移動IP超越IP網

2019-11-03 09:10:53

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供稿：網友

陳紹強　　隨著移動通信的飛速發展和ip網絡的飛速發展，

　　這兩者終于走到了一起。實現的就是IP設備隨時隨地上網。

　　移動電話業務在上世紀90年代獲得的飛躍發展，源自于以下的用戶需求：1）移動化辦公,以適應現代社會的快速商務節奏；2）通信的隨時隨地性,以達到電信網的個人通信目標。底層的支撐技術包括蜂窩模擬/數字移動通信技術（如GSM、CDMA、PCS等）、衛星移動通信技術等，在軟件方面則有7號信令協議以及上層的各種用戶協議和數據庫技術等。與此對應，IP網絡體現的則是社會信息化過程中的數據通信部分，而且隨著數據交換量所占信息交換量比重的顯著增長，移動IP技術必然是網絡通信業下一步的發展重點。所幸的是，已有的移動通信技術給移動IP的實施打下了良好的基礎，而移動IP需要盡快解決好自身的技術問題。

　　可以把移動IP歸結為一句話：如果用戶可以憑一個IP地址進行不間斷跨網漫游，就是移動IP（RFC2002）。配置了IP地址的設備可以是筆記本電腦、手機等；相應的接入網類型則是無線局域網（802.11b）和移動電話網(3G)等。用戶持IP終端在連接進行狀態，如正在下載電子郵件，或正在進行電子商務交易時，若進行跨網移動，連接應當不受影響。如同移動電話，移動IP同樣是商務和個人通信的迫切要求，譬如說，企業內部網實現移動性就是很有價值的行為，不僅實現了訪問公司設施的方便性，而且也增加了企業競爭力——企業的應變能力和提供服務的速度大大提高了。

　　為實現移動IP，運營商、業務提供商和設備商需要解決好幾個技術問題：

　　IP地址分配：用戶將獲得唯一的IP地址，如同使用移動電話時有一個唯一號碼。

　　應用透明性：無論上層應用采用何種上層協議都感覺不到移動的影響，這要求無縫移動性在IP層實現。

　　基礎設施：為保證服務品質不受影響，用戶在漫游時，帶寬和服務質量要有保證。

　　協議軟件：包括網絡側和用戶側的軟件，客戶端軟件須向服務器端軟件報告自己的信息，網絡側軟件則負責解析用戶的實際位置，鑒定用戶身份、分配權限，并提供預定的業務。

　　移動IP的本質

　　IPv4沒有把移動性考慮在內，IPv6則在設計時補足了這一點，而且現有IPv4地址也已接近耗完，所以采納IPv6是很現實的移動解決方案：不僅地址問題解決了，協議軟件問題也解決了。所以IPv6計劃和移動IP計劃是緊密結合的，兩者的發展將是同步的。

　　數據移動網的基礎設施還處于建設階段，如3G網和無線局域網等，覆蓋范圍還有限。目前，移動IP的使用熱點僅集中于中大型企業的內部網。全球移動IP時代應在3G成熟之時到來，屆時移動IP的公共網環境已經建成（CDMA2000/WCDMA/TD-SCDMA），接入網也會有無線局域網和寬帶接入等多種方式。這樣，移動IP就有了一個統一的運行平臺，保證了用戶在漫游于802.11無線LAN、3G公網以及PCS之間時，仍然保持著正常的連接。

　　紹強專欄

　　移動IP包括了這樣幾個構件：移動終端（MN）、家鄉代理（HA）、外部代理（FA）和移動網絡（Internet）。移動終端連接到家鄉網時,會收到其HA發來的代理發現協議包（使用ICMP移動IP擴展消息）；當移動終端漫游到外部網絡時，它通過FA給家鄉代理發送注冊請求信息（同樣是通過代理發現協議包獲得外部代理的信息），注意此時移動終端并沒有外部網的地址；HA接收到注冊請求信息后則更新MN的當前位置，并在與FA之間建立起一條通信隧道（如GRE封裝式隧道），并更新MN的ARP信息以和已建立的隧道關聯，然后給MN返回一個注冊應答。

　　以上這些消息交換過程都要在極短的時間內完成，因為移動終端可能是在快速行駛的汽車或飛機中，因而很快地跨越不同網段。當隧道建立起來后，MN向其通信對端（CN）發送的數據包（源IP地址是HA的）先經FA到達CN，CN返回的數據包先經傳統路由功能送到HA，HA再利用隧道將其發送給FA，后者再轉送給MN，通信過程就是這樣在MN、FA、HA組成的三角之間進行。

　　技術應用和發展前景

　　除傳統的數據業務，如收發電子郵件、文件傳輸外，移動IP更廣大的前景是提供綜合業務（全IP業務），這也是3GPP規定的目標之一。在現階段，移動IP電話是可盡早提供的業務，這可以看作是現有固定IP電話的移動版，并且是其在固定網絡覆蓋不完全情況下的一個有效補充。目前，世界上已經有一些運營商（如日本的運營商）開始考慮提供移動IP電話業務。與固定IP電話不同的是，移動IP電話終端更為復雜，并且，如果需要在多種無線通信環境下使用，還要支持多種空中接口，例如支持802.11b和CDMA2000的雙制式移動話機，這類設備已經有廠家正在研制中。

　　Cisco是第一個實現商用移動IP軟件的廠家，隨著移動IP技術的逐步發展和成熟，現在已經有許多廠家把移動IP軟件集成在它們的路由器或無線網關當中，如Juniper和Nortel等。下一步的重要問題是提供移動IP業務的實際步驟。移動運營商一般從充分利用現有設備出發，首先提供非漫游式的移動IP業務，這相對簡單些，因為不需要保證用戶設備在移動時保持會話。這種業務主要是在網絡的接入層面提供所需軟件，也可以與目前大力發展無線局域網等接入網相配合，如中國移動推出的移動辦公業務。第二步則是解決IP無縫漫游，這需要核心設備給與強大的實時性支持，這應該是3G階段解決的問題。

　　經過IP網幾年間快速發展和實踐應用，當初人們預言的實現電路交換向分組交換的轉型正在進行當中，在這個過程中，加進了移動網這個未曾預料到的因素。移動網和固定網不同的一點是：固定網往往是由邏輯上獨立的子網構成，而移動網則在邏輯上是一個整體的大網，這更加需要有統一的技術來體現移動網的這種整體性。由于3G網絡正式將IP協議定位為未來的統一業務承載協議，移動IP技術的發展就更是負有重大歷史使命。如何實現IP的統一業務，如何利用現有電信網設施。如信令網，是移動IP網演變需要解決的重要問題。

摘自《中國計算機報》

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