑定(mobility binding) 隧 道(tunnel),移动IPv4基本工作过程,代理发现(agent discovery), 得到CoA 注册(registration), 使HA进行移动绑定 数据分组路由(packet routing)传输 注销(de-registration), HA撤销移动绑定,1、代理发现,2、注册,3、分组路由,进行通信,移动结点在外地网络上接收单播分组:,移动结点在外地网络上发送单播分组,或:,多播数据分组的路由,移动结点接收多播数据分组:,或:,移动结点发送多播数据分组,或:,移动IPv4中移动结点和通信对端的基本操作,注册后,通信对端向移动结点发送数据分组时,前面方法为间接路由,走了一个三角,可以进一步改进为直接路由方法,通信过程进行中,若一个外地网络中的移动结点又移动到另一个新的外地网络时 通过锚FA,移动IP协议研究需要进一步解决的问题,移动IP协议的安全问题: 从物理
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