互联网技术培训移动IPv4的工作原理

　在线辅导　面授招生　考试大纲　指定教材　报名时间

2.2 移动IPv4的工作原理
2.2.1 移动IPv4的基本概念
在阐述移动IPv4的工作原理之前，首先介绍有关移动IPv4的概念。
　　（1）移动节点
移动节点是指接入互联网后，当从一条链路切换到另一条链路时，仍然保持所有正在进行的通信，并且只使用它的家乡地址的那些节点。
　　（2）家乡地址
移动节点的家乡地址是指“一直”地分配给该节点的地址，就像分配给固定的路由器或主机的地址一样。当移动节点切换链路时，家乡地址并不改变。改变移动节点家乡地址的原因和场合与改变固定主机或路由器地址的原因与场合一致，即当整个网络滞笊新编址时。家乡地址与它的家乡代理、家乡链路密切相关，特别处移动节点家乡地址的网络前缀决定了它的家乡链路。
（3）家乡链路
移动节点的家乡链路就是与它的家乡地址具有相同网络前缀的链路。一般来说，对移动节点的上层而言，只用家乡地址和别的节点通信，即移动节点发出的所有包的源IP地址都是它的家乡地址，它接收的所有包的目的IP地址也都是它的家乡地址。这就要求移动节点将家乡地址写入DNS中它的“IP地址”域，其他节点在查找移动节点的主机名时就会发现它的家乡地址。
潘要指出的是，移动节点的家乡链路并不一定是由物理媒介构成的物理链路，它可以是在移动节点的家乡代理中由软件实现的一条虚拟链路，可以认为家乡代理与这条虚拟的家乡链路有一个虚拟端口，这样移动节点就永远不会连到它的家乡链路上，也就是说，这个移动节点永远“不在家”，但它可以与外地链路有一条物理连接，即它总是“出门在外'
　　（4）家乡代理（HomeAgent,HA)
家乡代理是有一个端口与移动节点家乡链路相连的路由器。一般来说有如下特点。
①在移动节点切换链路时，家乡代理始终通知移动节点它的当前位置，这个信息由移动节点保存在它的转交地址中。
②分析送往移动节点的家乡地址的包，并将这些包通过隧道技术传送到移动节点的转交地址上。
（5）转交地址
转交地址圮指移动节点连接到外地链路上时的相关IP地址，这里我们可通过/解转交地址的特性来理解它的定义。
①转交地址与移动节点当前所在的外地链路相关
②当移动节点改换外地链路时，转交地址也随者改变。
③到达转交地址的数据包可以通过现有的互联网路由机制传送?即不需要用移动IP相关的特殊规程来将IP包传送到转交地址上。
④转交地址是连接家乡代理和移动节点的隧道出口。
当移动节点与其他节点通信时，转交地址几乎永远不会被作为上层通信的源IP地址或目的IP地址。特别是当其他节点查找移动节点的主机名时，DNS服务器不会返回移动节点的转交地址。通常有两种转交地址：配置转交地址和外地代理转交地址。
①配置转交地址（Collocated Care-of-Address)楚指暂时分配给移动节点的某个端口的IP地址，它的网络前缀必须与移动节点当前所连的外地链路的网络前缀相同。在外地链路上没有外地代理时，移动节点可以采用这种转交地址，一个配置转交地址同时只能被一个移动节点使用。
②外地代理转交地址（ForeignAgent Care-of-Address)是外地代理的地址，由一个端口连接移动节点所在的外地链路。外地代理转交地址可以是外地代理的任意一个IP地址，只要外地代理至少有一个端口与外地链路相连就可以了。因此，外地代理转交地址的网络前缀并不一定与外地链路的网络前缀相同，多个移动节点可以同时共用一个外地代理转交地址。
转交地址与移动节点所连接的外地链路虽多只有一跳之隔。它要么是有一个端口在外地链路上的外地代理的IP地址，要么是暂时分配给移动节点的一个端口地址。当移动节点与外地链路相连时，家乡代理利用此地址向移动节点传送数据包。特殊情况下，转交地址是从家乡代理到移动节点的隧道出口。
（6）外地代理（ForeignAgent，FA)
外地代理是在移动节点的外地链路上的路由器，通常有以下特点。
①帮助移动节点通知自己家乡代理的转交地址。
②作为连接在外地链路上的移动节点的默认路由器。
③有时提供移动节点的转交地址，并为已被家乡代理设置了隧道的移动节点发送拆封后的包。
　　（7）隧道
隧道是一种传送数据包的路径，通常一个数据包被封装在另一个数据包的净荷中进行传送时，所经过的路径称为隧道，如图2-1所示。该图给出了一个家乡代理为把数据包传送给移动节点，将数据包先通过隧道送给外地代理的例子。

图2-2表明了这些实体以及它们之间的关系。
从理论上讲，路由器是实现IP协议的W络设备，它负责转发（不是送给自己的）IP包。主机与路由器相反，主机是发送或接收数据包，但从不转发IP包（包括那些不以自己为源节点’也不以自己为目的节点的包)。从家乡代理和外地代理的定义来看，它们也应该垃路山器^可以在一台计算机上实现家乡代理和外地代理，这时肴h去更像一台传统意义的主机而不是路由器。例如，我们可以在一台PC上实现家乡代理，但当它启动隧道向移动节点转发数据包时，只趄由于转发了不是发给自己的数据包这个事实，它就成了一台“路由器”。
通常移动节点的拥有者和移动节点的家乡代理的拥有者之间在运行管理上存在非常密切的关系。如向员工提供便携式计算机作为移动节点的单位，也会有一个网络管理员负责这些移动节点的家乡代理的运行维护。因此，移动节点、它的家乡代理以及它的家乡链路都由同一管理实体来运行。而移动节点以及它的家乡代理的所有者则没有必要与外地代理的所有者有任何关系（事实上这种关系一般也不存在)。在企业网（如某公司或学校的网络）中，可能你会认为同一个实体既拥有移动节点和家乡代理，也拥有外地代理，但亊实上外地代理可能位于全球互联网内的任意一个教育或公众网中，这样外地代理的拥有者就和移动节点及它的家乡代理的拥有者不同了。
上面我们简单地讨论了移动节点、家乡代理和外地代理等概念，并指出只端要这3个实体就可以实现移动IP协议?此外，还介绍了一些专业名词，在理解移动IP工作机制时需要这些专业名词。我们还阐明了移动节点如何拥有两个地址一个是家乡地址，即它一直拥有的、与别的节点通信时的地址；另一个是转交地址，在移动节点连接到外地链路上时，家乡代理通过隧道利用这个暂时地址向它传送数据包。

返回目录：通信工程师互联网技术培训移动IPv4技术

中级通信专业实务--互联网技术教程汇总

中级通信专业实务传输与接入教程汇总

通信专业实务考试设备与环境教程汇总

通信专业实务考试交换技术教程汇总