宽带无线移动通信的移动IPv6协议的基本操作过程

　　设计移动IP协议的主要目的是为了保证无论移动节点在家乡链路上还是离开家乡链路，都可以通过家乡地址被 访问。当移动节点在家乡网络时，其工作方式如同位置固定的主机，移动IP不需要进行任何特别的操作。常规的 Internet路由算法会把目的地址为移动节点家乡地址的分组转发到其家乡链路，移动IP需要在不改变这种路由机 制的前提下使得离开家乡的移动节点有能力和其他节点通信。

　　（1）获取转交地址和家乡注册

　　连接到外地链路后，通过常规的IPv6无状态或有状态的自动配置机制，移动节点可以获得一个或者多个转交地 址。转交地址的子网前缀是移动节点正访问的外地链路的子网前缀。只要移动节点直接连接到这个外地链路，目 的地址是这个转交地址的分组都会被转发到移动节点。移动节点在外地网络获得转交地址后需要向家乡代理申请 注册，为移动节点的家乡地址和转交地址在家乡代理上建立“绑定”，使得家乡代理能够把只知道家乡地址的节 点发来的分组转发到移动节点的当前位置。在这个过程中使用的转交地址是移动节点的“主转交地址”。本过程 也称为“家乡注册”，家乡注册的过程如图1所示。

图1  家乡注册过程

　　考虑到节点的移动通常是连续的，当移动节点移动到新的链路并获得了新的转交地址时，可能希望发往前一个转 交地址的分组通过隧道到达移动节点新的转交地址，这样可以减少分组重传带来的延迟。为了建立这类临时 的隧道，隧道的源必须是移动节点的前一个转交地址，类似于从移动节点家乡地址到移动节点当前转交地址的隧道，这样移动节点需要具有多个转交地址。但是，家乡代理仅维护移动节点的主转交地址，并 且仅把在家乡链路上截取的分组转发到相应移动节点的主转交地址，因此不需要为家乡代理设计选择转交地址的 策略，由移动节点自行决定把哪个转交地址注册为主转交地址。

　　（2）与通信对端的通信

　　对于任何正在与移动节点进行通信的通信对端，它可能是静止的节点，也可能是移动节点。移动IPv6也允许移 动节点在通信对端上进行类似“家乡注册”的绑定注册过程，称之为“通信对端绑定”。为了保证这种绑定的安 全性，规定它的建立必须经过“返回路径可达过程”的授权。

　　如果通信对端上存在关于移动节点家乡地址和转交地址的绑定，就可以直接把分组发送到移动节点的转交地址 ；否则，只能把分组发送到其家乡地址，发向移动节点家乡地址的分组会被路由到移动节点的家乡链路，必须经 过家乡代理的隧道转发才能到达移动节点。从另一个角度考虑，移动节点也可以根据接收到隧道分组判断通信对 端可能不知道自己的绑定，从而促使它向通信对端发送绑定更新建立绑定。

　　为了保证数据分组的选路是优化的，希望通信对端在多数情况下都把数据分组直接发送到移动节点的转交地址 ，而很少通过家乡代理转发。这样就避免了在移动IPv4中存在的“三角路由”问题，增强了网络的可扩展性和可 靠性，同时也减轻了整个网络的负担。显然，通信对端直接把分组发送到移动节点的转交地址，减弱了二者之间 通信对家乡网络的依赖，减轻了家乡代理、家乡链路上的故障对这种通信的影响，也减轻了这种通信流量对家乡 网络的影响。

　　（3）移动透明性和人境过滤

　　移动iPv6定义了一种新的目的地选项一家乡地址选项，存放移动节点的家乡地址，用于实现移动对上层协议和 应用的透明，避开外地链路入境过滤策略的限制。

　　只要通信对端上存在关于移动节点家乡地址和转交地址的绑定，该移动节点就可以把分组直接发送到通信对端 ，并且把分组的源地址设置为它的一个转交地址，同时在分组的报头中包含家乡地址选项，给出移动节点的家乡 地址。当分组到达通信对端后，通信对端从家乡地址选项中取出家乡地址，互换转交地址和家乡地址的位置再交 给上层，从而隐藏了转交地址的使用，保证了移动IP的操作对于上层协议的透明。

　　很多路由器实现人境过滤等安全策略，过滤掉源地址拓扑结构错误的分组。因为使用转交地址作为IPv6报头的 源地址，分组就能够通过这样的路由器。

　　（4）动态家乡代理地址发现

　　移动节点离开家乡后，家乡网络可能进行了重新配置，导致原来提供家乡代理的节点被另一个路由器取代。在这种情况下，移动节点就不知道当前家乡代理的IP地址。移动IPv6提供的“动态家乡代理地址发现”机制，允许移动节点动态发现家乡链路上现有家乡代理的IP地址，从而保证能够注册其主转交地址。

　　动态家乡代理地址发现机制规定：移动节点在没有配置家乡代理，或者发现当前的家乡代理不再有效时，首先向其家乡子网前缀特定的移动IPv6家乡代理泛播地址发送ICMP家乡代理地址发现请求消息。该消息到达家乡链路上的一个或多个家乡代理后，其中一个家乡代理向移动节点返回一条ICMP家乡代理地址发现应答消息，给出家乡链路上一组家乡代理的地址。移动节点通过家乡代理地址发现应答消息和其中的家乡代理地址列表，就可以确定自己家乡代理的地址。

　　欢迎转载，信息来源维库电子市场网（www.dzsc.com）