通信专业互联网技术移动IPv6的工作机制

4.7.3 移动IPv6的工作机制
移动IPv6技术充分利用了IPv6协议对移动性的内在支持。移动IPv6的工作机制如图4-39所示。图中有3条链路和3个系统。链路A上有一个路由器提供家乡代理服务，这个链路是移动节点的家乡链路。链路B是移动节点的目的链路。链路C是要与移动节点通信的伙伴节点所在的位置,这个通信伙伴节点可以是移动的或者静止的。
当移动节点连接到外地链路时，除了家乡地址外，它还可以通过一个或多个转交地址进行通信。转交地址是移动节点在外地链路时的IP地址。移动节点的家乡地址和转交地址之间的关联称为“绑定”。移动节点的转交地址可以自动配置。
移动IPv6的实现离不开家乡链路上的家乡代理。当移动节点离开本地时,要向家乡链路上的一个路由器注册自己的一个转交地址，要求这个路由器作为自己的家乡代理。家乡代理需要用代理邻居发现来截获家乡链路上发往移动节点家乡地址的数据包，然后通过隧道将截获的数据包发往移动节点的主转交地址。为了通过隧道发送截获的数据包，家乡代理要把数据包进行IPv6封装，外部的IPv6报头地址设为移动节点的主转交地址。
当移动节点离开本地时，家乡链路的一些节点可能重新配置，导致执行家乡代理功能的路由器被其他路由器所代替。在这种情况下，移动节点可能不知道自己家乡代理的IP地址。移动IPv6提供了一种动态家乡代理地址发现机制，移动节点可以动态发现家乡链路上家乡代理的IP地址，离开本地时,它在这个家乡代理上注册转交地址。
移动IPv6采用布告(Notification)过程通知移动节点家乡代理或其他节点它当前的转交地址。移动IPv6中的布告和移动IPv4中的注册有很大的不同。在移动IPv4中，移动节点通过UDP/IP包中携带的注册信息将它的转交地址告诉家乡代理；相反地，移动IPv6中的移动节点用目的地址可选项（Destination Options)来通知其他节点它的转交地址。为移动IPv6布告所定义的三条消息为绑定更新(Binding Update)、绑定应答（Binding Acknowl-edgment)和绑定请求（Binding Request)。这些消息都被放在目的地可选报头中，这表明这些消息都只被最终目的节点检查。移动IPv6布告过程包括在移动节点和家乡代理或通信节点间交换绑定更新和绑定应答。绑定应答很可能是在移动节点收到一个绑定请求后发出的。有时，通信节点通过向移动节点发送一个绑定请求启动布告过程，移动节点则通过发送绑定更新(不是由任何绑定请求激起的〉启动布告过程。在这两种情况中.移动节点都向家乡代理或通信节点告知它当前的转交地址。移动节点可以通过绑定更新中的应答位（A）来要求接收者是否通过向移动节点发送绑定应答来响应，绑定应答首先通知移动节点绑定更新已收到，其次,还告诉移动节点绑定更新是否被接受。
移动IPv6还定义了一个附加的IPv6目的选项——家乡地址选项。作为发送方的移动节点，通过在发送的数据包中携带家乡地址选项，可以把家乡地址告诉接收方的通信节点，而转交地址对于移动IPv6以上各层（如传输层）是透明的。
在IPv6中，移动节点能把自己的转交地址告诉每个通信节点，使通信节点和移动节点之间进行直接路由，避免了三角路由问题。由于未来互联网上会有大量的无线移动节点，因此,在路由效率上的大规模改善可能对互联网的可扩展性产生本质的影响。
移动IPv6中同时采用隧道和源路由技术向连接在外地链路上的移动节点传送数据包。
①知道移动节点的转交地址的通信节点可以利用IPv6选路报头直接将数据包发送给移动节点，这些包不需要经过移动节点的家乡代理,它们将经过从始发点到移动节点的一条优化路由。
②如果通信节点不知道移动节点的转交地址，那么它就像向其他任何固定节点发送数据包那样向移动节点发送数据包。这时，通信节点只是将移动节点的家乡地址(也是它知道的地址）放人目的IPv6地址域中，并将它自己的地址放在源IPv6地址域中，然后将数据包转发到合适的下一跳上(这由它的IPv6路由表决定）。这样发送的一个数据包将被送往移动节点的家乡链路.就像移动IPv4中那样。在家乡链路上，家乡代理截获这个数据包，并将它通过隧道送往移动节点的转交地址。移动节点将送过来的包拆封，发现内层数据包的目的地是它的家乡地址，于是将内层数据包交给髙层协议处理。
在相反方向，移动节点送出的数据包采用特殊的机制被直接路由到它们的目的地。然而，当存在人口方向的过滤时，移动节点可以将数据包通过隧道送给家乡代理，隧道的源地址为移动节点的转交地址。
移动IPv6操作包括本地代理注册、三角路由、路由优化、绑定管理、移动检测和本地代理发现。

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