試論移動通信中的移動IP節(jié)點技術分析

秦子軒

摘要：移動IP為移動主機在移動過程中保持原來通信不間斷提供了實現方法，隧道技術是移動IP的關鍵技術之一。本文主要從移動IP的原理以及移動IP節(jié)點在移動過程中通信的實現等方面進行了闡述。

關鍵詞：移動通信；IP節(jié)點技術；網絡

移動IP作為一種網絡漫游網絡層協議，其主要是針對移動節(jié)點問題。其可以讓計算機在互聯網上無限制的進行漫游，它是移動節(jié)點固定化的網絡IPa為了實現每個網段下的漫游，它還確保在漫游期間網絡IP權限不會發(fā)生變化。

一、移動IP原理分析

在移動IP中，信號必須要在正常的信道中進行傳輸，因此要找到信號傳輸的入口，此時隧道作為傳輸介質非常關鍵，可以通過隧道來尋找到出入口并且將其協調好。只有當入口和出口協調良好時，隧道才能暢通無阻。數據包在隧道的出入口之間經常會發(fā)生一些問題，有時不能將數據包傳送到隧道出口，還有可能數據會直接回傳至隧道的入口，當這種情況發(fā)生時，密封一個IP頭便可以解決上述問題。生存時域（TTL）值是為每個新報頭所設計的，這樣可以避免數據包遭受丟失，數據包會繼續(xù)增長。在解包中，有許多方法可以恢復原始IP數據包。主要方法是刪除新的IP頭，這比其他方法更具可操作性。在移動IP中，移動節(jié)點的注冊信息需要在外地代理的情況下將其保存下來。通過這種方式，可以促使數據報路由給一定節(jié)點并能夠實現其解封裝。如此以來便可以實現點到點的數據傳輸的全過程。

二、移動IP節(jié)點在移動過程中通信的實現

（一）移動節(jié)點的主要工作模式

移動節(jié)點的基本工作模式主要有以下的五個方面：

代理搜索：代理搜索作為移動節(jié)點維持正常通信的早期首要工作。通過代理搜索，移動節(jié)點的位置可以被確定。

注冊：一個移動節(jié)點確定他們在該字段中的鏈接，循環(huán)帶回家發(fā)理一個UDP包，通知其當前的IP地址，即非本地傳輸鏈接的地址，直到回復消息收到代理服務器。

注冊：移動節(jié)點確定自己在外地鏈路的時候，循環(huán)給家鄉(xiāng)代理發(fā)送一個UDP包，通知它自己當前的IP地址，即外地鏈路取得的轉交地址，直到收到代理服務器的應答消息。

接收數據包：移動節(jié)點在其歸屬鏈路上接收數據包的機制與固定節(jié)點完全相同。

發(fā)送數據包：如果移動節(jié)點確定它在其家鄉(xiāng)主鏈路上，則它需要像固定節(jié)點一樣，使用TCP/EP協議，無需額外處理數據包，直接進行發(fā)送。否則，移動節(jié)點將發(fā)現要發(fā)送的數據包的源地址是當前鏈路的轉發(fā)地址，因此它在發(fā)送之前將發(fā)送數據包源地址更改為其歸屬地址，再進行發(fā)送。

（二）代理搜索

移動節(jié)點主要使用代理搜索過程來完成三個功能，即確定當前是否連接到歸屬鏈路或現場鏈路；檢查自己是否已切換鏈接。如果此時已經處于外地鏈接上，則需要取得外地鏈路上的轉交地址。代理搜索由主要有兩個簡單消息組成。第一個消息是代理廣播消息，歸屬代理用它來向移動節(jié)點宜告它們的功能。一旦某個節(jié)點在一條鏈路上被配置成家鄉(xiāng)代理服務器時，則此時可以在此鏈路上進行廣播或者是組播代理廣播消息，這使得移動節(jié)點上的鏈路可以確定該代理是否存在鏈接。如果是這樣，可以從代理廣播消息中獲取代理服務器的IP地址，并確定代理功能是什么。第二個消息是代理請求消息，當移動節(jié)點沒有耐心等待下一個周期發(fā)送的代理廣播消息時，此時可以發(fā)送該消息。此消息的唯一目的是讓鏈路上的所有代理立即發(fā)送代理廣播消息。有時，當移動節(jié)點快速切換鏈接并且代理發(fā)送廣播消息太慢時，此時代理請求消息則變得十分有用。由于密鑰管理起來十分的困難，因此，移動IP不需要對這兩個消息進行確認。

（三）注冊、注銷機制

代理搜索后的移動IP注冊流程。此時，移動節(jié)點可以確定其位置具體是屬于外地鏈路還是歸屬地的鏈路，如果發(fā)現其網絡接入點從一個鏈路切換到另一個鏈路時，則表明要進行注冊。另外，由于這些注冊也有一定的生存時間，所以在某些時候移動節(jié)點的位置其實并沒有真正的發(fā)生改變，并且在現有注冊到期時還需要重新注冊。移動IP的注冊過程是：向歸屬代理通知其在外地鏈接中獲得的轉移地址；促使一個快要過期的注冊重新生效，如果在歸屬地鏈路上時，則需要重新進行注銷操作。

（四）傳遞數據包的選路

基于移動節(jié)點當前位置進行數據包選路的技術是移動IP中最為重要的技術之一。因此我們必須考慮以下兩種情況：移動節(jié)點分別鏈接歸屬地鏈路或者是外地鏈路時。在后一種情況下，還有兩種可能的情況：移動節(jié)點使用的是代理轉發(fā)地址還是配置的轉發(fā)地址。由于IPv6已經成為下一代互聯網的事實標準協議，并且IPv6沒有地址空間問題，因此IPv6下的移動IP將不會設有外地代理。注冊完成后，無論在任何地方漫游互聯網，都會通過注冊機制通知它的家鄉(xiāng)代理它目前所取得的IP地址，使得家鄉(xiāng)代理能夠轉發(fā)那些試圖與它通信的網絡節(jié)點給它發(fā)送的數據包，在這里，我們不關心移動節(jié)點鏈接是如何在字段中獲取配置地址的，我們將假設移動節(jié)點已經以某種方式從配置上獲得從配置轉交地址，然后再將該地址通知到其家鄉(xiāng)代理商。這里不考慮家鄉(xiāng)代理如何將送往移動節(jié)點的數據包通過隧道路由給移動節(jié)點。

三、結束語

綜上所述，移動IP提供了一種實現方法，以確保移動主機在移動過程中保持不間斷的通信。移動IP確保終端從子網移動到另一個子網，并且通信保持連續(xù)。移動IP技術中存在隧道技術。可以通過將程序模塊添加到Linux內核來實現隧道技術。隨著電子商務的快速發(fā)展，人們對通信服務的要求也越來越高。新網絡協議IPv6的未來將會被應用得更加廣泛。

參考文獻：

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