移動通信中的移動IP節(jié)點技術(shù)分析

萬亮新

摘 要：移動IP在移動通信中發(fā)揮著重要的作用，它是以網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議為展現(xiàn)形式的一種網(wǎng)絡(luò)漫游式的網(wǎng)絡(luò)，它通過移動節(jié)點將網(wǎng)絡(luò)串并聯(lián)在一起。IP的關(guān)鍵技術(shù)有很多，隧道技術(shù)就是其中之一，通過這種技術(shù)可以使得移動終端在整個Internet上通信，它以一個固定不變的IP地址作為傳輸介質(zhì)，其保障了通信在任何周圍環(huán)境下的連續(xù)性。本文以移動IP為切入點， 對移動IP節(jié)點技術(shù)進行分析及在移動過程中通信的實現(xiàn)進行分析。

關(guān)鍵詞：移動通信；IP節(jié)點；節(jié)點處理；技術(shù)分析

一、移動IP原理

在移動IP中，信號要在正常的渠道進行傳輸，為此要找到信號傳輸?shù)娜肟冢@時隧道作為傳輸?shù)慕橘|(zhì)就很關(guān)鍵，隧道的入口與出口的移動節(jié)點處理好。入口與出口協(xié)調(diào)到位，才能使隧道暢通無阻。數(shù)據(jù)包在隧道入口與隧道出口之間發(fā)生很多不可預(yù)料的結(jié)果，有的時候不能傳到隧道出口，而是在此過程中又回到了隧道入口處的情況，當這種情況出現(xiàn)時，加封一個IP報頭就能解決上述的問題。生存時間域（TTL）值要根據(jù)每個新的報頭有所設(shè)計，這樣就避免數(shù)據(jù)包丟失，會出現(xiàn)數(shù)據(jù)包一直增大下去。

在解封裝中，使原來IP數(shù)據(jù)報恢復(fù)出來有很多的方法，最主要的方法是將新IP報頭去掉，這種方法相對其他的方法操作性更強。移動IP中，移動節(jié)點的注冊信息需要在外地代理的情況下將其保存下來，通過這種方式可以使數(shù)據(jù)報路由給移動節(jié)點，并將其解封裝。這樣，就實現(xiàn)了點到點的數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜鞒獭?/p>

二、移動IP節(jié)點在移動過程中通信的實現(xiàn)

在熟悉了移動IP的工作原理之后，外部鏈路上的移動節(jié)點并不能快速的與另一端進行匹配，而是需要分配一個轉(zhuǎn)交地址，通過中間介質(zhì)隧道來將IP數(shù)據(jù)包再次封裝。因為經(jīng)過加工的IP數(shù)據(jù)包已經(jīng)被再封裝，這個時候通過外部鏈路上的IP地址承載目標IP地址，通過這種手段更有利于該數(shù)據(jù)包從本地代理傳遞給位于外部鏈路上的移動節(jié)點，這樣做法帶來了一個很大的好處就是就本地代理與外部代理之間流通通道上的路由器解放了，不再做任何改動了。

（一）移動節(jié)點的工作方式。代理搜索：代理搜索在移動節(jié)點環(huán)節(jié)扮演著重要的角色，它是各個環(huán)節(jié)的開端，它的作用有很多，但是最重要的就是能維持正常通信下足功夫，確定自己處在什么位置顯得尤為重要。

注冊：移動節(jié)點何時確定自己在外地的鏈路？這要根據(jù)整個移動通信的環(huán)境來確定，在這個時刻發(fā)揮著重要的作用，UDP 包作為整個循環(huán)的傳輸介質(zhì)，對家鄉(xiāng)代理尤其重要，在傳輸?shù)慕o過程中，確定自己當前的 IP 地址，并相應(yīng)的獲得轉(zhuǎn)交地址，最后以收到代理服務(wù)器的應(yīng)答消息進行相應(yīng)終止。

注銷：移動節(jié)點通過正常的流通通道重新回到家鄉(xiāng)鏈路的時候，以一個 UDP 包的形式循環(huán)給家鄉(xiāng)帶理，直到收到家鄉(xiāng)代理的應(yīng)答消息這個環(huán)節(jié)才算結(jié)束。

接收、發(fā)送數(shù)據(jù)包：假設(shè)移動節(jié)點確定家鄉(xiāng)鏈路上是傳輸?shù)亩它c，這時就要使用 TCP/IP 協(xié)議，使用它的好處是不把數(shù)據(jù)包作為包袱，通過正常的傳輸渠道將其直接發(fā)送；當然還有相反的情況，當其出現(xiàn)的時候，勢必要以另一種方式來進行相應(yīng)的轉(zhuǎn)化，并進行發(fā)送。

（二）注冊、注銷機制。代理搜索之后是什么環(huán)節(jié)，這時移動IP的注冊過程緊隨其后。此時，移動節(jié)點這個環(huán)節(jié)要進行相應(yīng)的計算，通過計算得出的數(shù)據(jù)判斷出自己的位置，對到底是處于家鄉(xiāng)鏈路還是處于外地鏈路進行相應(yīng)的取舍，這時要進行一個相應(yīng)的選擇，當然選擇的鏈路不同，意味著下一步會發(fā)生實質(zhì)性的變化。當移動節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)接入點進行選擇時，尤其是鏈路切換這個環(huán)節(jié)，這時就會產(chǎn)生注冊環(huán)節(jié)。另外，當這些注冊超過一定的時限時，會帶來一系列的后果。生存時間難以保證，也不能做到恰到好處，在這種情況下，移動節(jié)點的位置就不會發(fā)生移動，即進行相應(yīng)的注銷，進行重新注冊。

（三）傳遞數(shù)據(jù)包的選路。移動IP的最主要技術(shù)就是根據(jù)移動節(jié)點的當前位置進行數(shù)據(jù)包選路，該技術(shù)在一定程度實現(xiàn)了很大的突破。使用該技術(shù)我們要考慮兩種情況：移動節(jié)點連接的問題，該節(jié)點到底家鄉(xiāng)鏈路上還是在外地鏈路上進行有效的連接。假如選擇后者，還要面臨著兩種情形：在轉(zhuǎn)交地址上要面臨著選擇，到底選擇移動節(jié)點采用的代理轉(zhuǎn)交地址還是配置轉(zhuǎn)交地址，這要根據(jù)實際情況進行相應(yīng)的調(diào)整。IPv6成為處理該問題的焦點，隨著移動通信技術(shù)的發(fā)展，IPv6已經(jīng)成為下一代互聯(lián)網(wǎng)事實上的標準協(xié)議，并且IPv6不存在地址空間問題也為自己贏得了很大的優(yōu)勢，因此，在IPv6下，移動IP將沒有外地代理。

（四）代理搜索。代理搜索在移動節(jié)點發(fā)生著至關(guān)重要的作用。它的三個功能起著舉足輕重的作用，這三個功能第一是先明確判定自身當前的位置，在現(xiàn)有的此位置的基礎(chǔ)上進行相應(yīng)的判斷，到底是選擇家鄉(xiāng)與外地鏈路的哪個鏈路上；第二是在確定了選擇哪條鏈路時，切換也作為當下重要的任務(wù)；第三是如果已經(jīng)處于外地鏈路，則要通過有效的辦法就行交替，即要取得外地鏈路上的轉(zhuǎn)交地址。

代理搜索由兩條簡單的消息構(gòu)成。第一條消息是代理廣播消息，家鄉(xiāng)代理功能是如何實現(xiàn)宣傳的，它主要是利用這個消息向移動節(jié)點進行宣布。節(jié)點在鏈路上進行相應(yīng)的配置，不同的一個節(jié)點會被配置不同的角色，這時承擔(dān)的責(zé)任也大不一樣。當該節(jié)點成家鄉(xiāng)代理服務(wù)器的時候，要進行相應(yīng)的調(diào)整并快速的作出判斷，以此來判定該鏈路上是否有代理存在。如果代理是存在的，可以從代理廣播消息中探索如何獲得IP地址，這時只有通過代理來進行實現(xiàn)。需要相關(guān)專家群里群策，來判定代理的功能是什么，并如何快速有效的捕捉到IP地址。第二條消息是代理請求消息，當移動節(jié)點沒有耐心時就會出現(xiàn)一些情況，這時就等待下一個周期發(fā)送的代理廣播消息時，它可以發(fā)送代理請求消息。這個消息具有唯一性，就是讓鏈路上的所有代理發(fā)送代理廣播消息，并且是不附帶任何的附加條件。

（五）快速切換?？焖偾袚Q通過與第二層的協(xié)調(diào)耦合，預(yù)測MH的移動，向?qū)⒁苿拥綕撛诘呐R近FA發(fā)送消息的多份備份，因此可以達到低時延。與HMIP類似，快速切換仍然將分級隧道機制作為有效的通道，位置信息數(shù)據(jù)庫將網(wǎng)絡(luò)中的FA以分布方式進行保存。

結(jié)束語：為了實現(xiàn)信號的傳遞的無死角的連續(xù)性，移動主機發(fā)揮著重要的作用。如何確保移動主機移動時通信不間斷？這時移動IP方法在一定程度上有效的解決了此問題，也為后續(xù)提供了可參考的價值。移動IP能夠確保通過有效的傳輸介質(zhì)使終端從子網(wǎng)移至其他子網(wǎng)，在移動的過程中還能做到通信依舊連續(xù)。在保證通信連續(xù)性的前提下，隧道技術(shù)在移動IP技術(shù)發(fā)揮著核心的作用。隧道技術(shù)的實現(xiàn)，通過加入程序模塊在Linux內(nèi)核內(nèi)得以實現(xiàn)。而隨著電子商務(wù)的快速發(fā)展，企業(yè)方、消費者借助電子商務(wù)快速發(fā)展的東風(fēng)，順勢而為，消費者提出了更高的通信業(yè)務(wù)要求，企業(yè)在利用一些技術(shù)手段也發(fā)生了飛躍的進步。新網(wǎng)絡(luò)協(xié)議IPv6機應(yīng)運而生，它在該領(lǐng)域的發(fā)展前景是一片光明的，更有甚者該技術(shù)將會在更多的領(lǐng)域得到應(yīng)用。

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