通信工程师互联网技术移动IP的几个重要概念

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　　2.3.2 移动IP的几个重要概念
1）移动IP的功能实体
移动节点（MobileNode）是一种能够从一条链路切换到另一条链路接人Internet而仍保持正在进行的通信,并且只使用它的归属地址的节点。移动节点的归属地址是指“一直”地分配给该主机的地址。
移动代理（MobileAgent)分归属代理（HomeAgent)和外地代理（ForeignAgent)两类，它们--般是路由器。其中归厉代理是归属网上的移动代理，是由一个端口与移动节点归属链路相连的路由器，它保留宥移动节点的归属地址。当移动节点离开归属网时，归属代理需要截收发往移动节点的数据包，并通过“IP隧道（IPtunnel〉”将这些数据包转发到移动节点的转交地址。另外，归属代理还负责维护移动节点的当前位置信息。
外地代理位于移动节点当前连接的外地网上，是在移动节点所处的外地链路上的路由器，它向已注册的移动节点提供选路服务。当使用外地代理转交地址时，外地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，外地代理可作为已注册的移动节点的缺酋路由器使用。
图2-3表明了这些实体以及它们之间的关系。

2）移动IP节点拥有两个IP地址。
第一个地址称为归属地址（HomeAddress),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。不管移动节点连接至网络何处，其归屑地址保持不变。它用于标识移动节点。
第二个地址是转交地址(CareofAddress），转交地址就是隧道终点地址。它可能是外地代理转交地址.也可能是配置转交地址。转交地址用于表示节点当前所在位置和选路。
当转交地址为外地代理转交地址时，它实际上就是外地代理的地址，移动节点利用它进行注册。在此地址模式中，外地代理就是隧道的终点，它通过隧道接收数据包.解除数据包的隧道封装，然后将原始数据包转发到移动节点。
而配置转交地址是一个临时分配给移动节点的地址，可通过DHCP等外部机制获得。移动节点将其与自身的一个网络接U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。一个配S转交地址仅能被一个移动节点使用，它是移动节点在外地暂时获得的新的IP地址。因为使用外地代理转交地址会使讨论复杂化，本文假设移动节点都使用配置转交地址。
转交地址是仅供数据包选路使用的动态地址，也是移动节点与外地网连接时使用的临时地址。每当移动节点接人到一个新的网络,转交地址就要发生变化。
3）代理搜索
为了随时随地与主机进行通信，移动节点必须首先找到一个移动代理，并获得转交地址。代理搜索（Agent Discovery)就是移动节点判断它是连接在归属网还是外地网上以及找到所在链路上的移动代理的过程。
　　4）位置注册
移动节点必须将其位置信息向其归属代理进行注册（Registration),以便被找到。在移动IP技术中，依赖于不同的网络连接方式，有两种不同的注册规程。一种是通过外地代理?即移动节点向外地代理发送注册请求消息，外地代理接收并处理注册请求消息，然后将消息中继到移动节点的归厉代理>归属代理处理完注册请求消息后向外地代理发送注册应答消息（接受或拒绝注册请求），外地代理处理注册应答消息.并将其转发到移动节点。另一种是直接向归属代理进行注册，即移动节点向其归厉代理发送注册请求消息，归属代理处理后向移动节点发送注册应答消息（接受或拒绝注册请求）。注册请求和注册应答消息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广播消息时，它可判断其已返回到归属网络。此时，移动节点应向归属代理注销其注册的位置信息。在试图注销注册之前，移动节点应配置适用于其归属网络的路由表。当移动节点发现它的网络接人点从-条链路切换到另一条链路上时，它就要进行注册。注册的作用如下：
①移动节点可以通过注册得到外地链路上的外地代理的路由服务。
②移动节点可以通知归属代理它的转交地址。
③可以使一个要过期的注册歌新生效。
④移动节点在回到归厉链路上时要进行注销。
注册还有以下另一些功能：
①同时注册多个转交地址.归厉代理将送往移动节点归属地址的数据包通过隧道送往每个转交地址。
②可以在注销一个转交地址的同时保留其他转交地址。
③在先前不知道归属代理的情况下，移动节点可以通过注册动态地得到一个可能的归厉代理的地址。
　　5）隧道技术
当移动节点在外地网上时，归厉代理需要将原始数据包转发给已注册的外地代理。这时归属代理使用“隧道技术”，即将原始IP数据包作为净荷封装在转发的IP数据包中，从而使原始1P数据包原封不动地转发到处于隧道终点的转交地址。在转交地址处，解除隧道，取出原始数据包，并将原始数据包发送到移动节点。当转交地址为配置转交地址时，移动节点本身就是隧道的终点，它自身进行解除隧道.取出原始数据包的工作。
IETFRFC2003和RFC2004各自定义了一种利用隧道封装数据包的技术，见图2-4所示
在RFC2003中规定为了实现在IP数据包中将封装作为净负荷的原始IP数据包,需要在原始数据包的现有头标前插人一个外层IP头标。外层头标中的源地址和目的地址分别标识隧道的两个边界节点。内层IP头标（即原始IP头标〉中的源地址和目的地址则分别标识原始数据包的发送节点和接收节点。除了减小TTL值之外，封装节点不改变内层的1P头标。内层IP头标在被传送到隧道出口节点期间保持不变。从而使原始IP数据包原IP内的最小封
图2-4IP隧道技术封不动地转发到处于隧道终点的转交地址。

使用RFC2004定义的IP内最小封装有一个前提条件，就是4原始数据包被分片时，不能使用这种封装技术，也就是说，数据包在封装之前不能被分片。因此,对移动IP技术来讲.最小封装技术是可选的。为了使用最小封装技术来封装数据包.移动IP技术需要在原始数据包经修改的IP头标和未修改的净负荷之间插人最小转发头标。显然，这种最小封装技术比RFC2003定义的封装技术节省开销。当拆装数据包时，隧道的出口节点将最小转发头标的字段保存到IP头标中，然后移走这个转发头标。

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