移動IP

移動IP

移動IPMobile IP是為了滿足移動節點在移動中保持其連線性而設計的。Mobile IP現在有兩個版本,分別為Mobile IPv4(RFC 3344,取代了RFC 3220,RFC 2002)和Mobile IPv6(RFC 3775)。目前廣泛使用的仍然是Mobile IPv4。

移動IP技術是以固定的網路IP位址,實現計算機跨越不同網段的漫遊功能,並保證了基於網路IP的網路許可權在漫遊過程中不發生任何改變。

功能

移動IP套用於所有基於TCP/IP網路環境中,它為人們提供了無限廣闊的網路漫遊服務。譬如:在用戶離開北京總公司,出差到上海分公司時,只要簡單地將移動節點(例如:筆記本電腦、PDA設備)連線至上海分公司網路上,那么用戶就可以享受到跟在北京總公司里一樣的所有操作。用戶依舊能使用北京總公司的共享印表機,或者可以依舊訪問北京總公司同事電腦里的share檔案及相關資料庫資源;諸如此類的種種操作,讓用戶感覺不到自己身在外地,同事也感覺不到你已經出差到外地了。換句話說:移動IP的套用讓用戶的“家”網路隨處可以安“家”,不再忍受移動節點因“出差”帶來的所有不便之苦等等。

關鍵技術

代理搜尋:是計算節點用來判斷自己是否處於漫遊狀態。

轉交地址:是移動節點移動到外網時從外代理處得到的臨時地址。

登錄:是移動節點到達外網時進行一系列認證、註冊、建立隧道的過程。

隧道:是家代理與外代理之間臨時建立的雙向數據通道

國際標準

移動IP的標準由IETF制定,分為兩個版本,分別為移動IPv4(RFC 3344,取代了RFC 3220,RFC 2002)和移動IPv6(RFC 3775)(RFC為IETF的正式標準檔案)。

基本原理

網際網路中,數據包要傳送到哪個計算機或者其他終端設備,依靠IP位址。在每個數據包的頭部,都標有這個數據包的目的IP位址。在網際網路設計之初,終端設備(主要是計算機),都是無法移動的,所以其IP位址也都被設計為和網路的拓撲相關,無法在設備移動到一個新的網路中繼續標識這個終端設備的地址。這樣,一個終端設備在移動到一個新的網路接入後,無法繼續使用其原有的IP地址繼續通信。

隨著技術的進步,越來越多的終端設備都有了移動需求,比如筆記本電腦,手機等等。為了在原有的網際網路上支持終端設備的IP位址不隨接入網路的不同而改變,設計了移動IP。

為了支持移動IP,需要在所有的接入網路中部署代理路由器。終端設備需要在一個接入網路的代理路由器上註冊,這個代理路由器就被稱為家鄉代理(Home Agent,HA),終端設備獲得一個歸屬於此網路的IP位址。所有數據包都可以以這個IP位址作為目的地址到達這個終端設備。當終端設備移動到外地網路時,終端設備需通知家鄉代理以及所在網路的代理路由器,這個代理路由器稱為外地代理(FA)。家鄉代理和外地代理之間將建立一個隧道。這時,其他的數據包仍然將目的地址填為終端設備的原地址,首先到達家鄉代理。家鄉代理根據終端設備的記錄,通過隧道,將這個數據包轉發給外地代理。外地代理再轉發給處於外地網路中的終端設備。

可能上面的過程對於大部分沒有計算機專業知識的網友比較晦澀,下面讓我們舉一個生活中送信的例子來說明這個過程。你原來和父母一起住在北京的家裡,所有的朋友都按照你北京家的住址寄信給你。你可能經常需要出差在外,朋友們的信就無法送達了。這時候最簡單的辦法就是,你每到一個新的地方,就把你的新地址通知你父母,因為他們一直會在北京的家裡。當有新的信件按照你北京家住址到達時,你父母直接把信裝進一個新的信封,按照你最新的外地地址轉寄出去,就能到達你在外地的新住址了。這就是移動IP最基本的設計原理。

缺點

移動IP目前最大的問題是三角路由。就是當終端設備移動到外地網路時,數據包始終需要通過家鄉代理的轉交。這樣降低了數據包路由轉發的效率。最極端的一種情況就是:傳送數據包的終端A與接收數據包的終端B位於同一個外地網路中,這時最優路優顯然是直接在本地網路內傳送,但是在移動IP中,數據包需要先發往家鄉代理再由家鄉代理轉發回來。

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