計算機網(wǎng)絡(luò)課件：3_6_10 移動IP協(xié)議

1、第六章 網(wǎng)絡(luò)層與IP協(xié)議第十節(jié) 移動IP協(xié)議一、移動IP協(xié)議的基本概念移動IP技術(shù)是指移動結(jié)點（主機/路由器等）以固定的網(wǎng)絡(luò)IP地址，實現(xiàn)跨越不同網(wǎng)段的漫游功能，并保證其基于網(wǎng)絡(luò)IP的網(wǎng)絡(luò)權(quán)限在漫游過程中不發(fā)生任何改變。譬如：在用戶離開北京總公司，出差到上海分公司時，只要簡單地將移動節(jié)點(例如：筆記本電腦、PDA設(shè)備)連接至上海分公司網(wǎng)絡(luò)上，那么用戶就可以享受到跟在北京總公司里一樣的所有操作：依舊能訪問北京總公司同事電腦里的share文件及相關(guān)數(shù)據(jù)庫資源。移動IP的設(shè)計目標(biāo)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，或者是在不同的物理傳輸介質(zhì)之間移動時，都不必改變IP地址，在移動過程中保持

2、已有通信的連續(xù)性。1. 移動結(jié)點可以通過一個永久的IP地址，連接到任何鏈路上；2. 移動結(jié)點在切換到新的鏈路上時，仍然能夠保持與通信對端主機的正常通信。移動IP協(xié)議的基本特征移動IP要與現(xiàn)有的Internet協(xié)議兼容；與底層所采用的物理傳輸介質(zhì)類型無關(guān)；對傳輸層及以上的高層協(xié)議是透明的；應(yīng)該具有良好的可擴展性、可靠性和安全性。二、移動IP的結(jié)構(gòu)與基本術(shù)語移動IP結(jié)構(gòu)示意圖a) 一個無線移動節(jié)點從家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)漫游到外地網(wǎng)絡(luò)的示意圖。b)移動IP邏輯結(jié)構(gòu)。構(gòu)成移動IP的4個功能實體移動結(jié)點從一個鏈路移動到另一個鏈路的主機或路由器；家鄉(xiāng)代理負(fù)責(zé)把發(fā)送到移動結(jié)點的分組轉(zhuǎn)發(fā)到移動結(jié)點；外地代理接收移動結(jié)點的

3、家鄉(xiāng)代理通過隧道發(fā)送給移動結(jié)點的分組；通信對端與移動結(jié)點在移動過程中與之通信的結(jié)點。家鄉(xiāng)代理和外地代理統(tǒng)稱為移動代理。移動IP的基本術(shù)語家鄉(xiāng)地址家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)為移動結(jié)點分配的長期有效的IP地址;轉(zhuǎn)交地址移動結(jié)點接入外地網(wǎng)絡(luò)時使用的臨時的IP地址；家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)為移動結(jié)點分配長期有效的IP地址的網(wǎng)絡(luò)；家鄉(xiāng)鏈路移動結(jié)點在家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)時接入的本地鏈路；外地鏈路移動結(jié)點在訪問外地網(wǎng)絡(luò)時接入的鏈路；移動綁定家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)維護(hù)移動結(jié)點的家鄉(xiāng)地址與轉(zhuǎn)發(fā)地址的關(guān)聯(lián)；隧道家鄉(xiāng)代理通過隧道將發(fā)送給移動結(jié)點的IP分組轉(zhuǎn)發(fā)到移動結(jié)點；隧道的一端是家鄉(xiāng)代理，另一端通常是外地代理或移動結(jié)點。使用隧道傳輸移動結(jié)點IP分組外層報頭的源IP地址為隧

4、道入口的家鄉(xiāng)代理的地址，目的IP地址為隧道出口的外地代理三、移動IPv4基本工作原理移動IPv4的工作過程的4個階段：代理發(fā)現(xiàn)注冊分組路由注銷代理發(fā)現(xiàn)（agent discovery）代理發(fā)現(xiàn)是通過擴展ICMP路由發(fā)現(xiàn)機制的“代理通告”和“代理請求” 報文實現(xiàn)的。移動代理周期性地發(fā)送代理通告報文，或為響應(yīng)移動結(jié)點的代理請求而發(fā)送代理通告。移動節(jié)點在切換到外地網(wǎng)絡(luò)時，可以選擇使用外地代理提供的轉(zhuǎn)交地址。注冊（registration）移動結(jié)點到達(dá)新的網(wǎng)絡(luò)之后，通過注冊過程將自己的可達(dá)信息通知家鄉(xiāng)代理。通過注冊過程可以達(dá)到的目的：使移動結(jié)點獲得外地代理的轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)；使家鄉(xiāng)代理知道移動結(jié)點當(dāng)前的轉(zhuǎn)發(fā)地

5、址；家鄉(xiāng)代理更新即將過期的移動結(jié)點的注冊，或注銷回到家鄉(xiāng)的移動結(jié)點。注冊過程1：通過外地代理轉(zhuǎn)發(fā)注冊請求移動結(jié)點發(fā)送注冊請求到外地代理，開始注冊過程；外地代理處理注冊請求報文，然后將它轉(zhuǎn)發(fā)到家鄉(xiāng)代理；家鄉(xiāng)代理向外地代理發(fā)送注冊應(yīng)答報文，同意（或者拒絕）請求；外地代理接收注冊應(yīng)答報文，并將處理結(jié)果告知移動結(jié)點。注冊過程2：移動結(jié)點直接到家鄉(xiāng)代理注冊 移動結(jié)點給家鄉(xiāng)代理發(fā)送注冊請求報文； 家鄉(xiāng)代理向移動結(jié)點發(fā)送一個注冊應(yīng)答。移動IPv4中移動結(jié)點和通信對端的基本操作分組路由1：單播分組路由移動結(jié)點接收單播分組的過程移動IP的分組路由分為：單播、廣播、多播三種情況來討論。與移動結(jié)點通信的結(jié)點使用移動結(jié)點的IP地址所發(fā)送的數(shù)據(jù)分組，首先會被傳送到家鄉(xiāng)代理。家鄉(xiāng)代理判斷目的主機已經(jīng)在外地網(wǎng)絡(luò)訪問，會利用隧道技術(shù)將數(shù)據(jù)分組發(fā)送到外地代理，最后由外地代理發(fā)送給移動結(jié)點。移動結(jié)點發(fā)送單播分組的過程通過外地代理路由到目的主機通過家鄉(xiāng)代理轉(zhuǎn)發(fā)分組路由2：廣播分組路由一般情況下，家鄉(xiāng)代理不將廣播數(shù)據(jù)分組轉(zhuǎn)發(fā)到移動綁定列表中的每個移動結(jié)點；如果移動結(jié)點已請求轉(zhuǎn)發(fā)廣播數(shù)據(jù)分組，則家鄉(xiāng)代理將采取“IP封裝”的方法實現(xiàn)轉(zhuǎn)發(fā)。分組路由3：多播分組路由移動結(jié)點接收多播分組移動結(jié)點通過多播路由器加入多播組。通過和家鄉(xiāng)代理之間建立的雙向隧道加入多播組，移動結(jié)點將IGMP報