当前课程知识点：计算机网络技术 > 第六章 移动互联网与移动IP > 6.3 移动IPv4的基本工作原理 > 6.3 移动IPv4
第6.3节
移动IPv4
移动IPv4的基本工作过程
大致可以分为
代理发现 注册 分组路由与注销四个阶段
代理发现
是通过扩展ICMP
路由发现机制来实现的
它定义了代理通告
和代理请求两种新的报文
移动代理周期性的
发送代理通告报文
或者是为响应移动节点的代理请求
而发送代理通告报文
移动节点在收到代理通告报文后
判断它是否从一个网络切换到另一个网络
是在家乡网络还是在外地网络
在切换到外地网络时
可以选择使用外地代理提供的转交地址
移动节点到达新的网络后
通过注册过程把自己新的
可达信息告知家乡代理
注册过程涉及移动节点
外地代理和家乡代理
通过注册过程可以达到以下目的
一个是使移动节点
获得外地代理的转发服务
第二个是使家乡代理
知道移动节点当前的转发地址
第三个是家乡代理
更新即将过期的
移动接点的注册
或者注销回到家乡的移动节点
移动IPv4为移动节点
到家乡代理的注册
定义了两种不同的过程
一种是通过外地代理
转发移动节点的注册请求
另一种是直接到家乡代理上进行注册请求
通过外地代理注册的过程
一个是移动节点
发送注册请求报文
到外地代理开始注册的过程
第二个是外地代理
处理注册请求报文
然后将它转发到家乡代理
那家乡代理向外地代理
发送注册应答报文
同意或者是拒绝请求
然后外地代理
接收注册应答报文
并将处理结果告知移动节点
直接到家乡代理注册的过程只需两步
第一步是移动节点
向家乡代理发送注册请求报文
第二个是家乡代理向移动节点
发送一个注册应答
同意或拒绝请求
在一个是注销
如果移动节点已经回到家乡网络
那么它需要向家乡代理进行注销
看分组路由
移动IP的分组路由可以分为单播
广播和多播三种情况
单播分组路由
移动节点在外地网络上
接收单播分组
数据分组首先会
被传送到家乡代理
而家乡代理
判断目的主机已经在外地网络访问
它会利用隧道
将数据分组发送到外地代理
再由外地代理最后发送给移动节点
然后移动节点在外地网络上
发送单播分组
有两种方法
一个是通过外地代理直接路由到目的主机
第二个方法是通过家乡代理来进行转发
这是单播分组路由
那么广播分组路由
一般情况下家乡代理
不将广播数据分组转发到
移动绑定列表中的每一个移动节点
如果移动节点
已经请求转发广播数据分组
那么家乡代理将采取“IP封装”的方法实现转发
第三个是多播分组路由
也可以分为两种情况
一种情况是移动节点接收多播数据分组
又分两种方法
就是移动节点直接通过
外地网络的多播路由器加入多播组
第二种方法是通过和家乡代理之间
建立的双向隧道加入多播组
第二种情况是移动节点
发送多播数据分组
它也有两种方法
一个是移动节点直接通过
外地网络的多播路由器发送多播分组
第二个方法是先将多播分组
发送到家乡代理
家乡代理再将多播数据分组转发出去
我们看移动IPv4的传输
移动IPv4的传输过程
以图中通信对端 B
和移动节点 A 为例
有四个重要的通信步骤
第一个步骤是
B 发送给 A 的
数据报被 A 的归属代理截获了
只有当 A 离开归属网络时
归属代理才能截获发给 A 的数据报
第二步是由于归属代理
已经知道了 A 的转交地址（后面要讲到）
这个后面要讲到
因此归属代理把 B
发来的数据报进行再封装
新的数据报的目的地址
是 A 现在的转交地址
新封装的数据报发送到被访问的
网络的外地代理
这里使用的就是以前
讲过的隧道技术
或者是 IP-in-IP
第三步是被访网络中的
外地代理把收到的封装了的
数据报进行拆封
取出 B 发送的原始数据报
然后转发给移动站 A
这个数据报的目的地址
就是 A 的永久地址
A 收到 B 发送的原始数据报后
也得到了 B 的 IP 地址
第四个步骤是如果现在
A 要向 B 发送数据报
那么情况就比较简单
A 仍然使用
自己的永久地址
作为数据报的源地址
用 B 的 IP 地址作为数据报的目的地址
这个数据报显然没有必要
再通过 A 的归属代理进行转发了
移动IP的关键技术
有以下4点
一个是移动节点
从一个链路移动到
另一个链路的漫游过程
叫做切换
移动节点在切换前后的
转交地址是不相同的
因为无线链路的高误码率
无线通信信号强度的动态变化等原因
切换过程会导致移动节点
在一定的时间内不能发送
和接收数据帧
引起通信暂时中断
如何保持其在
移动过程中的通信连续性
缩短移动切换的时间
减少对通信服务质量的影响
是移动IP研究的关键技术之一
第二个移动节点
一般是通过无线链路接入的
无线链路是一种开放的链路
容易遭受窃听 重放或其它攻击
移动节点不断地从一个网络
移动到另一个网络
实现与通信对端通信
而采用的家乡代理 外地代理 使用代理发现
注册与隧道机制都可能成为攻击目标
因此移动IP安全
是研究的重点方向之一
第三个关键技术是针对IP网络提出的
集成服务与区分服务机制
不适用于移动环境
移动IP服务质量
解决方案需要考虑切换期间
通信连续的中断时间
有效确定切换过程中原有路径中的重建
切换完成后
要能够及时释放原有路径上的
服务质量状态和已分配资源等因素
目前研究较多的解决方案
都基于资源预留协议
可以为不同的服务质量会话管理
提供更为灵活的机制
第四个很多应用
都需要网络提供多播技术的支持
在节点移动的无线环境中
移动多播不仅要处理多播组中的
成员关系的动态变化
而且要处理移动节点位置的动态改变
大大增加了网络系统的协议开销
针对移动IP网络
人们开始研究支持主机移动的多播协议
并给出了两个基本的多播机制
双向隧道机制
和远程签署机制
两种方法都有优点
也有各自的不足之处
因此适合于移动环境的多播通信技术
是移动IP研究的重点内容之一
-1.1 计算机网络的发展历程
--计算机的发展
-1.2 从计算机网络到互联网
-1.3 从互联网到移动互联网
-1.4 从移动互联网到物联网
-1.5-1.7 深入认识计算机网络结构、网络安全、互联网的成功经验
--1.5-1.7 深入认识计算机网络结构、网络安全、互联网的成功经验
-第一章 作业
-2.1 传输网的基本概念
-2.2 广域网技术研究与发展
-2.3 城域网技术研究与发展
-2.4 局域网技术研究与发展
-2.5 个人区域网研究与发展
-2.6 个人区域网研究与发展
-2.7-2.8 3G/4G与M2M工作模式、传输网两个融合的发展趋势
--2.7-2.8 3G/4G与M2M工作模式、传输网两个融合的发展趋势
-第二章 作业
-3.1 网络层与IP协议的演变与发展
-3.2 IPv4与IPv6协议
-3.3 路由技术的研究与发展
-3.4 QoSR与RSVP、DiffServ与MPLS
-3.5 IPv4向IPv6过渡
-3.6 路由器技术的研究与发展
-3.7 下一代互联网体系结构的研究
-第三章 作业
-4.1 网络环境中分布式进程通信
-4.2 传输层的基本功能
-4.3 传输控制协议
-4.4 用户数据报协议
-4.5 实时传输协议RTP/RTCP
-4.6. 容迟网技术的研究
-第四章 作业
-5.1 Internet应用发展与应用层协议分类
-5.2 P2P网络的主要类型
-5.3 基于P2P的网络应用
-6.1 移动互联网的概念
--第6章-移动互联网与移动IP - 6.1-6.2-PPT
-6.2 移动IP
-6.3 移动IPv4的基本工作原理
--第6章-移动互联网与移动IP - 6.3-6.4-PPT
-6.4 移动IPv6协议
-第五-六章 作业
-7.1 网联网的概念
-7.2 物联网的体系结构
-7.3 物联网的ONS 服务
-7.4 车联网VANET的基本概念
-7.5 车联网VANET的协议标准
-第七章 作业
