第7章-移動IP技術(shù)

1、計算機網(wǎng)絡(luò)高級教程計算機網(wǎng)絡(luò)高級教程1計算機網(wǎng)絡(luò)高級教程計算機網(wǎng)絡(luò)高級教程2計算機網(wǎng)絡(luò)高級教程計算機網(wǎng)絡(luò)高級教程3 移動移動IP問題的提出問題的提出 Everything Everytime Everywhere計算機網(wǎng)絡(luò)高級教程計算機網(wǎng)絡(luò)高級教程4 為每一次改變接入點改變一次為每一次改變接入點改變一次IP地址地址 傳統(tǒng)的路由算法不能保持通信的連續(xù)性傳統(tǒng)的路由算法不能保持通信的連續(xù)性 路由表將急劇膨脹路由表將急劇膨脹 接入點改變接入點改變IP地址不變地址不變 傳統(tǒng)的路由算法處理特定的地址的負荷將傳統(tǒng)的路由算法處理特定的地址的負荷將 大大增加路由器的負載大大增加路由器的負載計算機網(wǎng)絡(luò)高級教程計算

2、機網(wǎng)絡(luò)高級教程5 1992年：年：IETF成立移動成立移動IP工作組（工作組（IP Routing for Wireless/Mobile Hosts），并在開始制定移動），并在開始制定移動IPv4的標的標準草案準草案 文檔主要包括：文檔主要包括： RFC 2002（定義了移動（定義了移動IPv4協(xié)議）協(xié)議） RFC 1701、2003與與2004（定義了移動（定義了移動IPv4中的中的3種種 隧道技術(shù)）隧道技術(shù)） RFC 2005（定義了移動（定義了移動IPv4的應用）的應用） RFC 2006（定義了移動（定義了移動IPv4的管理信息庫的管理信息庫 MIB） 1996年年6月：月：IESG

3、通過了移動通過了移動IP標準草案標準草案 1996年年11月：公布了建議標準月：公布了建議標準計算機網(wǎng)絡(luò)高級教程計算機網(wǎng)絡(luò)高級教程6 移動結(jié)點在改變接入點時，無移動結(jié)點在改變接入點時，無論是在不同的網(wǎng)絡(luò)之間，或者是在論是在不同的網(wǎng)絡(luò)之間，或者是在不同的鏈路之間移動時，都不必改不同的鏈路之間移動時，都不必改變其變其IP地址，可以在移動過程中保地址，可以在移動過程中保持已有通信的連續(xù)性持已有通信的連續(xù)性 移動結(jié)點在不同網(wǎng)絡(luò)間移動的過程移動結(jié)點在不同網(wǎng)絡(luò)間移動的過程 中仍然能夠保持通信中仍然能夠保持通信 計算機網(wǎng)絡(luò)高級教程計算機網(wǎng)絡(luò)高級教程7 移動結(jié)點在改變網(wǎng)絡(luò)接入點之后仍然能夠與移動結(jié)點在改變網(wǎng)絡(luò)

4、接入點之后仍然能夠與Internet上上的其他結(jié)點的通信；的其他結(jié)點的通信； 移動結(jié)點無論連接到任何接入點，能夠使用原來的移動結(jié)點無論連接到任何接入點，能夠使用原來的IP地址進行通信；地址進行通信； 移動結(jié)點應該能夠與移動結(jié)點應該能夠與Internet上的其他不具備移動上的其他不具備移動IP功功能的結(jié)點通信，而不需要修改協(xié)議；能的結(jié)點通信，而不需要修改協(xié)議； 考慮到移動結(jié)點通常是使用無線方式接入，涉及無線考慮到移動結(jié)點通常是使用無線方式接入，涉及無線信道帶寬、誤碼率與電池供電等因素，應盡量簡化協(xié)信道帶寬、誤碼率與電池供電等因素，應盡量簡化協(xié)議，減少協(xié)議開銷，提高協(xié)議效率；議，減少協(xié)議開銷，提高

5、協(xié)議效率； 移動結(jié)點不應該比移動結(jié)點不應該比Internet上的其他結(jié)點受到更大的安上的其他結(jié)點受到更大的安全威脅。全威脅。計算機網(wǎng)絡(luò)高級教程計算機網(wǎng)絡(luò)高級教程8 移動移動IP要與現(xiàn)有的要與現(xiàn)有的Internet協(xié)議兼容；協(xié)議兼容； 移動移動IP協(xié)議與底層所采用的物理層協(xié)議協(xié)議與底層所采用的物理層協(xié)議類型無關(guān)；類型無關(guān)； 移動移動IP協(xié)議對傳輸層及以上的高層協(xié)議協(xié)議對傳輸層及以上的高層協(xié)議是透明的；是透明的； 移動移動IP協(xié)議應該具有良好的可擴展性、協(xié)議應該具有良好的可擴展性、可靠性和安全性?？煽啃院桶踩浴?計算機網(wǎng)絡(luò)高級教程計算機網(wǎng)絡(luò)高級教程9 計算機網(wǎng)絡(luò)高級教程計算機網(wǎng)絡(luò)高級教程10 移

6、動結(jié)點（移動結(jié)點（mobile node） 家鄉(xiāng)代理（家鄉(xiāng)代理（home agent） 外地代理（外地代理（foreign agent） 通信對端通信對端 (correspondent node) 計算機網(wǎng)絡(luò)高級教程計算機網(wǎng)絡(luò)高級教程11 家鄉(xiāng)地址（家鄉(xiāng)地址（home address） 轉(zhuǎn)交地址（轉(zhuǎn)交地址（care-of address） 家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)（家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)（home network） 家鄉(xiāng)鏈路（家鄉(xiāng)鏈路（home link） 外地鏈路（外地鏈路（foreign link） 移動綁定（移動綁定（mobility binding） 隧隧 道（道（tunnel） 計算機網(wǎng)絡(luò)高級教程計算機網(wǎng)絡(luò)高級教

7、程12 代理發(fā)現(xiàn)（代理發(fā)現(xiàn)（agent discovery） 注注 銷（銷（deregistration） 計算機網(wǎng)絡(luò)高級教程計算機網(wǎng)絡(luò)高級教程13代理發(fā)現(xiàn)代理發(fā)現(xiàn)計算機網(wǎng)絡(luò)高級教程計算機網(wǎng)絡(luò)高級教程14計算機網(wǎng)絡(luò)高級教程計算機網(wǎng)絡(luò)高級教程15 移動結(jié)點在外地網(wǎng)絡(luò)上接收單播分組移動結(jié)點在外地網(wǎng)絡(luò)上接收單播分組 計算機網(wǎng)絡(luò)高級教程計算機網(wǎng)絡(luò)高級教程16 計算機網(wǎng)絡(luò)高級教程計算機網(wǎng)絡(luò)高級教程17 移動結(jié)點接收多播數(shù)據(jù)分組移動結(jié)點接收多播數(shù)據(jù)分組 計算機網(wǎng)絡(luò)高級教程計算機網(wǎng)絡(luò)高級教程18 計算機網(wǎng)絡(luò)高級教程計算機網(wǎng)絡(luò)高級教程19 計算機網(wǎng)絡(luò)高級教程計算機網(wǎng)絡(luò)高級教程20 從物理層與數(shù)據(jù)鏈路層角度看，

8、無線鏈路容易從物理層與數(shù)據(jù)鏈路層角度看，無線鏈路容易遭受竊聽、重放或其他攻擊；遭受竊聽、重放或其他攻擊； 從網(wǎng)絡(luò)層移動從網(wǎng)絡(luò)層移動IP協(xié)議角度看，代理發(fā)現(xiàn)機制很協(xié)議角度看，代理發(fā)現(xiàn)機制很容易遭到一個惡意結(jié)點攻擊，移動注冊機制很容易遭到一個惡意結(jié)點攻擊，移動注冊機制很容易受到拒絕服務攻擊與假冒攻擊；容易受到拒絕服務攻擊與假冒攻擊； 家鄉(xiāng)代理、外地代理與通信對端，以及代理發(fā)家鄉(xiāng)代理、外地代理與通信對端，以及代理發(fā)現(xiàn)、注冊與隧道機制都可能成為攻擊的目標。現(xiàn)、注冊與隧道機制都可能成為攻擊的目標。 計算機網(wǎng)絡(luò)高級教程計算機網(wǎng)絡(luò)高級教程21問題問題 移動結(jié)點在相鄰區(qū)域間的切換引起分組傳輸路徑的變移動結(jié)點在

9、相鄰區(qū)域間的切換引起分組傳輸路徑的變化，對通服務質(zhì)量會造成重要的影響；化，對通服務質(zhì)量會造成重要的影響； 移動結(jié)點轉(zhuǎn)交地址的變化，會引起傳輸路徑上的某些移動結(jié)點轉(zhuǎn)交地址的變化，會引起傳輸路徑上的某些結(jié)點不能滿足數(shù)據(jù)分組傳輸所需要的服務質(zhì)量要求；結(jié)點不能滿足數(shù)據(jù)分組傳輸所需要的服務質(zhì)量要求； 目前目前IP網(wǎng)絡(luò)提出的集成服務和區(qū)分服務機制不能適合網(wǎng)絡(luò)提出的集成服務和區(qū)分服務機制不能適合于移動環(huán)境；于移動環(huán)境； 移動移動IP服務質(zhì)量解決方案需要考慮切換期間通信連接服務質(zhì)量解決方案需要考慮切換期間通信連接的中斷時間，有效確定切換過程中原有路徑中的重建，的中斷時間，有效確定切換過程中原有路徑中的重建，切

10、換完成后要能夠及時釋放原有路徑上的服務質(zhì)量狀切換完成后要能夠及時釋放原有路徑上的服務質(zhì)量狀態(tài)和己分配資源等因素；態(tài)和己分配資源等因素； 目前研究較多的解決方案都基于資源預留協(xié)議目前研究較多的解決方案都基于資源預留協(xié)議RSVP； 移動網(wǎng)絡(luò)服務質(zhì)量保證機制中服務質(zhì)量的協(xié)商機制是移動網(wǎng)絡(luò)服務質(zhì)量保證機制中服務質(zhì)量的協(xié)商機制是致關(guān)重要的。致關(guān)重要的。計算機網(wǎng)絡(luò)高級教程計算機網(wǎng)絡(luò)高級教程22 IPv6對移動結(jié)點的支持對移動結(jié)點的支持： IPv6的結(jié)點自動配置功能使得結(jié)點在的結(jié)點自動配置功能使得結(jié)點在改變網(wǎng)絡(luò)接入點之后，能夠保持網(wǎng)絡(luò)改變網(wǎng)絡(luò)接入點之后，能夠保持網(wǎng)絡(luò)連接；連接； IPv6協(xié)議的移動選項可以放

11、在擴展報協(xié)議的移動選項可以放在擴展報頭之中。頭之中。計算機網(wǎng)絡(luò)高級教程計算機網(wǎng)絡(luò)高級教程23 移動移動IPv6協(xié)議中沒有協(xié)議中沒有“外地代理外地代理”的概念，只定義了的概念，只定義了一種一種“轉(zhuǎn)交地址轉(zhuǎn)交地址” ； 移動移動IPv6允許通信對端發(fā)出的數(shù)據(jù)分組可以不經(jīng)過家允許通信對端發(fā)出的數(shù)據(jù)分組可以不經(jīng)過家鄉(xiāng)代理，而直接路由到移動結(jié)點鄉(xiāng)代理，而直接路由到移動結(jié)點 ； 移動移動IPv6中的移動檢測可以實現(xiàn)對移動結(jié)點和默認路中的移動檢測可以實現(xiàn)對移動結(jié)點和默認路由器之間的雙向通信的認證由器之間的雙向通信的認證 ； 移動移動IPv6家鄉(xiāng)代理截取發(fā)往離開家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)的移動結(jié)點家鄉(xiāng)代理截取發(fā)往離開家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)的

12、移動結(jié)點時，使用的是時，使用的是“鄰居發(fā)現(xiàn)協(xié)議鄰居發(fā)現(xiàn)協(xié)議”； 移動移動IPv6使用使用ICMPv6協(xié)議，而不需要使用協(xié)議，而不需要使用ICMPv4的的“隧道軟狀態(tài)隧道軟狀態(tài)” ； 移動移動IPv4使用分組廣播機制每個家鄉(xiāng)代理都需要向移使用分組廣播機制每個家鄉(xiāng)代理都需要向移動結(jié)點返回一個應答，而移動動結(jié)點返回一個應答，而移動IPv6有動態(tài)家鄉(xiāng)代理發(fā)有動態(tài)家鄉(xiāng)代理發(fā)現(xiàn)機制，通過現(xiàn)機制，通過IPv6泛播地址。泛播地址。計算機網(wǎng)絡(luò)高級教程計算機網(wǎng)絡(luò)高級教程24計算機網(wǎng)絡(luò)高級教程計算機網(wǎng)絡(luò)高級教程25移動移動IPv6通信類型通信類型 計算機網(wǎng)絡(luò)高級教程計算機網(wǎng)絡(luò)高級教程26從移動結(jié)點發(fā)向通信對端結(jié)點的

13、綁定更新分組從移動結(jié)點發(fā)向通信對端結(jié)點的綁定更新分組 計算機網(wǎng)絡(luò)高級教程計算機網(wǎng)絡(luò)高級教程27從移動結(jié)點向通信對端結(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)分組從移動結(jié)點向通信對端結(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)分組 計算機網(wǎng)絡(luò)高級教程計算機網(wǎng)絡(luò)高級教程28從通信對端結(jié)點向移動結(jié)點發(fā)送綁定維護分組從通信對端結(jié)點向移動結(jié)點發(fā)送綁定維護分組 計算機網(wǎng)絡(luò)高級教程計算機網(wǎng)絡(luò)高級教程29存在對應的表項時從通信對端向移動結(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)分組存在對應的表項時從通信對端向移動結(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)分組 計算機網(wǎng)絡(luò)高級教程計算機網(wǎng)絡(luò)高級教程30不存在對應表項時通信對端向移動結(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)分組不存在對應表項時通信對端向移動結(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)分組 計算機網(wǎng)絡(luò)高級教程計算機網(wǎng)絡(luò)高級教程3

14、1移動結(jié)點向本地代理發(fā)送綁定更新分組移動結(jié)點向本地代理發(fā)送綁定更新分組 計算機網(wǎng)絡(luò)高級教程計算機網(wǎng)絡(luò)高級教程32移動結(jié)點發(fā)出的移動結(jié)點發(fā)出的ICMPv6本地代理地址發(fā)現(xiàn)請求分組本地代理地址發(fā)現(xiàn)請求分組 計算機網(wǎng)絡(luò)高級教程計算機網(wǎng)絡(luò)高級教程33本地代理發(fā)向移動結(jié)點的綁定維持分組本地代理發(fā)向移動結(jié)點的綁定維持分組 計算機網(wǎng)絡(luò)高級教程計算機網(wǎng)絡(luò)高級教程34本地代理發(fā)送到移動結(jié)點的本地代理發(fā)送到移動結(jié)點的ICMPv6本地代理地址發(fā)現(xiàn)應答分組本地代理地址發(fā)現(xiàn)應答分組 計算機網(wǎng)絡(luò)高級教程計算機網(wǎng)絡(luò)高級教程35本地代理攔截數(shù)據(jù)分組并通過隧道將分組發(fā)向移動結(jié)點本地代理攔截數(shù)據(jù)分組并通過隧道將分組發(fā)向移動結(jié)點 計算機網(wǎng)絡(luò)高級教程計算機網(wǎng)絡(luò)高級教程36MIPL (mobel IPv6 for Linux)開源軟件開源軟件 Linux系統(tǒng)中系統(tǒng)中MIPL實現(xiàn)移動實現(xiàn)移動IPv6； MIPL軟件模塊最初是芬蘭赫爾辛基技術(shù)大學軟件模塊最初是芬蘭赫爾辛基技術(shù)大學開發(fā)，現(xiàn)由芬蘭赫爾辛基大學