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1移動ip的原理

隨著移動通信技術(shù)的發(fā)展，任何移動節(jié)點都可以與IP核心網(wǎng)進行無縫的連接，從而形成無線網(wǎng)絡(luò)。就目前來看，數(shù)據(jù)連接的方法多種多樣，如：WLAN、藍(lán)牙和GSM等。其中在移動無線網(wǎng)絡(luò)中的實現(xiàn)過程中，移動IP技術(shù)最為關(guān)鍵。移動IP一般包括移動節(jié)點、歸屬和外埠，其中歸屬和外埠又稱為本地與外地，統(tǒng)稱為移動。移動節(jié)點（mobilenode）指的是在移動環(huán)境下工作的一些安有移動信息接收和無線網(wǎng)卡的計算機通訊設(shè)備，由此這些設(shè)備具備了移動通訊和無線通訊的功能。簡單點的說，就是這些設(shè)備具有了長久IP地址的移動終端。歸屬（homeagent）又稱作本地，也就是說這是在本地鏈路上的路由器。同理，外埠（foreignagent）又稱外地，就是在外部鏈路上的路由器。移動IP的原理如下：首先移動節(jié)點歸屬是信息的入口，相比較而言，外埠就是信息的出口。一般先經(jīng)過歸屬進行數(shù)據(jù)包的封裝，然后傳達(dá)給外埠。當(dāng)外埠接收到數(shù)據(jù)包之后，進行數(shù)據(jù)的解開并將其傳遞給移動節(jié)點。一般來說，數(shù)據(jù)包在隧道內(nèi)時，路由環(huán)會將它重新放回到隧道的入口處。由此，需要在數(shù)據(jù)包上加封IP的報頭。一旦歸屬將廣播包傳遞到了移動節(jié)點那里，就需要對其進行重新封裝。值得注意的是，歸屬向移動節(jié)點進行傳送時的本地地址是里層隧道，相反的，歸屬往移動節(jié)點轉(zhuǎn)交時的地址是外層隧道。當(dāng)解封的IP報頭獲得得到了數(shù)據(jù)之后，就會報告移動節(jié)點，綜上，這就是節(jié)點向移動節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)的全過程。

2移動通訊中移動IP節(jié)點技術(shù)的實現(xiàn)

2.1移動IP節(jié)點的關(guān)鍵技術(shù)

在移動通訊中，移動IP節(jié)點技術(shù)實現(xiàn)的需要依靠的技術(shù)有很多，其中關(guān)鍵的技術(shù)就是隧道技術(shù)（Tunneling）。隧道技術(shù)的種類包括IP的IP封裝、IP的最小封裝和通用路由封裝。RFC2004是這樣定義IP的最小封裝的：IP的最小封裝是一種可以選擇的隧道，其主要目的是為了能夠減少實現(xiàn)隧道所需要的額外字節(jié)數(shù)，這個過程需要去掉IP的IP封裝中的內(nèi)層IP報頭和外層IP的報頭的冗余部分才能實現(xiàn)。

2.2移動IP節(jié)點的工作過程

通常情況下，移動IP的工作過程分為三個階段：發(fā)現(xiàn)、注冊和數(shù)據(jù)包傳送。在發(fā)現(xiàn)階段主要是由本地和外地進行周期性地廣播消息，這樣鏈路上的所有節(jié)點才能夠接收到這個消息，并對其進行檢查且決定它的連接方式是本地鏈路還是漫游鏈路。一般情況下，如果是漫游鏈路，移動節(jié)點就可以從廣播消息中得到需要轉(zhuǎn)交的地址。與此同時，移動節(jié)點依據(jù)IP報頭來由此判斷自己所處的位置，如果原IP地址的網(wǎng)絡(luò)前綴和移動節(jié)點的本地地址的網(wǎng)絡(luò)前綴相同，那么就可以確定移動節(jié)點處于本地鏈路上。由此，移動節(jié)點可以根據(jù)從廣播消息中得到ICMP路由器廣播部分的生存區(qū)域，并由這個階段去通知移動節(jié)點從同一個處接收到一個廣播的平均時間。

2.3移動IP節(jié)點的工作方式

移動IP節(jié)點主要有5個方面的基本工作方式，包括搜索、注冊、注銷、接受和發(fā)送數(shù)據(jù)包，接下來將對這五個方面進行詳細(xì)的分析。

2.2.1搜索

搜索是指在保證移動節(jié)點能夠正常運作的前提下，采用搜索的方式進行移動節(jié)點的尋找，從而能夠得出自己所在的位置。移動IP節(jié)點在這個過程中完成三個功能：首先是分析出自己當(dāng)前的位置是位于本地鏈路上還是外地鏈路上；其次，檢查自己是否已經(jīng)切換到了鏈路上；最后，如果自己已經(jīng)位于外地鏈路上了，就可以獲取外地鏈路上的轉(zhuǎn)交地址。一般來說，在這個過程中需要由搜索完成兩條簡單的消息，分別是廣播消息和請求消息。通常，本地會通過廣播消息來進行移動節(jié)點功能的宣布，即當(dāng)節(jié)點處于鏈路上時，才能夠成為本地的服務(wù)器，從而廣播消息，確定鏈路是否存在。這時就會出現(xiàn)兩種結(jié)果，當(dāng)存在，移動節(jié)點就可以在廣播消息時獲得本地服務(wù)器的地址，相反的，當(dāng)移動節(jié)點不能夠廣播消息時，才可以發(fā)送請求消息。由于請求消息希望能夠發(fā)送廣播消息，在一定的時間內(nèi)，移動節(jié)點就會通過轉(zhuǎn)換鏈路來發(fā)送廣播。由此，這種請求消息的選擇是十分必要的。

2.2.2注冊、注銷制度

當(dāng)完成搜索過程之后，才可以進行移動IP的注冊。這時，雖然移動節(jié)點已經(jīng)明確了自己的位置，但是注冊是一個必不可少的環(huán)節(jié)。一般來說，注冊的時間比較長，移動節(jié)點卻不能移動自己的位置，而且當(dāng)注冊過期時，移動節(jié)點需要重新進行注冊。注冊的過程是要先將從外地鏈路上獲得的轉(zhuǎn)交地址移交給歸屬，使得過期的注冊重新生效，然后等到重新回到本地鏈路上時，就可以進行注銷操作了。

2.2.3傳遞數(shù)據(jù)包的選路

一般數(shù)據(jù)包的選路是要根據(jù)移動節(jié)點的位置來進行開展的，這也是移動IP內(nèi)重要的技術(shù)之一。首先要分析以下兩種情形，即移動節(jié)點處于外地鏈路上和移動節(jié)點處于本地鏈路上。如果移動節(jié)點位于外地鏈路中，那么就應(yīng)該選擇配置轉(zhuǎn)交和轉(zhuǎn)交地址。相對的，如果移動節(jié)點獲得了外地鏈路內(nèi)的轉(zhuǎn)交地址，就可以把這個地址報告給歸屬。這樣，外地鏈路上的移動節(jié)點就會進行數(shù)據(jù)包的發(fā)送和數(shù)據(jù)包的接收這兩大內(nèi)容。

作者：賈曉濛單位：渤海大學(xué)