IPv6技術之移動連接特性簡述

2019-11-03 09:05:00

字體：大中小

來源：轉載

供稿：網友

王利興

　　隨著目前移動設備的日漸擴展，越來越多的通信設備需要在移動條件下接入網絡，不管是在移動過程中還是在移動區域后。因此，作為ipv6的重要組成部分——移動連接特性也是IPv6受歡迎的重要原因。

1、產生緣由

　　在現有路由機制下，因特網上的一個節點在改變了其在網絡上的接入點以后，如果不重新配置其IP地址，那么路由器就不能識別此節點，它就不能繼續與網上的其它節點進行通信，移動IP就是為解決這個問題而提出的。

2、移動IP

　　簡單來說，移動IP提供了一種IP路由機制，使移動節點可以以一個永久的I P地址連接到任何鏈路上。移動IP可以看作是一個路由協議，只是與其它路由協議相比，移動IP具有特殊的功能，它的目的是將數據包路由到那些可能一直在快速地改變位置的移動節點上。移動IP只是將數據包路由到移動節點的網絡層標準，對TCP等其他技術以及應用程序的改進則不是移動IP的范疇。

3、移動機制

　　下面從一個簡單的例子來介紹一下IPv6對移動性問題的解決方案。參見圖1，Node A鏈接到Link 1上，它有一個地址A1，這個地址A1是可以通過Router 1到達的，當Node A沒有發生移動時，Node B與Node A通信時，Node B發送的數據包會按照現有的路由方式到達Node A。

圖一

　　可是當Node A發生了移動，從Link 1移動到Link 2時，如果Node A不改變其IP地址，Node B發送的數據包按照現有的以前綴為基礎的路由方式就不能夠到達Node A了。下面我們看一看IPv6對這個問題是如何解決的，當Node A從Link 1移動到Link2以后，會有如下動作發生（見圖2）：

圖二

A、Router 2會定期廣播發送Router Advertisement消息，帶有本地鏈路上的前綴信息，Node A接收到這個消息后，知道自己發生了移動，它會根據新的前綴信息通過地址自動配置得到一個新的地址A2；

B、Node A會發送一個信息包M2給Router 1，這個信息包告訴Router 1現在Node A的新地址A2，此后，Router 1再發現有需要送到Node A的原來的地址A1的數據包，它會把這個數據包截獲，然后把這個包作為凈荷，在其上面再加上一層IPv6報頭，把新的數據包發送到Node A的新地址A2，這個過程應用的是“隧道技術”；

C、假如Node B發送數據包給Node A，它并不知道Node A已經發生了移動，此時它會把這個數據包繼續發送給Node A原來的地址A1；

D、Node B發送的數據包到達Router 1以后，Router 1會截獲這個數據包，同時把這個數據包轉發到Node A的新地址A2；

E、Node A收到Router 1轉發過來的數據包以后，通過檢查這個數據包的源地址，它知道Node B想與它進行通信，于是它會發送一個信息包M3給Node B，告訴自己的新地址A2；

F、Node B收到這個數據包以后，會記錄下Node A的新地址A2，這樣如果再有數據包需要發給Node A，它會直接把數據包發給地址A2。至此Node A和Node B之間可以實現雙向通信；

G、若有其余節點想與Node A進行通信，其建立通信的過程與Node B類似。

4、移動優勢

　　IPv6在制定之初就考慮到了要解決移動性問題，因此它的基本理論中就有許多是為解決移動問題而提出的，這使得IPv6的移動解決方案是一個對移動性問題的根本的解決方案。IPv6有許多適用于解決移動性問題的新特性，這些特性都是IPv4所不具備的，因此IPv6能夠更好地解決移動性問題，除了上面提到的地址自動配置、鄰居發現、安全機制以外，Ipv6還包括下面解決移動問題的措施：

A、黑洞檢測：移動IPv6中的移動檢測機制提供了移動節點和它的當前路由器之間的雙向可到達的確認機制，即移動節點可以隨時知道當前路由器是否繼續可達，同時路由器也可以知道節點是否繼續可達。如果移動節點檢測到當前路由器不再可用，它就會去請求另外一臺路由器。而Mobile IPv4只提供了“前向”可到達的檢測機制，即路由器可以隨時確認移動節點是否繼續可達，但是移動節點卻不能檢測到路由器是否繼續可達。

B、路由報頭：IPv6中定義了路由報頭，報頭中指定了數據包在從源節點到目的節點的過程中應該經過的節點的地址。大多數發送到移動節點的數據包都要使用路由報頭，數據包的目的地址是移動節點的轉交地址，并且包含一個路由報頭，路由報頭的下一跳是這個移動節點的家鄉地址。

C、動態家鄉代理地址發現機制：在IPv6中，定義了一種稱為“anycast”的地址，它也是一個地址組，地址組中的所有的機器都會收到發往這個“anycast”地址的數據包，但是只會有一臺機器對這個數據包做出響應。移動節點家鄉鏈路上所有的路由器都配置為“Mobile-IPv6 anycast address”，移動節點把“家鄉代理地址發現請求”消息發到這個“Mobile-IPv6 anycast address”，所有的家鄉代理都收到了這條消息，但是有且僅有一個家鄉代理對此做出響應。

D、透明性的實現：節點的移動對移動節點和通信節點上的應用程序是透明的。對于通信節點來說，移動節點發送數據包時使用“home address option”，可以使其不必知道移動節點的轉交地址；對于移動節點上的應用程序來說，通信節點發送數據包時采用“Router Header”，仍舊可以使應用程序不必知道移動節點的轉交地址。

5、解決問題

　　移動IPv6的發展還處在初級階段，目前提出來的還只是移動解決方案的基礎理論，移動IPv6的最終目標是實現全球范圍的真正的移動網絡，它會滿足移動計算和個人通信的所有要求。

　　要真正實現全球范圍內移動網絡，還需要完成以下幾個方面的工作：

1)、在協議的發展方面，還需要進一步完善一些協議，如IPv6、Mobile IPv6、IPSec協、SCTP、Diameter等。

2)、在協議的改進方面，需要研究服務質量、TCP協議。

3)、在移動本身方面，還需要解決AAA (Authentication、Authorization、Accouting指身份認證、授權機制、自動計費服務)、Buffer Management、與無線通信技術的融合、Seamless Handover（無縫切換）等問題。

　　移動IPv6的前景是誘人的，但是它的發展還只是處在起步階段，前面介紹的移動IPv6的基礎理論只是在宏觀的方面解決移動性問題，即它所解決的問題是：當一個節點改變了網絡接入點以后，如何把數據包繼續路由到這個節點上，它并沒有考慮這個過程對其他方面的影響，也沒有過多地考慮性能和服務質量方面的問題。實際上，要實現全球范圍的真正的移動網絡，需要整個移動IPv6的體系結構的協調，除了解決路由問題以外，還有許多需要解決的問題，整個移動IPv6體系的完善還有很長的路要走。

摘自　賽迪網

上一篇：IPv6和IPv4之間的通信機制和方法

下一篇：IPv6技術之發展現狀和技術原理（2）