移动互联网概论 教学课件 ppt 作者 罗文 第二章
113页1、第2章 移动互联网技术 危光辉,随着网络技术和无线通信设备的迅速发展,人们迫切希望能随时随地从Internet上获取信息。针对这种情况,Internet工程任务组 (IETF)于1996年开始制定支持移动Internet的技术标准:移动IPv6,即MIPv6( Mobile IPv6,RFC3775)和相关标准。包括: MIPv6的快速切换:FMIPv6(RFC4068);层次移动IPv6的移动性管理:HMIPv6(RFC4140)和网络移动性:NEMO(RFC3963)。这些标准现在已经出台,下一代移动通信的核心网是基于IP分组交换的,而且移动通信技术和互联网技术的发展呈现出相互融合的趋势,故在下一代移动通信系统中,可以较为容易地引入移动互联网技术,移动互联网技术必将得到广泛应用。,2.1 移动互联网协议,移动性是互联网发展方向之一,移动互联网的基础协议能支持单一无线终端的移动和漫游功能,但这种基础协议并不完善,在处理终端切换时,存在较大时延且需要较大传输开销,此外它不支持子网的移动性。移动互联网的扩展协议能较好解决上述问题。 本节首先介绍移动互联网的基础协议MIPv6工作原理,然后
2、介绍能提高移动互联网工作性能的扩展协议FMIPv6以及层次移动IPv6的移动性管理:HMIPv6。,传统IP技术的主机不论是有线接入还是无线接入,基本上都是固定不动的,或者只能在一个子网范围内小规模移动。在通信期间,它们的IP地址和端口号保持不变。而移动IP主机在通信期间可能需要在不同子网间移动,当移动到新的子网时,如果不改变其IP地址,就不能接入这个新的子网,但为了接入新的子网而改变其IP地址,那么先前的通信将会中断。 移动互联网技术是在Internet上提供移动功能的网络层方案,它可以使移动节点用一个永久的地址与互联网中的任何主机通信,并且在切换子网时不中断正在进行的通信。达到的效果如图2-1所示。,2.1.1 移动互联网的基础协议(MIPv6),近年来,随着移动通信和网络技术的迅猛发展,使传统互联网和移动互联网技术逐渐在走向融合,而基于IPv4的移动IPv4(MIPv4)技术在实际应用中越来越暴露出其不足之处,因而IETF制定了下一代网络协议IPv6,从本质上解决了地址问题,而移动IPv6(MIPv6)作为IPv6协议不可分割的一部分,通过对IPv6协议的添加和修改,基本解决了M
3、IPv4的“三角路由”问题。,1新增的lPv6扩展头 1)家乡地址选项 MIPv6定义了一个新的家乡地址选项,该选项包含在IPv6的目的地选项扩展头中,用在离开家乡的移动节点所发送的分组中通告接受者移动节点的家乡地址。 2)移动扩展报头 移动扩展头是一个新定义的扩展头。移动节点、通信节点、和家乡代理使用移动扩展头来携带那些用于注册、建立绑定的消息。移动扩展头可以携带的消息有:家乡测试初始、转交测试初始,家乡测试、转交测试等4个消息,用于返网路径可达过程;绑定更新消息,用于移动节点通知通信节点或者家乡代理它当前获得的转交地址;绑定确认消息,用于对移动节点发出的绑定更新进行确认:绑定刷新请求消息,用于请求移动节点发送新的绑定,当生存期接近过期时使用;绑定错误消息,通信节点使用它来通知和移动性相关的错误,3)第二类路由头 MIPv6定义的第二类路由头是一个新的路由头类型。通信节点使用第二类路由头直接发送分组到移动节点,把移动节点的转交地址放在IPv6报头的目的地址字段中,而把移动节点的家乡地址放在第二类路由头中。当分组到达移动节点时,移动节点从第二类路由头中提取出家乡地址,作为这个分组的最终
4、目的地址。,2新增加的ICMPv6报文 新增加的ICMPv6报文包括: 1)家乡代理地址发现应答 家乡代理用家乡代理地址发现应答报文来回应家乡代理地址发现请求报文,并在此报文中给出移动节点家乡链路上作为家乡代理的路由器的列表。 2)家乡代理发现请求 移动节点使用该报文来启动家乡代理地址的动态发现过程,在网络上离移动节点最近的家乡代理会接收到这个请求报文。,3)移动前缀广播 当移动节点离开家乡链路时,家乡代理发送移动前缀广播消息,用于通知移动节点家乡链路的前缀信息 4)移动前缀请求 当移动节点离开家乡时,发送移动前缀请求消息给其家乡代理。消息的日的是从家乡代理请求移动前缀通告,使移动节点收集关于它的家乡网络的前缀信息。,3对邻居发现协议的修改 1)路由器通告消息 增加了一个指示发送者是否是本链路上家乡代理的标志位H。 2)路由器通告消息中的前缀信息选项 为了使家乡代理知道本链路上所有其他家乡代理的地址,从而建立家乡代理地址发现机制所需的家乡代理列表,使移动节点可以给它以前转交地址所在链路的路由器发送绑定更新消息,从而建立从旧转交地址到新转交地址的转发路径,这时MIPv6需要知道路由器的全
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