移动通信论文集-移IP技术研究.doc

移动IP技术研究 [摘 要]为了满足移动计算机用户对Internet移动接入需求的急剧增长，IETF设计了移动IP协议。本文介绍了移动IP的基本特点和工作原理，并提出了当前存在的问题。 [关键词]移动IP；归属代理；外区代理；隧道技术 1 移动IP出现的背景 ——随着Internet的飞速发展和移动计算机日益广泛的应用，推动了对移动计算机无线接入的研究，即移动Internet的研究。象其它台式机用户一样，移动计算机用户希望接入同样的网络，共享资源和服务，而不局限于某一固定区域。且当它移动时，也能方便地断开原来的连接，并建立新的连接。IETF（Internet工程任务组）为了迎合这种需求，制定了移动IP协议，从而使Internet上的移动接入成为可能。 ——目前IETF正在开发一套用于移动IP的技术规范，这主要是： ——RFC2002（IP移动性支持）、RFC2003（IP内的IP封装）、RFC2004（IP内的最小封装）、RFC2290（用于PPP IPCP的移动IVv4配置选项）。 ——传统IP技术的主机使用固定的IP地址和TCP（传统控制协议）端口进行相互通信。在通信期间，它们的IP地址和ICP端口号必须保持不变，否则IP主机之间的通信将无法继续。而移动IP主机在通信期间可能需要在网络上移动，它的IP地址也许会经常发生变化。若采用传统方式，IP地址的变化会导致通信中断。为解决这一问题，移动IP技术引用了处理蜂窝移动电话呼叫的原理，使移动节点采用固定不变的IP地址，一次登录即可实现在任意位置上保持与IP主机的单一链路层连接，使通信持续进行。移动IP网络结构示于图1。 2 与移动IP技术相关的重要术语及工作原理 ——（1）重要术语 ——.归属代理（Home Agent） ——一个在移动节点归属网上的路由器，它至少有一个接口在归属网上，当移动节点离开归属网时，它通过“IP通道（IP Tunnel）”把数据包传给移动节点，并且负责维护移动节点的当前位置信息。 ——.外区代理（Foreign Agent） ——移动节点当前所在网络上的路由器，它向已登记的移动节点提供选路服务。当使用外区代理转交地址时，外区代理负责解除原始数据包的隧道封装，取出原始数据包，并将其转发到该移动节点。对于那些由移动节点发出的数据包而言，外区代理可作为已登记的移动节点的缺省路由器使用。 ——.归属地址（Home Address） ——这是用来识别端到端连接的静态地址，也是移动节点与归属网连接时使用的地址。不管移动节点连至网络何处，其归属地址保持不变。 ——.转交地址（Care of Address） ——转交地址即隧道终点地址。它可能是外区代理转交地址，也可能是驻留本地的转交地址。外区代表转交地址是外区代理的一个地址，移动节点利用它进行登记。在这种地址模式中，外区代理就是隧道的终点，它接收隧道数据包，解除数据包的隧道封装，然后将原始数据包发到移动节点。由于这种地址模式可使很多移动节点共享同一个转交地址，而且不对有限的IPv4地址空间提出不必要的要求。所以这种地址模式被优先使用。驻留本地的转交地址是一个临时分配给移动节点的地址。它由外部获得（如通过DHCP），移动节点将其与自身的一个网络接口相关联。当使用这种地址模式时，移动节点自身就是隧道的终点，执行解除隧道功能，取出原始数据包。一个驻留本地的转交地址仅能被一个移动节点使用。转交地址是仅供数据包选路使用的动态地址，也是移动节点与外区网连接时使用的临时地址。每当移动节点接入到一个新的网络，转交地址就发生变化。 ——.位置登记（Registration） ——移动节点必须将其位置信息向其归属代理进行登记，以便被找到。在移动IP技术中，依不同的网络连接方式，有两种不同的登记规程。一种是通过外区代理进行登记。即移动节点向外区代理发送登记请求报文，外区代理接收并处理登记请求报文，然后将报文中继到移动节点的归属代理；归属代理处理完登记请求报文后向外区代理发送登记答复报文（接受或拒绝登记请求），外区代理处理登记答复报文，并将其转发到移动节点。另一种是直接向归属代理进行登记，即移动节点向其归属代理发送登记请求报文，归属代理处理后向移动节点发送登记答复报文（接受或拒绝登记请求）。登记请求和登记答复报文使用用户数据报协议（UDP）进行传送。当移动节点收到来自其归属代理的代理通告报文时，它可判断其已返口到归属网络。此时，移动节点应向归属代理撤销登记。在撤销登记之前，移动节点应配置适用于其归属网络的路由表。 ——.代理发现（Agent Discoery） ——为了随时随地与其他节点进行通信，移动节点必须首先找到一个移动代理。移动IP定义了两种发现移动代理的方法：一是被动发现，即移动节点等待本地移动代理周期性地广播代理通