第五章移動互聯(lián)網(wǎng)第五章移動互聯(lián)網(wǎng)1移動互聯(lián)網(wǎng)概述移動IP基本原理移動IPv4移動IPv6移動IPv4與移動IPv6的比較總結(jié)主要內(nèi)容移動互聯(lián)網(wǎng)概述主要內(nèi)容2移動互聯(lián)網(wǎng)概述移動IP基本原理移動IPv4移動IPv6移動IPv4與移動IPv6的比較總結(jié)主要內(nèi)容移動互聯(lián)網(wǎng)概述主要內(nèi)容31.概述移動和切換移動節(jié)點子網(wǎng)1子網(wǎng)2ADDR1AP1AP2AP3AP4AP為無線接入點，鏈路層設(shè)備接入路由器：網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備接入路由器1接入路由器2節(jié)點的移動將導致切換，切換包括鏈路層切換和IP層（網(wǎng)絡(luò)層）切換ADDR1具有子網(wǎng)1的網(wǎng)絡(luò)號或者網(wǎng)絡(luò)前綴1.概述移動和切換移動節(jié)點子網(wǎng)1子網(wǎng)2ADDR1AP1AP41.概述移動和切換移動節(jié)點子網(wǎng)1子網(wǎng)2ADDR1AP為無線接入點，鏈路層設(shè)備接入路由器：網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備在同一個網(wǎng)絡(luò)中的不同AP之間的切換時鏈路層切換，鏈路層切換不改變IP地址，執(zhí)行的是鏈路層操作AP1AP2AP3AP4接入路由器1接入路由器21.概述移動和切換移動節(jié)點子網(wǎng)1子網(wǎng)2ADDR1AP為無線51.概述移動和切換移動節(jié)點子網(wǎng)1子網(wǎng)2接入路由器1接入路由器2ADDR2AP為無線接入點，鏈路層設(shè)備接入路由器：網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備不同網(wǎng)絡(luò)中的不同AP之間的切換時首先進行鏈路層切換，再進行網(wǎng)絡(luò)層切換，網(wǎng)絡(luò)層切換需要改變IP地址AP1AP2AP3AP4ADDR2具有子網(wǎng)1的網(wǎng)絡(luò)號或者網(wǎng)絡(luò)前綴1.概述移動和切換移動節(jié)點子網(wǎng)1子網(wǎng)2接入路由器1接入路由61.概述移動IPv4：在IPv4網(wǎng)絡(luò)中，對節(jié)點在不同IPv4子網(wǎng)之間的移動進行管理，這些管理操作主要涉及到IP層的參數(shù)配置移動IPv6：在IPv6網(wǎng)絡(luò)中，對節(jié)點在不同IPv6子網(wǎng)之間的移動進行管理，這些管理操作主要涉及到IP層的參數(shù)配置移動IP概念1.概述移動IPv4：在IPv4網(wǎng)絡(luò)中，對節(jié)點在不同IPv71.概述移動IP需解決的問題接入路由器1通信對端移動節(jié)點接入路由器2ADDR1ADDR1DATA移動節(jié)點由接入路由器1連接的子網(wǎng)1移動到接入路由器2連接的子網(wǎng)2子網(wǎng)1子網(wǎng)2ADDR1具有子網(wǎng)1的網(wǎng)絡(luò)號或者網(wǎng)絡(luò)前綴1.概述移動IP需解決的問題接入路由器1通信對端移動節(jié)點接81.概述接入路由器1通信對端移動節(jié)點接入路由器2ADDR2ADDR1DATA子網(wǎng)1子網(wǎng)2IP地址的改變對于通信對端的上層（IP層以上）應用來說是透明的不中斷已經(jīng)建立的通信家鄉(xiāng)地址移動IP需解決的問題ADDR2具有子網(wǎng)1的網(wǎng)絡(luò)號或者網(wǎng)絡(luò)前綴移動節(jié)點需要一個在移動過程中保持不變的標識通信對端始終能夠找到移動節(jié)點1.概述接入路由器1通信對端移動節(jié)點接入路由器2ADDR29移動互聯(lián)網(wǎng)概述移動IP基本原理移動IPv4移動IPv6移動IPv4與移動IPv6的比較主要內(nèi)容移動互聯(lián)網(wǎng)概述主要內(nèi)容102.移動IP基本原理家鄉(xiāng)地址(HoA:HomeAddress)：移動節(jié)點的標識，手動配置或者由家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)分配，通常不變轉(zhuǎn)交地址(CoA:Care-ofAddress)：移動節(jié)點位置的標識，由移動到的外地網(wǎng)絡(luò)分配，隨位置變化家鄉(xiāng)代理(HomeAgent)：保存移動節(jié)點的家鄉(xiāng)地址和轉(zhuǎn)交地址之間的映射關(guān)系(綁定)外地代理(ForeignAgent)(移動IPv4)：外地網(wǎng)絡(luò)中為移動節(jié)點提供移動管理相關(guān)功能通信對端(CorrespondNode)：和移動節(jié)點進行通信的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，它可能是靜止的節(jié)點，也可能是移動節(jié)點術(shù)語HoA與CoA的對應關(guān)系稱為綁定(Binding)<HoA,CoA>知道移動節(jié)點家鄉(xiāng)地址如何將IP分組發(fā)送到移動節(jié)點的轉(zhuǎn)交地址？IP分組先發(fā)送到家鄉(xiāng)代理，由家鄉(xiāng)代理發(fā)送給移動節(jié)點！2.移動IP基本原理家鄉(xiāng)地址(HoA:HomeAddre112.移動IP基本原理移動IP基本過程包括以下步驟移動檢測移動節(jié)點檢測到自己移動到了外地網(wǎng)絡(luò)代理公告（移動IPv4）/路由器公告（移動IPv6）轉(zhuǎn)交地址配置移動IPv4外地代理轉(zhuǎn)交地址（即外地代理地址）(ForeignAgentCoA)配置轉(zhuǎn)交地址(Co-locatedCoA)移動IPv6全局可路由轉(zhuǎn)交地址（CoA）<家鄉(xiāng)地址、轉(zhuǎn)交地址>的綁定注冊到家鄉(xiāng)代理到通信對端(移動IPv6)移動IP的基本過程家鄉(xiāng)代理攔截到移動節(jié)點地址的分組2.移動IP基本原理移動IP基本過程包括以下步驟移動IP的基122.移動IP基本原理家鄉(xiāng)代理的分組攔截技術(shù)到移動節(jié)點的家鄉(xiāng)地址的分組來自家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)以外的鏈路，并且家鄉(xiāng)代理為家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)的路由器直接由家鄉(xiāng)代理攔截到移動節(jié)點的家鄉(xiāng)地址的分組來自家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)或者家鄉(xiāng)代理不是家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)的路由器移動IPv4：代理ARP和免費ARP移動IPv6：代理鄰機發(fā)現(xiàn)移動IP的基本過程①ARP請求(請求解析地址為IPA)②ARP響應(鏈路地址MACR)在代理ARP機制中，ARP響應是對ARP請求的應答，而對于免費ARP，ARP響應由家鄉(xiāng)代理主動發(fā)送移動節(jié)點AIP地址：IPAMAC地址：MACA主機B家鄉(xiāng)代理RMAC地址：MACR家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)②鄰機公告(對象鏈路地址MACR)移動節(jié)點AIP地址：IPAMAC地址：MACA主機B家鄉(xiāng)代理RMAC地址：MACR家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)①鄰機請求(請求解析的對象地址為IPA)在代理鄰機發(fā)現(xiàn)機制中，鄰機公告可以是對鄰機請求的應答，也可以是家鄉(xiāng)代理主動發(fā)送2.移動IP基本原理家鄉(xiāng)代理的分組攔截技術(shù)移動IP的基本過程13移動互聯(lián)網(wǎng)概述移動IP基本原理移動IPv4移動IPv6移動IPv4與移動IPv6的比較總結(jié)主要內(nèi)容移動互聯(lián)網(wǎng)概述主要內(nèi)容143.移動IPv4外地代理轉(zhuǎn)交地址移動節(jié)點使用外地代理的地址作為轉(zhuǎn)交地址配置轉(zhuǎn)交地址移動節(jié)點在每個外地網(wǎng)絡(luò)都配置唯一的全局IPv4地址轉(zhuǎn)交地址類型3.移動IPv4外地代理轉(zhuǎn)交地址轉(zhuǎn)交地址類型153.移動IPv4移動檢測使用外地代理轉(zhuǎn)交地址家鄉(xiāng)代理通信對端移動節(jié)點外地代理3.移動IPv4移動檢測使用外地代理轉(zhuǎn)交地址家鄉(xiāng)代理通信對163.移動IPv4移動檢測使用外地代理轉(zhuǎn)交地址家鄉(xiāng)代理通信對端移動節(jié)點外地代理①代理公告3.移動IPv4移動檢測使用外地代理轉(zhuǎn)交地址家鄉(xiāng)代理通信對173.移動IPv4轉(zhuǎn)交地址配置使用外地代理轉(zhuǎn)交地址家鄉(xiāng)代理通信對端移動節(jié)點外地代理①代理公告使用外地代理轉(zhuǎn)交地址3.移動IPv4轉(zhuǎn)交地址配置使用外地代理轉(zhuǎn)交地址家鄉(xiāng)代理通183.移動IPv4綁定注冊使用外地代理轉(zhuǎn)交地址家鄉(xiāng)代理通信對端移動節(jié)點外地代理②注冊請求②注冊請求③注冊應答③注冊應答處理注冊請求和應答3.移動IPv4綁定注冊使用外地代理轉(zhuǎn)交地址家鄉(xiāng)代理通信對193.移動IPv4接收/發(fā)送分組使用外地代理轉(zhuǎn)交地址家鄉(xiāng)代理通信對端移動節(jié)點外地代理代理ARP和免費ARP隧道IP頭標IP數(shù)據(jù)IP頭標IP數(shù)據(jù)IP頭標家鄉(xiāng)代理處IP-in-IP封裝外地代理處IP-in-IP解封裝源：家鄉(xiāng)代理地址目的：外地代理地址分組分組分組分組知道移動節(jié)點的家鄉(xiāng)地址3.移動IPv4接收/發(fā)送分組使用外地代理轉(zhuǎn)交地址家鄉(xiāng)代理203.移動IPv4移動檢測使用配置轉(zhuǎn)交地址家鄉(xiāng)代理通信對端移動節(jié)點外地代理3.移動IPv4移動檢測使用配置轉(zhuǎn)交地址家鄉(xiāng)代理通信對端移213.移動IPv4移動檢測使用配置轉(zhuǎn)交地址家鄉(xiāng)代理通信對端移動節(jié)點外地代理①代理公告3.移動IPv4移動檢測使用配置轉(zhuǎn)交地址家鄉(xiāng)代理通信對端移223.移動IPv4轉(zhuǎn)交地址配置使用配置轉(zhuǎn)交地址家鄉(xiāng)代理通信對端移動節(jié)點外地代理①代理公告通過DHCP等方式獲取配置轉(zhuǎn)交地址3.移動IPv4轉(zhuǎn)交地址配置使用配置轉(zhuǎn)交地址家鄉(xiāng)代理通信對233.移動IPv4綁定注冊使用配置轉(zhuǎn)交地址家鄉(xiāng)代理通信對端移動節(jié)點外地代理②注冊請求③注冊應答注冊過程與外地代理無關(guān)3.移動IPv4綁定注冊使用配置轉(zhuǎn)交地址家鄉(xiāng)代理通信對端移243.移動IPv4接收/發(fā)送分組使用配置轉(zhuǎn)交地址家鄉(xiāng)代理通信對端移動節(jié)點外地代理代理ARP和免費ARP隧道分組分組分組IP頭標IP數(shù)據(jù)IP頭標IP數(shù)據(jù)IP頭標家鄉(xiāng)代理處IP-in-IP封裝移動節(jié)點處IP-in-IP解封裝源：家鄉(xiāng)代理地址目的：配置轉(zhuǎn)交地址3.移動IPv4接收/發(fā)送分組使用配置轉(zhuǎn)交地址家鄉(xiāng)代理通信253.移動IPv4通過家鄉(xiāng)地址來唯一標識移動節(jié)點，使得通信對端不需要知道移動節(jié)點的位置信息移動節(jié)點和通信對端的通信始終使用家鄉(xiāng)地址,使得移動對于通信對端以及IP層以上的應用是透明的,但是同時也帶來了三角路由問題移動節(jié)點直接向通信對端發(fā)送分組到移動節(jié)點的分組通過家鄉(xiāng)代理轉(zhuǎn)發(fā)三角路由問題家鄉(xiāng)代理通信對端移動節(jié)點外地代理此外，還存在入口過濾問題:當移動到外地時，防火墻可能過濾源地址為移動節(jié)點家鄉(xiāng)地址的分組解決方案：反向隧道三角路由問題3.移動IPv4通過家鄉(xiāng)地址來唯一標識移動節(jié)點，使得通信對263.移動IPv4使用外地代理轉(zhuǎn)交地址反向隧道家鄉(xiāng)代理移動節(jié)點外地代理外地代理轉(zhuǎn)交地址通信對端反向IP-in-IP隧道IP頭標IP數(shù)據(jù)IP頭標IP數(shù)據(jù)IP頭標外地代理處IP-in-IP封裝家鄉(xiāng)代理處IP-in-IP解封裝源：外地代理地址目的：家鄉(xiāng)代理地址分組分組分組3.移動IPv4使用外地代理轉(zhuǎn)交地址反向隧道家鄉(xiāng)代理移動節(jié)273.移動IPv4使用配置轉(zhuǎn)交地址反向隧道家鄉(xiāng)代理移動節(jié)點外地代理通信對端反向IP-in-IP隧道IP數(shù)據(jù)IP頭標IP數(shù)據(jù)IP頭標IP頭標移動節(jié)點處IP-in-IP封裝家鄉(xiāng)代理處IP-in-IP解封裝源：配置轉(zhuǎn)交地址目的：家鄉(xiāng)代理地址配置轉(zhuǎn)交地址分組分組3.移動IPv4使用配置轉(zhuǎn)交地址反向隧道家鄉(xiāng)代理移動節(jié)點外28移動互聯(lián)網(wǎng)概述移動IP基本原理移動IPv4移動IPv6移動IPv4與移動IPv6的比較總結(jié)主要內(nèi)容移動互聯(lián)網(wǎng)概述主要內(nèi)容294.移動IPv6移動檢測和地址自動配置原理家鄉(xiāng)代理通信對端移動節(jié)點接入路由器家鄉(xiāng)地址：HoA轉(zhuǎn)交地址：CoA4.移動IPv6移動檢測和地址自動配置原理家鄉(xiāng)代理通信對端304.移動IPv6移動檢測和地址自動配置原理家鄉(xiāng)代理通信對端移動節(jié)點接入路由器家鄉(xiāng)地址：HoA轉(zhuǎn)交地址：CoA①路由器公告無狀態(tài)地址自動配置生成CoA4.移動IPv6移動檢測和地址自動配置原理家鄉(xiāng)代理通信對端314.移動IPv6到家鄉(xiāng)代理綁定注冊原理家鄉(xiāng)代理通信對端移動節(jié)點接入路由器家鄉(xiāng)地址：HoA轉(zhuǎn)交地址：CoA綁定更新(BindingUpdate)綁定應答(BindingAck)綁定緩存HoA<->CoA綁定注冊過程不需要接入路由器參與4.移動IPv6到家鄉(xiāng)代理綁定注冊原理家鄉(xiāng)代理通信對端移動324.移動IPv6和通信對端通信過程：不支持任何移動IPv6功能原理家鄉(xiāng)代理通信對端移動節(jié)點IPv6-in-IPv6隧道IP頭標IP數(shù)據(jù)IP頭標IP數(shù)據(jù)IP頭標家鄉(xiāng)代理處

IPv6-in-IPv6封裝移動節(jié)點處IPv6-in-IPv6解封裝源：家鄉(xiāng)代理地址目的：CoAIP頭標IP數(shù)據(jù)IP頭標IP數(shù)據(jù)IP頭標移動節(jié)點處

IPv6-in-IPv6封裝家鄉(xiāng)代理處IPv6-in-IPv6解封裝源：CoA目的：家鄉(xiāng)代理地址家鄉(xiāng)地址：HoA轉(zhuǎn)交地址：CoA分組分組分組分組這種通信模式也稱為雙向隧道模式代理鄰機發(fā)現(xiàn)知道家鄉(xiāng)地址4.移動IPv6和通信對端通信過程：不支持任何移動IPv6334.移動IPv6和通信對端通信過程：支持移動IPv6功能原理家鄉(xiāng)代理通信對端移動節(jié)點綁定緩存HoA<->CoA家鄉(xiāng)地址：HoA轉(zhuǎn)交地址：CoA綁定更新綁定更新列表通信對端IPv6地址這種通信模式也稱為路由優(yōu)化模式4.移動IPv6和通信對端通信過程：支持移動IPv6功能原344.移動IPv6和通信對端通信過程：支持移動IPv6功能原理家鄉(xiāng)代理通信對端移動節(jié)點家鄉(xiāng)地址：HoA轉(zhuǎn)交地址：CoA分組分組綁定更新列表通信對端IPv6地址綁定緩存HoA<->CoA這種通信模式也稱為路由優(yōu)化模式使用轉(zhuǎn)交地址4.移動IPv6和通信對端通信過程：支持移動IPv6功能原354.移動IPv6在雙向隧道模式中，移動節(jié)點和通信對端的通信始終使用家鄉(xiāng)地址(HAO，由信宿選項頭標攜帶)在路由優(yōu)化模式中，通過家鄉(xiāng)地址選項和類型2尋路頭標(T2R)來實現(xiàn)對IP以上層屏蔽移動性家鄉(xiāng)地址選項類型2尋路頭標4.移動IPv6在雙向隧道模式中，移動節(jié)點和通信對端的通信364.移動IPv6TCP/UDPIPv6移動IPv6TCP/UDPIPv6移動IPv6移動節(jié)點通信對端HoACNAHAOCoACNAHAOCoACNAHoACNA添加HAO選項頭標，包含移動節(jié)點的轉(zhuǎn)交地址，交換HAO選項頭標中的地址和數(shù)據(jù)的源地址交換HAO選項頭標中的地址和數(shù)據(jù)的源地址HoA：家鄉(xiāng)地址CNA：通信對端的地址CoA：轉(zhuǎn)交地址HAO：家鄉(xiāng)地址選項，信宿選項頭標T2R：類型2尋路頭標HoA源地址目的地址目的地址源地址擴展頭標目的地址源地址擴展頭標源地址目的地址路由優(yōu)化模式下分組轉(zhuǎn)發(fā)移動節(jié)點發(fā)送分組對IP以上層屏蔽移動性4.移動IPv6TCP/UDPIPv6TCP/UDPIPv374.移動IPv6路由優(yōu)化模式下分組轉(zhuǎn)發(fā)通信對端發(fā)送分組對IP以上層屏蔽移動性TCP/UDPIPv6移動IPv6TCP/UDPIPv6移動IPv6移動節(jié)點通信對端HoA：家鄉(xiāng)地址CNA：通信對端的地址CoA：轉(zhuǎn)交地址HAO：家鄉(xiāng)地址選項，信宿選項頭標T2R：類型2尋路頭標HoAT2RCNACoACNAHoA添加T2R選項頭標，包含移動節(jié)點的轉(zhuǎn)交地址，交換T2R選項標中的地址和數(shù)據(jù)的目的地址T2RCNACoA交換T2R選項頭標中的地址和數(shù)據(jù)的目的地址CNAHoA源地址目的地址目的地址源地址擴展頭標目的地址源地址擴展頭標源地址目的地址4.移動IPv6路由優(yōu)化模式下分組轉(zhuǎn)發(fā)對IP以上層屏蔽移動384.移動IPv6切換過程分析鏈路層切換完成路由器公告地址重復檢測綁定更新綁定應答綁定更新移動檢測轉(zhuǎn)交地址配置綁定注冊0到十幾秒1到2秒幾百毫秒到幾秒移動節(jié)點接入路由器家鄉(xiāng)代理通信對端4.移動IPv6切換過程分析鏈路層切換完成路由器公告地址重394.移動IPv6移動IPv6快速切換移動IPv6引入的切換延時太大會影響實時應用和吞吐量敏感應用為此，IETF引入移動IPv6快速切換協(xié)議來減少這個延時移動節(jié)點一檢測到新的子網(wǎng)鏈路就能夠發(fā)送數(shù)據(jù)包新的接入路由器一檢測到移動節(jié)點接入就能夠發(fā)送到移動節(jié)點的數(shù)據(jù)包移動IPv6快速切換定義了實現(xiàn)以上目標所需要的：快速切換消息由IP協(xié)議承載，獨立于特定的鏈路層協(xié)議消息交互過程不影響標準的移動IPv6操作4.移動IPv6移動IPv6快速切換移動IPv6引入的切換404.移動IPv6預測型(predictive)快速切換在切換前鏈路上就發(fā)起快速切換過程要求有足夠的時間在切換前鏈路上完成必須的快速切換操作，這個時間也被稱為預測時間反應型(reactive)快速切換在切換后鏈路上發(fā)起快速切換移動IPv6快速切換4.移動IPv6預測型(predictive)快速切換移動41連接移動節(jié)點PARNAR將要進行鏈路層切換指示

(NAP的地址)代理路由器公告請求代理路由器公告

(NAR子網(wǎng)信息)快速綁定

(開始快速切換指示)切換發(fā)起切換應答快速綁定應答鏈路層連接建立指示快速鄰機公告

(通告自己的到達)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包發(fā)送數(shù)據(jù)包斷開生成新的轉(zhuǎn)交地址PAR：切換前接入路由器NAR：切換后接入路由器PAP：切換前鏈路接入點NAP：切換后鏈路接入點對新轉(zhuǎn)交地址進行重復檢測預測型快速切換PAR通信對端移動節(jié)點NAR移動PAPNAP家鄉(xiāng)代理連接移動節(jié)點PARNAR將要進行鏈路層切換指示

(NAP的地42反應型快速切換連接移動節(jié)點PARNAR將要進行鏈路層切換指示

(NAP的地址)代理路由器公告請求代理路由器公告

(NAR子網(wǎng)信息)快速鄰機公告[快速綁定更新]

(開始快速切換指示)快速綁定應答鏈路層連接建立指示轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包發(fā)送數(shù)據(jù)包斷開生成新的轉(zhuǎn)交地址快速綁定更新PAR：切換前接入路由器NAR：切換后接入路由器PAP：切換前鏈路接入點NAP：切換后鏈路接入點對新轉(zhuǎn)交地址進行重復檢測PAR移動節(jié)點NAR移動PAPNAP通信對端家鄉(xiāng)代理反應型快速切換連接移動節(jié)點PARNAR將要進行鏈路層切換指示43移動互聯(lián)網(wǎng)概述移動IP基本原理移動IPv4移動IPv6移動IPv4與移動IPv6的比較總結(jié)主要內(nèi)容移動互聯(lián)網(wǎng)概述主要內(nèi)容445.移動IPv4和移動IPv6的比較移動IPv4與移動IPv6比較IPv4地址空間有限，移動節(jié)點通常使用外地代理轉(zhuǎn)交地址存在外地代理三角路由問題家鄉(xiāng)地址為源地址，存在入口過濾問題需要使用IP-in-IP隧道，開銷大…IPv6擁有巨大的地址空間，移動節(jié)點通常使用全局可路由轉(zhuǎn)交地址不需要外地代理路由優(yōu)化成為協(xié)議的基本部分轉(zhuǎn)交地址作為源地址，不存在入口過濾問題通過家鄉(xiāng)地址選項（信宿選項頭標）和類型2尋路頭標來實現(xiàn)轉(zhuǎn)交地址變化對IP層以上應用的透明，不需要使用IPv6-in-IPv6隧道…5.移動IPv4和移動IPv6的比較移動IPv4與移動IP456.總結(jié)移動IP基本原理移動IPv4和移動IPv6如何向上層屏蔽移動性本章要點6.總結(jié)移動IP基本原理本章要點46第五章移動互聯(lián)網(wǎng)第五章移動互聯(lián)網(wǎng)47移動互聯(lián)網(wǎng)概述移動IP基本原理移動IPv4移動IPv6移動IPv4與移動IPv6的比較總結(jié)主要內(nèi)容移動互聯(lián)網(wǎng)概述主要內(nèi)容48移動互聯(lián)網(wǎng)概述移動IP基本原理移動IPv4移動IPv6移動IPv4與移動IPv6的比較總結(jié)主要內(nèi)容移動互聯(lián)網(wǎng)概述主要內(nèi)容491.概述移動和切換移動節(jié)點子網(wǎng)1子網(wǎng)2ADDR1AP1AP2AP3AP4AP為無線接入點，鏈路層設(shè)備接入路由器：網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備接入路由器1接入路由器2節(jié)點的移動將導致切換，切換包括鏈路層切換和IP層（網(wǎng)絡(luò)層）切換ADDR1具有子網(wǎng)1的網(wǎng)絡(luò)號或者網(wǎng)絡(luò)前綴1.概述移動和切換移動節(jié)點子網(wǎng)1子網(wǎng)2ADDR1AP1AP501.概述移動和切換移動節(jié)點子網(wǎng)1子網(wǎng)2ADDR1AP為無線接入點，鏈路層設(shè)備接入路由器：網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備在同一個網(wǎng)絡(luò)中的不同AP之間的切換時鏈路層切換，鏈路層切換不改變IP地址，執(zhí)行的是鏈路層操作AP1AP2AP3AP4接入路由器1接入路由器21.概述移動和切換移動節(jié)點子網(wǎng)1子網(wǎng)2ADDR1AP為無線511.概述移動和切換移動節(jié)點子網(wǎng)1子網(wǎng)2接入路由器1接入路由器2ADDR2AP為無線接入點，鏈路層設(shè)備接入路由器：網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備不同網(wǎng)絡(luò)中的不同AP之間的切換時首先進行鏈路層切換，再進行網(wǎng)絡(luò)層切換，網(wǎng)絡(luò)層切換需要改變IP地址AP1AP2AP3AP4ADDR2具有子網(wǎng)1的網(wǎng)絡(luò)號或者網(wǎng)絡(luò)前綴1.概述移動和切換移動節(jié)點子網(wǎng)1子網(wǎng)2接入路由器1接入路由521.概述移動IPv4：在IPv4網(wǎng)絡(luò)中，對節(jié)點在不同IPv4子網(wǎng)之間的移動進行管理，這些管理操作主要涉及到IP層的參數(shù)配置移動IPv6：在IPv6網(wǎng)絡(luò)中，對節(jié)點在不同IPv6子網(wǎng)之間的移動進行管理，這些管理操作主要涉及到IP層的參數(shù)配置移動IP概念1.概述移動IPv4：在IPv4網(wǎng)絡(luò)中，對節(jié)點在不同IPv531.概述移動IP需解決的問題接入路由器1通信對端移動節(jié)點接入路由器2ADDR1ADDR1DATA移動節(jié)點由接入路由器1連接的子網(wǎng)1移動到接入路由器2連接的子網(wǎng)2子網(wǎng)1子網(wǎng)2ADDR1具有子網(wǎng)1的網(wǎng)絡(luò)號或者網(wǎng)絡(luò)前綴1.概述移動IP需解決的問題接入路由器1通信對端移動節(jié)點接541.概述接入路由器1通信對端移動節(jié)點接入路由器2ADDR2ADDR1DATA子網(wǎng)1子網(wǎng)2IP地址的改變對于通信對端的上層（IP層以上）應用來說是透明的不中斷已經(jīng)建立的通信家鄉(xiāng)地址移動IP需解決的問題ADDR2具有子網(wǎng)1的網(wǎng)絡(luò)號或者網(wǎng)絡(luò)前綴移動節(jié)點需要一個在移動過程中保持不變的標識通信對端始終能夠找到移動節(jié)點1.概述接入路由器1通信對端移動節(jié)點接入路由器2ADDR255移動互聯(lián)網(wǎng)概述移動IP基本原理移動IPv4移動IPv6移動IPv4與移動IPv6的比較主要內(nèi)容移動互聯(lián)網(wǎng)概述主要內(nèi)容562.移動IP基本原理家鄉(xiāng)地址(HoA:HomeAddress)：移動節(jié)點的標識，手動配置或者由家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)分配，通常不變轉(zhuǎn)交地址(CoA:Care-ofAddress)：移動節(jié)點位置的標識，由移動到的外地網(wǎng)絡(luò)分配，隨位置變化家鄉(xiāng)代理(HomeAgent)：保存移動節(jié)點的家鄉(xiāng)地址和轉(zhuǎn)交地址之間的映射關(guān)系(綁定)外地代理(ForeignAgent)(移動IPv4)：外地網(wǎng)絡(luò)中為移動節(jié)點提供移動管理相關(guān)功能通信對端(CorrespondNode)：和移動節(jié)點進行通信的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，它可能是靜止的節(jié)點，也可能是移動節(jié)點術(shù)語HoA與CoA的對應關(guān)系稱為綁定(Binding)<HoA,CoA>知道移動節(jié)點家鄉(xiāng)地址如何將IP分組發(fā)送到移動節(jié)點的轉(zhuǎn)交地址？IP分組先發(fā)送到家鄉(xiāng)代理，由家鄉(xiāng)代理發(fā)送給移動節(jié)點！2.移動IP基本原理家鄉(xiāng)地址(HoA:HomeAddre572.移動IP基本原理移動IP基本過程包括以下步驟移動檢測移動節(jié)點檢測到自己移動到了外地網(wǎng)絡(luò)代理公告（移動IPv4）/路由器公告（移動IPv6）轉(zhuǎn)交地址配置移動IPv4外地代理轉(zhuǎn)交地址（即外地代理地址）(ForeignAgentCoA)配置轉(zhuǎn)交地址(Co-locatedCoA)移動IPv6全局可路由轉(zhuǎn)交地址（CoA）<家鄉(xiāng)地址、轉(zhuǎn)交地址>的綁定注冊到家鄉(xiāng)代理到通信對端(移動IPv6)移動IP的基本過程家鄉(xiāng)代理攔截到移動節(jié)點地址的分組2.移動IP基本原理移動IP基本過程包括以下步驟移動IP的基582.移動IP基本原理家鄉(xiāng)代理的分組攔截技術(shù)到移動節(jié)點的家鄉(xiāng)地址的分組來自家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)以外的鏈路，并且家鄉(xiāng)代理為家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)的路由器直接由家鄉(xiāng)代理攔截到移動節(jié)點的家鄉(xiāng)地址的分組來自家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)或者家鄉(xiāng)代理不是家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)的路由器移動IPv4：代理ARP和免費ARP移動IPv6：代理鄰機發(fā)現(xiàn)移動IP的基本過程①ARP請求(請求解析地址為IPA)②ARP響應(鏈路地址MACR)在代理ARP機制中，ARP響應是對ARP請求的應答，而對于免費ARP，ARP響應由家鄉(xiāng)代理主動發(fā)送移動節(jié)點AIP地址：IPAMAC地址：MACA主機B家鄉(xiāng)代理RMAC地址：MACR家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)②鄰機公告(對象鏈路地址MACR)移動節(jié)點AIP地址：IPAMAC地址：MACA主機B家鄉(xiāng)代理RMAC地址：MACR家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)①鄰機請求(請求解析的對象地址為IPA)在代理鄰機發(fā)現(xiàn)機制中，鄰機公告可以是對鄰機請求的應答，也可以是家鄉(xiāng)代理主動發(fā)送2.移動IP基本原理家鄉(xiāng)代理的分組攔截技術(shù)移動IP的基本過程59移動互聯(lián)網(wǎng)概述移動IP基本原理移動IPv4移動IPv6移動IPv4與移動IPv6的比較總結(jié)主要內(nèi)容移動互聯(lián)網(wǎng)概述主要內(nèi)容603.移動IPv4外地代理轉(zhuǎn)交地址移動節(jié)點使用外地代理的地址作為轉(zhuǎn)交地址配置轉(zhuǎn)交地址移動節(jié)點在每個外地網(wǎng)絡(luò)都配置唯一的全局IPv4地址轉(zhuǎn)交地址類型3.移動IPv4外地代理轉(zhuǎn)交地址轉(zhuǎn)交地址類型613.移動IPv4移動檢測使用外地代理轉(zhuǎn)交地址家鄉(xiāng)代理通信對端移動節(jié)點外地代理3.移動IPv4移動檢測使用外地代理轉(zhuǎn)交地址家鄉(xiāng)代理通信對623.移動IPv4移動檢測使用外地代理轉(zhuǎn)交地址家鄉(xiāng)代理通信對端移動節(jié)點外地代理①代理公告3.移動IPv4移動檢測使用外地代理轉(zhuǎn)交地址家鄉(xiāng)代理通信對633.移動IPv4轉(zhuǎn)交地址配置使用外地代理轉(zhuǎn)交地址家鄉(xiāng)代理通信對端移動節(jié)點外地代理①代理公告使用外地代理轉(zhuǎn)交地址3.移動IPv4轉(zhuǎn)交地址配置使用外地代理轉(zhuǎn)交地址家鄉(xiāng)代理通643.移動IPv4綁定注冊使用外地代理轉(zhuǎn)交地址家鄉(xiāng)代理通信對端移動節(jié)點外地代理②注冊請求②注冊請求③注冊應答③注冊應答處理注冊請求和應答3.移動IPv4綁定注冊使用外地代理轉(zhuǎn)交地址家鄉(xiāng)代理通信對653.移動IPv4接收/發(fā)送分組使用外地代理轉(zhuǎn)交地址家鄉(xiāng)代理通信對端移動節(jié)點外地代理代理ARP和免費ARP隧道IP頭標IP數(shù)據(jù)IP頭標IP數(shù)據(jù)IP頭標家鄉(xiāng)代理處IP-in-IP封裝外地代理處IP-in-IP解封裝源：家鄉(xiāng)代理地址目的：外地代理地址分組分組分組分組知道移動節(jié)點的家鄉(xiāng)地址3.移動IPv4接收/發(fā)送分組使用外地代理轉(zhuǎn)交地址家鄉(xiāng)代理663.移動IPv4移動檢測使用配置轉(zhuǎn)交地址家鄉(xiāng)代理通信對端移動節(jié)點外地代理3.移動IPv4移動檢測使用配置轉(zhuǎn)交地址家鄉(xiāng)代理通信對端移673.移動IPv4移動檢測使用配置轉(zhuǎn)交地址家鄉(xiāng)代理通信對端移動節(jié)點外地代理①代理公告3.移動IPv4移動檢測使用配置轉(zhuǎn)交地址家鄉(xiāng)代理通信對端移683.移動IPv4轉(zhuǎn)交地址配置使用配置轉(zhuǎn)交地址家鄉(xiāng)代理通信對端移動節(jié)點外地代理①代理公告通過DHCP等方式獲取配置轉(zhuǎn)交地址3.移動IPv4轉(zhuǎn)交地址配置使用配置轉(zhuǎn)交地址家鄉(xiāng)代理通信對693.移動IPv4綁定注冊使用配置轉(zhuǎn)交地址家鄉(xiāng)代理通信對端移動節(jié)點外地代理②注冊請求③注冊應答注冊過程與外地代理無關(guān)3.移動IPv4綁定注冊使用配置轉(zhuǎn)交地址家鄉(xiāng)代理通信對端移703.移動IPv4接收/發(fā)送分組使用配置轉(zhuǎn)交地址家鄉(xiāng)代理通信對端移動節(jié)點外地代理代理ARP和免費ARP隧道分組分組分組IP頭標IP數(shù)據(jù)IP頭標IP數(shù)據(jù)IP頭標家鄉(xiāng)代理處IP-in-IP封裝移動節(jié)點處IP-in-IP解封裝源：家鄉(xiāng)代理地址目的：配置轉(zhuǎn)交地址3.移動IPv4接收/發(fā)送分組使用配置轉(zhuǎn)交地址家鄉(xiāng)代理通信713.移動IPv4通過家鄉(xiāng)地址來唯一標識移動節(jié)點，使得通信對端不需要知道移動節(jié)點的位置信息移動節(jié)點和通信對端的通信始終使用家鄉(xiāng)地址,使得移動對于通信對端以及IP層以上的應用是透明的,但是同時也帶來了三角路由問題移動節(jié)點直接向通信對端發(fā)送分組到移動節(jié)點的分組通過家鄉(xiāng)代理轉(zhuǎn)發(fā)三角路由問題家鄉(xiāng)代理通信對端移動節(jié)點外地代理此外，還存在入口過濾問題:當移動到外地時，防火墻可能過濾源地址為移動節(jié)點家鄉(xiāng)地址的分組解決方案：反向隧道三角路由問題3.移動IPv4通過家鄉(xiāng)地址來唯一標識移動節(jié)點，使得通信對723.移動IPv4使用外地代理轉(zhuǎn)交地址反向隧道家鄉(xiāng)代理移動節(jié)點外地代理外地代理轉(zhuǎn)交地址通信對端反向IP-in-IP隧道IP頭標IP數(shù)據(jù)IP頭標IP數(shù)據(jù)IP頭標外地代理處IP-in-IP封裝家鄉(xiāng)代理處IP-in-IP解封裝源：外地代理地址目的：家鄉(xiāng)代理地址分組分組分組3.移動IPv4使用外地代理轉(zhuǎn)交地址反向隧道家鄉(xiāng)代理移動節(jié)733.移動IPv4使用配置轉(zhuǎn)交地址反向隧道家鄉(xiāng)代理移動節(jié)點外地代理通信對端反向IP-in-IP隧道IP數(shù)據(jù)IP頭標IP數(shù)據(jù)IP頭標IP頭標移動節(jié)點處IP-in-IP封裝家鄉(xiāng)代理處IP-in-IP解封裝源：配置轉(zhuǎn)交地址目的：家鄉(xiāng)代理地址配置轉(zhuǎn)交地址分組分組3.移動IPv4使用配置轉(zhuǎn)交地址反向隧道家鄉(xiāng)代理移動節(jié)點外74移動互聯(lián)網(wǎng)概述移動IP基本原理移動IPv4移動IPv6移動IPv4與移動IPv6的比較總結(jié)主要內(nèi)容移動互聯(lián)網(wǎng)概述主要內(nèi)容754.移動IPv6移動檢測和地址自動配置原理家鄉(xiāng)代理通信對端移動節(jié)點接入路由器家鄉(xiāng)地址：HoA轉(zhuǎn)交地址：CoA4.移動IPv6移動檢測和地址自動配置原理家鄉(xiāng)代理通信對端764.移動IPv6移動檢測和地址自動配置原理家鄉(xiāng)代理通信對端移動節(jié)點接入路由器家鄉(xiāng)地址：HoA轉(zhuǎn)交地址：CoA①路由器公告無狀態(tài)地址自動配置生成CoA4.移動IPv6移動檢測和地址自動配置原理家鄉(xiāng)代理通信對端774.移動IPv6到家鄉(xiāng)代理綁定注冊原理家鄉(xiāng)代理通信對端移動節(jié)點接入路由器家鄉(xiāng)地址：HoA轉(zhuǎn)交地址：CoA綁定更新(BindingUpdate)綁定應答(BindingAck)綁定緩存HoA<->CoA綁定注冊過程不需要接入路由器參與4.移動IPv6到家鄉(xiāng)代理綁定注冊原理家鄉(xiāng)代理通信對端移動784.移動IPv6和通信對端通信過程：不支持任何移動IPv6功能原理家鄉(xiāng)代理通信對端移動節(jié)點IPv6-in-IPv6隧道IP頭標IP數(shù)據(jù)IP頭標IP數(shù)據(jù)IP頭標家鄉(xiāng)代理處

IPv6-in-IPv6封裝移動節(jié)點處IPv6-in-IPv6解封裝源：家鄉(xiāng)代理地址目的：CoAIP頭標IP數(shù)據(jù)IP頭標IP數(shù)據(jù)IP頭標移動節(jié)點處

IPv6-in-IPv6封裝家鄉(xiāng)代理處IPv6-in-IPv6解封裝源：CoA目的：家鄉(xiāng)代理地址家鄉(xiāng)地址：HoA轉(zhuǎn)交地址：CoA分組分組分組分組這種通信模式也稱為雙向隧道模式代理鄰機發(fā)現(xiàn)知道家鄉(xiāng)地址4.移動IPv6和通信對端通信過程：不支持任何移動IPv6794.移動IPv6和通信對端通信過程：支持移動IPv6功能原理家鄉(xiāng)代理通信對端移動節(jié)點綁定緩存HoA<->CoA家鄉(xiāng)地址：HoA轉(zhuǎn)交地址：CoA綁定更新綁定更新列表通信對端IPv6地址這種通信模式也稱為路由優(yōu)化模式4.移動IPv6和通信對端通信過程：支持移動IPv6功能原804.移動IPv6和通信對端通信過程：支持移動IPv6功能原理家鄉(xiāng)代理通信對端移動節(jié)點家鄉(xiāng)地址：HoA轉(zhuǎn)交地址：CoA分組分組綁定更新列表通信對端IPv6地址綁定緩存HoA<->CoA這種通信模式也稱為路由優(yōu)化模式使用轉(zhuǎn)交地址4.移動IPv6和通信對端通信過程：支持移動IPv6功能原814.移動IPv6在雙向隧道模式中，移動節(jié)點和通信對端的通信始終使用家鄉(xiāng)地址(HAO，由信宿選項頭標攜帶)在路由優(yōu)化模式中，通過家鄉(xiāng)地址選項和類型2尋路頭標(T2R)來實現(xiàn)對IP以上層屏蔽移動性家鄉(xiāng)地址選項類型2尋路頭標4.移動IPv6在雙向隧道模式中，移動節(jié)點和通信對端的通信824.移動IPv6TCP/UDPIPv6移動IPv6TCP/UDPIPv6移動IPv6移動節(jié)點通信對端HoACNAHAOCoACNAHAOCoACNAHoACNA添加HAO選項頭標，包含移動節(jié)點的轉(zhuǎn)交地址，交換HAO選項頭標中的地址和數(shù)據(jù)的源地址交換HAO選項頭標中的地址和數(shù)據(jù)的源地址HoA：家鄉(xiāng)地址CNA：通信對端的地址CoA：轉(zhuǎn)交地址HAO：家鄉(xiāng)地址選項，信宿選項頭標T2R：類型2尋路頭標HoA源地址目的地址目的地址源地址擴展頭標目的地址源地址擴展頭標源地址目的地址路由優(yōu)化模式下分組轉(zhuǎn)發(fā)移動節(jié)點發(fā)送分組對IP以上層屏蔽移動性4.移動IPv6TCP/UDPIPv6TCP/UDPIPv834.移動IPv6路由優(yōu)化模式下分組轉(zhuǎn)發(fā)通信對端發(fā)送分組對IP以上層屏蔽移動性TCP/UDPIPv6移動IPv6TCP/UDPIPv6移動IPv6移動節(jié)點通信對端HoA：家鄉(xiāng)地址CNA：通信對端的地址CoA：轉(zhuǎn)交地址HAO：家鄉(xiāng)地址選項，信宿選項頭標T2R：類型2尋路頭標HoAT2RCNACoACNAHoA添加T2R選項頭標，包含移動節(jié)點的轉(zhuǎn)交地址，交換T2R選項標中的地址和數(shù)據(jù)的目的地址T2RCNACoA交換T2R選項頭標中的地址和數(shù)據(jù)的目的地址CNAHoA源地址目的地址目的地址源地址擴展頭標目的地址源地址擴展頭標源地址